DE19707781A1 - Schnellspannsystem einer Koordinatenmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schnellspannsystem einer Koordinatenmeßein­ richtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Koordinatenmeßtechnik werden Werkstücke nach ihrer Fertigstel­ lung im Rahmen der Produkt- und Qualitätskontrolle mittels eines Koordinatenmeßgeräts gemessen und dadurch auf ihre Maßgenauigkeit hin untersucht. Dazu werden die Werkstücke als Meßobjekte mittels den Schnellspannsystemen im Raum aufgespannt. Dadurch wird eine höchstmögliche Rundum-Zugänglichkeit der Meßobjekte für eine kollisionsfreie Antastung bei gleichzeitig engsten Umfahrtswegen ermöglicht.

Ein bereits bekanntes, gattungsgemäßes Schnellspannsystem einer Koor­ dinatenmeßeinrichtung (repro-fix U®, Firma KOMEG) besteht aus einem eine Grundfläche überdeckenden Basisteil, das in einer Betriebsstellung in einer Horizontalebene liegt. Auf diesem Basisteil sind mehrere senkrecht davon wegragende, stabförmige Spannelemente angeordnet. Diese Spann­ elemente umfassen jeweils ein Kopfteil, auf dem das Meßobjekt an Meßob­ jektstützpunkten abgestützt ist. Für eine Lageeinstellung und Anpassung an unterschiedliche Meßobjektstützpunkte sind die Spannelemente für eine Höhenverstellung teleskopartig aus wenigstens zwei ineinandergesteckten Spannelementteilen aufgebaut. Dabei bildet ein unteres Spannelementteil ein Teleskoprohr als Stützrohr, während ein oberes Spannelementteil aus dem Kopfteil und einem Einsteckstab besteht. Das obere Spannelementteil ist über den Einsteckstab höhenverschiebbar im Stützrohr gehalten und über eine Fixiereinrichtung in einer bestimmten Höheneinstellung festleg­ bar. Die Spannelemente sind für eine gegenseitige Abstandseinstellung als Längen- und Breiteneinstellung mit Fußteilen in einer zugeordneten Auf­ nahmestruktur an der Oberseite des Basisteils an unterschiedlichen Struk­ turpositionen formschlüssig verbindbar.

In einer konkreten Ausführungsform ist das Basisteil als eine flächige Platte ausgebildet, die als Aufnahmestruktur an ihrer Oberseite eine Viel­ zahl jeweils gleicher Lochaufnahmen aufweist. Diese Lochaufnahmen sind in einem gleichmäßigen Rastermuster angeordnet und nehmen die Spann­ elemente mit einem an den Fußteilen ausgebildeten Stiftfortsatz auf. Der in dem Stützrohr höhenverstellbar geführt und gehaltene Einsteckstab ist mittels einer an dem Stützrohr vorgesehenen Madenschraube, die als Fi­ xiereinrichtung fungiert, in einer bestimmten Höhe in dem Stützrohr fest­ legbar. Für eine feste Verbindung des Stützrohres mit der Basisplatte wird das Stützrohr durch den Stiftfortsatz hindurch mit der Basisplatte ver­ schraubt.

Durch diese rasterartig auf der Basisplatte ausgebildeten Lochaufnahmen sind auf der Basisplatte viele sogenannte Totflächen ausgebildet, an denen keine Spannelemente anordenbar sind. Bei der Mehrzahl der Meßaufbauten wäre es aber aufgrund der vorteilhaften Abstützung der Meßobjekte an be­ vorzugten Meßobjektstützpunkten erforderlich, Spannelemente gerade in den Totflächen zwischen den einzelnen Lochaufnahmen der Basisplatte anzuordnen und das-Kopfteil durch eine bloße Höhenverstellung des Ein­ steckstabes in dem Stützrohr schnell und einfach an die Meßobjektstütz­ punkte zu verfahren.

Da diese Art der Anpassung aber aufgrund der Totflächen auf der Basis­ platte nicht möglich ist, müssen die Spannelemente in eine der benachbar­ ten Lochaufnahmen eingesteckt werden. Eine Anpassung an die bevorzug­ ten Meßobjektstützpunkte findet dann mit Hilfe von zusätzlichen Anpas­ sungselementen statt, die mit dem Kopfteil des oberen Spannelements ver­ bindbar sind. Diese Maßnahme ist aufwendig und nimmt viel Zeit in An­ spruch.

Zudem ist bei einem derartigen stabilen Aufbau des Schnellspannsystems mit angeschraubten Spannelementen das Umsetzen der Spannelemente aufwendig und zeitintensiv, da hierbei zuerst die Verschraubung des Stütz­ rohres mit der Basisplatte gelöst werden muß, dann das Spannelement umgesetzt und schließlich die Spannelemente für die feste und stabile An­ bindung an die Basisplatte wieder durch den Stiftfortsatz hindurch ange­ schraubt werden müssen.

Ebenso ist bei ein hohes Gewicht aufweisenden Meßobjekten die Maden­ schraube als Fixiereinrichtung ungeeignet, da der Einsteckstab damit nur punktuell abgestützt wird. Es besteht dann die Gefahr, daß die Haltekraft nicht ausreichend ist und das Kopfteil nach unten durchrutscht.

Weiter sind Schnellspannsysteme einer Koordinatenmeßeinrichtung be­ kannt, die mit Hilfsenergie betrieben werden. Dabei sind die Spannelemen­ te auf Läufern luftgelagert, von denen jeder einzelne mit über die Basisplat­ te verlaufenden Datenleitungen verbunden ist. Damit entstehen keine Tot­ flächen auf der Basisplatte, wobei jedoch die freie Verschiebbarkeit der Spannelemente durch freiliegende Datenleitungen eingeschränkt sein kann. Ebenso erfordert die technische Realisierung der Luftlagerung mit dem Ansaugen der Läufer zur Fixierung an einer bestimmten Position den Einsatz von Hilfsenergie. Diese Hilfsenergie muß während des Betriebs dauerhaft aufgebracht werden und ist damit teuer. Somit ergibt sich ein insgesamt gesehen aufwendiger und teurer Aufbau für dieses Schnell­ spannsystem.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Schnellspannsy­ stem einer Koordinatenmeßeinrichtung so weiterzubilden, daß es schnell und einfach an die jeweilige Meßaufgabe und -situation anpaßbar ist, keine Totflächen aufweist und ohne Hilfsenergie auskommt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Nach Anspruch 1 ist ein zweites Basisteil vorgesehen, das an seiner Ober­ seite ebenfalls eine Aufnahmestruktur zur Halterung von senkrecht ste­ henden Spannelementen aufweist. Dieses zweite Basisteil liegt auf dem er­ sten Basisteil auf und deckt dieses nur teilweise ab, wobei es relativ zum ersten Basisteil horizontal beliebig verschiebbar ist. Dadurch ist durch eine Verschiebung und Einstellung des zweiten Basisteils gegenüber dem ersten Basisteil eine kontinuierliche Relativabstandseinstellung zwischen Spann­ elementen auf dem ersten Basisteil und Spannelementen auf dem zweiten Basisteil durchführbar.

Durch dieses Verschieben des zweiten Basisteils auf dem ersten Basisteil ist der Relativabstand der Spannelemente der einzelnen Basisteile im Gegen­ satz zum Schnellspannsystem mit Lochaufnahmen schnell, einfach und vor allem kontinuierlich veränderbar. Die Spannelemente können dabei im Rahmen dieser kontinuierlichen Relativabstandseinstellung an jeder belie­ bigen Position auf der Grundplatte angeordnet werden. Es treten dadurch keine Totflächen mehr auf, so daß die Spannelemente immer direkt unter die Meßobjektstützpunkte verfahrbar sind, wie dies beim diskontinuierli­ chen Umstecken der einzelnen Spannelemente bei lediglich einem Basisteil nicht der Fall ist. Das Verschieben des zweiten Basisteils erfolgt vorzugs­ weise mit der Hand, ohne den Einsatz zusätzlicher und teurer Hilfsmittel.

Alternativ können auch mehrere Basisteile auf dem ersten Basisteil ver­ schiebbar angeordnet sein.

Das erste Basisteil und das zweite Basisteil können dabei in bekannter Weise jeweils als Lochplatte ausgebildet sein. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das erste Basisteil jedoch nach Anspruch 2 als Rah­ menteil aus mehreren Rahmenträgern mit gleichem Querschnittsprofil auf­ gebaut. Die Aufnahmestruktur zur Halterung der Spannelemente dieses Rahmenteils ist eine jeweils entlang der Oberseite der Rahmenträger in de­ ren Längsrichtung durchgehend verlaufende und hinterschnittene Füh­ rungsnut. Das zweite Basisteil ist hierbei als Schiene mit einem zu den Rahmenträgern des Rahmenteils gleichen Querschnittsprofil ausgebildet. Die Aufnahmestruktur zur Halterung der Spannelemente ist somit auch bei der Schiene eine sich über die Oberseite der Schiene in Längsrichtung durchgehend erstreckende, hinterschnittene Führungsnut. An den Fußtei­ len der Spannelemente ist je eine Gewindebohrung vorgesehen, in die ein Nutenstein mit einem stabförmigen Gewindefortsatz einschraubbar ist. Dieser Nutenstein ist in die Führungsnuten längsverschiebbar einsetzbar. Die Nutensteinschraubverbindung ist dabei durch Verdrehen des unteren Spannelementteils an einer bestimmten Längsposition der jeweiligen Füh­ rungsnuten zur formschlüssigen Verbindung eines Spannelements mit dem entsprechenden Basisteil fixierbar. Das Fußteil des unteren Spannelement­ teils übergreift dabei die Führungsnuten jeweils mit einer Anlagefläche.

Durch die Ausbildung derartiger Führungsnuten wird insbesondere die Ausrichtung der Spannelemente auf den jeweiligen Basisteilen vereinfacht. Diese werden lediglich im Zusammenwirken mit dem Gleitstein in der Führungsnut an die gewünschte Position verfahren und können anschlie­ ßend durch einfaches Verdrehen des Spannelements an dieser Position festgelegt werden. Die Festlegung der Spannelemente durch dieses Verdre­ hen des unteren Spannelementteils erfolgt dabei von außen her gut zu­ gänglich mit der Hand oder für ein festeres Anziehen mit einem Schrau­ benschlüssel. Im Gegensatz zu der bekannten Fixiermaßnahme, bei der das Stützrohr von innen her mit der Lochplatte verschraubt wird, kann eine feste Verbindung somit weniger aufwendig und weniger zeitintensiv durchgeführt werden. Mit derartigen Führungsnuten ist auch der Relativ­ abstand der jeweiligen Spannelemente auf den einzelnen Basiselementen beliebig einstellbar. Somit können die Spannelemente für eine neue Meß­ aufgabe schnell ausgerichtet werden, wobei ein umständliches Umstecken der einzelnen Spannelemente, wie dies bei einer Lochplatte der Fall ist, ent­ fällt. Zusammen mit der Ausrichtung der Spannelemente durch das Ver­ schieben der Schiene auf dem Rahmenteil ergibt sich somit ein Schnellspannsystem einer Koordinatenmeßeinrichtung, das eine einfache und schnelle Anpaßbarkeit an verschiedenste Meßobjekte ermöglicht.

Das Rahmenteil kann dabei auf vielerlei Arten ausgeführt sein, z. B. recht­ eckig mit entlang der Oberseite durchgehend verlaufender Führungsnut. Alternativ können in einem derartigen rechteckigen Rahmenteil auch wei­ tere Rahmenträger angeordnet sein, so daß z. B. ein Rahmenteil mit einer Reihe von in einer Richtung parallelen Rahmenträgern oder ein gitterför­ miges Rahmenteil ausgebildet wird. Ebenso können an der Oberseite der Basisteile auch mehr als nur eine Führungsnut ausgebildet sein. Dadurch, daß das Rahmenteil und die Schiene ein jeweils gleiches Querschnittsprofil aufweisen, ist zudem sichergestellt, daß die Spannelemente beliebig zwi­ schen Schiene und Rahmenteil austauschbar sind.

Nach Anspruch 3 sind die Rahmenträger des Rahmenteils und die Schiene jeweils von einem Strangprofil abgelängt. Dabei werden die Führungsnuten durch die Profilform des Strangprofils gebildet. Ein derartiges Strangprofil ist einfach herstellbar, auf dem Markt erhältlich und damit auch preiswert. Durch dieses Ablängen der Rahmenträger des Rahmenteils und der Schiene von einem einzigen Strangprofil ist zudem auf einfache Weise si­ chergestellt, daß das Rahmenteil und die Schiene ein jeweils gleiches Quer­ schnittsprofil für eine Austauschbarkeit der Spannelemente ausbilden.

In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Basisteil nach Anspruch 4 eine flächige Platte mit rasterförmig ausgebildeten und zusammenhängend über die Plattenebene verlaufenden, hinterschnittenen Führungsnuten. In diesen Führungsnuten ist ebenfalls ein Nutenstein zur formschlüssigen Verbindung der Spannelemente mit dem ersten Basisteil geführt und gehal­ ten. In dieser Ausführungsform kann das zweite Basisteil beispielsweise ebenfalls als Schiene oder aber auch als Platte mit hinterschnittenen Füh­ rungsnuten ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist auch hier eine Aus­ tauschbarkeit der Spannelemente zwischen den Basiselementen dadurch sichergestellt, daß die Führungsnuten jeweils gleich ausgebildet sind. Die Führungsnuten sind dabei aus der flächigen Platte, die das erste Basisteil bildet, herausgearbeitet.

Nach Anspruch 5 umfaßt der Nutenstein zur Vorfixierung des Spannele­ ments an einer bestimmten Stelle auf den Basisteilen ein sich in der Füh­ rungsnut abstützendes, federbelastetes Druckstück. Die von diesem Druck­ stück ausgeübte Anpreßkraft ist dabei stets geringer als die zum Verfahren der Spannelemente in der Verfahrstellung aufzubringende Verschiebekraft. Mit dieser Vorfixierung über ein federbelastetes Druckstück kann ein Spannelement somit im Rahmen einer Erstausrichtung der Spannelemente an einer bestimmten Position festgelegt werden, ohne die Spannelemente festziehen zu müssen. Falls sich herausstellen sollte, daß diese Position noch nicht die endgültige Position des Spannelements darstellt, kann dann das Spannelement auf einfache Weise z. B. mit der Hand weiterverschoben werden. Gleichzeitig ist mit dieser Vorfixierung auch sichergestellt, daß die Spannelemente nicht allzu leicht aus einer einmal eingenommenen Posi­ tion verschoben werden können.

Nach Anspruch 6 umfaßt die Fixiereinrichtung zur Festlegung des Ein­ steckstabs in dem Stützrohr eine Überwurfmutter, ein konisches, den Ein­ steckstab aufnehmendes Spannteil und eine in dem Stützrohr ausgebildete Aufnahmeöffnung für das konische Spannteil. Mit zunehmender Auf­ schraublänge der Überwurfmutter auf das Stützrohr ist dabei der Konus­ winkel und damit der Innendurchmesser des konischen Spannteils verrin­ gerbar, so daß der Einsteckstab in einer bestimmten Höhe in dem Stütz­ rohr festlegbar ist.

Ein derartiger Aufbau der Fixiereinrichtung weist eine gute Zugänglichkeit auf und ist daher einfach zu bedienen. Gleichzeitig ermöglicht eine derarti­ ge Fixiereinrichtung ein sicheres Halten des das Meßobjekt über das Kopf­ teil abstützenden Einsteckstabs, da der Einsteckstab hierbei auf einer Länge entsprechend einer Abstützlänge des konischen Spannteils umfang­ seitig abgestützt wird. Dadurch wird ein sicheres Halten des Einsteckstabes in dem Stützrohr erreicht, ohne daß die Gefahr des Durchrutschen des Einsteckstabes bei Meßobjekten mit hohem Gewicht besteht. Das Anziehen der Überwurfmutter kann bei Meßobjekten mit leichtem Gewicht von Hand erfolgen, bei Meßobjekten mit hohem Gewicht kann die Überwurfmutter zusätzlich mit einem Schraubenschlüssel angezogen werden. Die Fixierein­ richtung ist zudem so ausgebildet, daß die herkömmlichen Anpassungs­ elemente für eine individuelle Meßobjektaufspannung verwendbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Fixiereinrichtung ist nach An­ spruch 7 die Aufnahmeöffnung in dem Stützrohr von der Mündung ausge­ hend in einem Verjüngungsbereich bis zu einem Absatz hin verjüngt aus­ gebildet. Das untere Konusende weist einen geringeren Außendurchmesser und das obere Konusende einen größeren Außendurchmesser als der Ver­ jüngungsbereich auf Höhe des Absatzes auf. Mit zunehmender Aufschraub­ länge der Überwurfmutter auf das Stützrohr ist das konische Spannteil in ihrem Konuswinkel und damit dem Innendurchmesser durch den Absatz im Stützrohr verringerbar. Dadurch wird der in das Stützrohr eingebrachte Einsteckstab vorteilhaft umfangsseitig verklemmt. Die Überwurfmutter weist einen an der Innenseite umlaufenden Bund auf, über den das koni­ sche Spannteil mit einer an dem oberen Konusende außenseitig umlaufen­ den Nut in der Überwurfmutter gehalten ist. Damit wird das konische Spannteil beim Abschrauben der Überwurfmutter zum Lösen der Ver­ klemmung des Einsteckstabes mitgenommen. Mit einem derartigen Aufbau ist sichergestellt, daß das konische Spannteil beim Abschrauben der Über­ wurfmutter nicht in der Aufnahmeöffnung in ihrer Klemmstellung zurück­ bleibt und dadurch den Einsteckstab für eine Höhenverstellung nicht mehr freigibt.

Bei bestimmten Meßaufbauten ist es aufgrund der Unterschiedlichkeit der zu vermessenden Meßobjekte oftmals erforderlich, unterschiedliche Kopf­ teile zur Anpassung an die jeweilige Meßobjektgeometrie bereitzuhalten. Damit nicht jedesmal das Kopfteil zusammen mit dem Einsteckstab ausge­ tauscht werden muß, ist nach Anspruch 8 vorgesehen, daß das Kopfteil und der Einsteckstab lösbar miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht ein wirtschaftliches Rüsten des Schnellspannsystems durch einen raschen Teilewechsel und eine schnelle Anpaßbarkeit an die verschiedenen Meßsi­ tuationen bei gleichzeitiger, stabiler Abstützung und Ablage.

Bevorzugt wird nach Anspruch 9 vorgesehen, das zweite Basisteil in der Meßstellung durch Klemmeinrichtungen fest mit dem ersten Basisteil zu verbinden.

Nach Anspruch 10 ist das erste Basisteil und/oder das zweite Basisteil aus Aluminium und/oder Metall und/oder Kunststoff hergestellt. Dabei ist die Oberfläche des ersten Basisteils und die Unterseite des zweiten Basisteils jeweils vorteilhaft als Gleitfläche ausgebildet, um eine gute Verschiebbar­ keit des zweiten Basisteils auf dem ersten Basisteil zu ermöglichen.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Schnellspann­ systems einer Koordinatenmeßeinrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Spannelements des Schnellspannsystems im unmontierten, auseinandergezogenen Zu­ stand, und

Fig. 3 eine Teilansicht eines Schnellspannsystems mit einem Spannele­ ment im montierten Zustand.

In der Fig. 1 ist ein Schnellspannsystem 1 einer Koordinatenmeßeinrich­ tung dargestellt, das ein Rahmenteil 2 und eine Schiene 3 umfaßt. Das Rahmenteil 2 ist aus vier Rahmenträgern 5, 6, 7 und 8 mit jeweils glei­ chem Querschnittsprofil aufgebaut. Die Aufnahmestruktur zur Halterung eines senkrecht auf dem Rahmenteil 2 stehenden, stabförmigen Spannele­ ments 4 ist eine jeweils entlang der Oberseite der Rahmenträger 5, 6, 7 und 8 in deren Längsrichtung durchgehend verlaufende, hinterschnittene Füh­ rungsnut 9. Die Schiene 3 ist mit einem zu den Rahmenträgern 5, 6, 7 und 8 gleichen Querschnittsprofil ausgebildet, deren Aufnahmestruktur zur Halterung von zwei weiteren Spannelementen 4 ebenfalls eine sich über die Oberseite der Schiene 3 in Längsrichtung durchgehend erstreckende, hin­ terschnittene Führungsnut 9 ist.

Die Spannelemente 4 sind für eine Lageeinstellung und Anpassung an ein Meßobjekt 15 aus einem Stützrohr 16 und einem darin höhenverschiebbar gehaltenen Einsteckstab 17 mit Kopfteil 31 aufgebaut (vgl. Fig. 2).

Die Festlegung des Einsteckstabs 17 in dem Stützrohr 16 erfolgt mittels einer Fixiereinrichtung 20, die eine Überwurfmutter 21, ein den Einsteck­ stab 17 aufnehmendes, konisches Spannteil 22 und eine in dem Stützrohr 16 ausgebildete Aufnahmeöffnung 23 für das konische Spannteil 22 um­ faßt. Die Aufnahmeöffnung 23 ist in dem Stützrohr 16 von der Mündung ausgehend in einem Verjüngungsbereich 24 bis zu einem Absatz 26 hin verjüngt ausgebildet. Dabei weist ein unteres Konusende 27 des konischen Spannteils 22 einen geringeren Außendurchmesser und ein oberes Konus­ ende 28 des konischen Spannteils 22 einen größeren Außendurchmesser als der Verjüngungsbereich 24 auf Höhe des Absatzes 26 auf. Dadurch wird mit zunehmender Aufschraublänge der Überwurfmutter 21 auf das Stütz­ rohr 16 der Konuswinkel und damit der Innendurchmesser des konischen Spannteils 22 verringert sowie der Einsteckstab 17 in einer bestimmten Höhe verklemmt (vgl. Fig. 3).

Wie dies der Fig. 2 zu entnehmen ist, umfaßt die Überwurfmutter 21 einen an der Innenseite umlaufenden Bund 29, über den das konische Spannteil 22 mit einer an dem oberen Konusende 28 außenseitig umlaufenden Nut 30 in der Überwurfmutter 21 gehalten ist. Dadurch wird beim Abschrauben der Überwurfmutter 21 das konische Spannteil 22 mitgenommen, wobei sich das obere Konusende 28 zunehmend aufspreizt. Der Einsteckstab 17 wird dadurch aus der Verklemmung mit dem konischen Spannteil 22 frei­ gegeben und ist dann in der Höhe verstellbar oder kann aus dem Stützrohr 16 entnommen werden.

Der Einsteckstab 17 ist, wie dies in der Fig. 3 schematisch dargestellt ist, lösbar mit dem Kopfteil 31 verbunden, über den das Meßobjekt 15 an Meß­ objektstützpunkten abgestützt ist. Das Kopfteil 31 kann somit für eine La­ geanpassung an unterschiedliche Meßobjektstützpunkte beliebig ausge­ tauscht werden. In der Darstellung der Fig. 1 sind die Einsteckstäbe 17 der Spannelemente 4 schematisch mit jeweils unterschiedlichen Kopfteilen 31 dargestellt.

An den Fußteilen 10 der Spannelemente 4 ist je eine Gewindebohrung 12 vorgesehen, in die ein in die Führungsnuten 9 längsverschiebbar eingesetz­ ter Nutenstein 13 mit einem stabförmigen Gewindefortsatz 14 einschraub­ bar ist, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Der Nutenstein 13 weist dabei ein zu den hinterschnittenen Führungsnuten 9 komplementä­ res Profil auf. In der Fig. 2 ist anhand der Schiene 3 zudem ein Beispiel für ein Strangprofil dargestellt, dessen Querschnittsprofil die Führungsnut 9 bildet.

Der Nutenstein 13 umfaßt zur Vorfixierung des jeweiligen Spannelements 4 an einer bestimmten Stelle auf dem Rahmenteil 2 bzw. der Schiene 3 ein sich in der jeweiligen Führungsnut 9 abstützendes, federbelastetes Druck­ stück 19. Die Anpreßkraft dieses Druckstücks 19 ist dabei geringer als die zum Verfahren der Spannelemente 4 in der Verfahrstellung aufzubringende Verschiebekraft.

Nach dem Verfahren der Spannelemente 4 an die gewünschte Position auf dem Rahmenteil 2 bzw. der Schiene 3 ist die Nutenschraubverbindung durch Verdrehen des Stützrohrs 16 an dieser Position fixierbar. Das Fußteil 10 des Stützrohrs 16 übergreift dabei die Führungsnut 9 jeweils mit einer Anlagefläche.

Die Schiene 3 liegt auf dem Rahmenteil 2 dieses nur teilweise abdeckend auf und ist dadurch relativ zum Rahmenteil 2 horizontal beliebig ver­ schiebbar. Im Rahmen eines frei zugänglichen Aufspannens und Abstüt­ zens des Meßobjekts 15 im Raum ist somit durch eine Verschiebung und Einstellung der Schiene 3 gegenüber dem Rahmenteil 2 eine kontinuierli­ che Relativabstandseinstellung zwischen den Spannelementen 4 des Rah­ menteils 2 und den Spannelementen 4 der Schiene 3 durchführbar. Dabei können die Spannelemente 4 gleichzeitig auch auf der Schiene 3 und dem Rahmenteil 2 verfahren werden, so daß eine optimale und genaue Anpas­ sung der Spannelemente 4 auf einfache und schnelle Weise an die ausge­ wählten, bevorzugten Meßobjektstützpunkte erfolgen kann.

Claims (10)

1. Schnellspannsystem einer Koordinatenmeßeinrichtung
zum frei zugänglichen Aufspannen und Abstützen eines Meßobjekts im Raum, bestehend
aus einem eine Grundfläche überdeckenden, in Betriebsstellung in einer Horizontalebene liegenden Basisteil und mehreren darauf senk­ recht stehenden, stabförmigen Spannelementen, auf deren Kopfteil das Meßobjekt an Meßobjektstützpunkten abgestützt ist, wobei für eine Lageeinstellung und Anpassung an unterschiedliche Meßobjekt­ stützpunkte die Spannelemente für eine Höheneinstellung teleskopar­ tig aus wenigstens zwei ineinandergesteckten Spannelementteilen be­ stehen, wovon ein unteres Spannelementteil ein Teleskoprohr als Stützrohr bildet und ein oberes Spannelementteil aus dem Kopfteil und einem Einsteckstab besteht und mit dem Einsteckstab im Stütz­ rohr höhenverschiebbar gehalten und über eine Fixiereinrichtung in einer bestimmten Höheneinstellung festlegbar ist, und
die Spannelemente für eine gegenseitige Abstandseinstellung als Län­ gen- und Breiteneinstellung mit Fußteilen in einer zugeordneten Auf­ nahmestruktur an der Oberseite des Basisteils an unterschiedlichen Strukturpositionen formschlüssig verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Basisteil (3) vorgesehen ist, das an seiner Oberseite ebenfalls eine Aufnahmestruktur (9) zur Halterung von senkrecht ste­ henden Spannelementen (4) aufweist, das auf dem ersten Basisteil (2) dieses nur teilweise abdeckend aufliegt und das relativ zum ersten Basisteil (3) horizontal beliebig verschiebbar ist, so daß durch eine Verschiebung und Einstellung des zweiten Basisteils (3) gegenüber dem ersten Basisteil (2) eine kontinuierliche Relativabstandseinstel­ lung zwischen Spannelementen (4) auf dem ersten Basisteil (2) und Spannelementen (4) auf dem zweiten Basisteil (3) durchführbar ist.

2. Schnellspannsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Basisteil als Rahmenteil (2) aus mehreren Rahmenträ­ gern (5, 6, 7, 8) mit gleichem Querschnittsprofil aufgebaut ist, dessen Aufnahmestruktur zur Halterung der Spannelemente (4) eine jeweils entlang der Oberseite der Rahmenträger (5, 6, 7, 8) in deren Längs­ richtung durchgehend verlaufende, hinterschnittene Führungsnut (9) ist,
daß das zweite Basisteil als Schiene (3) mit einem zu den Rahmenträ­ gern (5, 6, 7, 8) des Rahmenteils (2) gleichen Querschnittsprofil aus­ gebildet ist, deren Aufnahmestruktur zur Halterung der Spannelemen­ te (4) ebenfalls eine sich über die Oberseite der Schiene (3) in Längs­ richtung durchgehend erstreckende, hinterschnittene Führungsnut (9) ist, und
daß jeweils an den Fußteilen (10) der Spannelemente (4) je eine Ge­ windebohrung (12) vorgesehen ist, in die ein in die Führungsnuten (9) längsverschiebbar eingesetzter Nutenstein (13) mit einem stabförmi­ gen Gewindefortsatz (14) einschraubbar ist, wobei die Nutenstein­ schraubverbindung durch Verdrehen des unteren Spannelementteils (16) an einer bestimmten Längsposition der jeweiligen Führungsnuten (9) zur formschlüssigen Verbindung eines Spannelements (4) mit dem entsprechenden Basisteil (2, 3) fixierbar ist, und das Fußteil (10) des unteren Spannelementteils (16) die Führungsnuten (9) jeweils mit einer Anlagefläche übergreift.

3. Schnellspannsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenträger (5, 6, 7, 8) des Rahmenteils (2) und die Schiene (3) von einem Strangprofil abgelängt sind.

4. Schnellspannsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Basisteil (2) eine flächige Platte mit rasterförmig ausgebilde­ ten und zusammenhängend über die Plattenebene verlaufenden, hin­ terschnittenen Führungsnuten (9) ist, in denen ein Nutenstein (13) zur formschlüssigen Verbindung der Spannelemente (4) mit dem ersten Basisteil (2) geführt und gehalten ist.

5. Schnellspannsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Nutenstein (13) zur Vorfixierung des Spann­ elements (4) an einer bestimmten Stelle auf den Basisteilen (2, 3) ein sich in der Führungsnut (9) abstützendes, federbelastetes Druckstück (19) umfaßt, dessen Anpreßkraft geringer ist als die zum Verfahren der Spannelemente (4) in der Verfahrstellung aufzubringende Ver­ schiebekraft.

6. Schnellspannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung (20) zur Festlegung des Ein­ steckstabs (17) in dem Stützrohr (16) eine Überwurfmutter (21), ein konisches, den Einsteckstab (17) aufnehmendes Spannteil (22) und eine in dem Stützrohr (16) ausgebildete Aufnahmeöffnung (23) für das konische Spannteil (22) umfaßt, wobei der Konuswinkel und damit der Innendurchmesser des konischen Spannteils (22) mit zunehmen­ der Aufschraublänge der Überwurfmutter (21) auf das Stützrohr (16) verringerbar ist, so daß der Einsteckstab (17) in einer bestimmten Höhe in dem Stützrohr (16) festlegbar ist.

7. Schnellspannsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmeöffnung (23) in dem Stützrohr (16) von der Mün­ dung ausgehend in einem Verjüngungsbereich (24) bis zu einem Ab­ satz (26) hin verjüngt ausgebildet ist,
daß ein unteres Konusende (27) einen geringeren Außendurchmesser und ein oberes Konusende (28) einen größeren Außendurchmesser als der Verjüngungsbereich (24) auf Höhe des Absatzes (26) aufweisen,
daß das konische Spannteil (22) mit zunehmender Aufschraublänge der Überwurfmutter (21) auf das Stützrohr (16) durch den Absatz (26) in dem Stützrohr (16) in ihrem Konuswinkel verringerbar ist und den in das Stützrohr (16) eingebrachten Einsteckstab (17) verklemmt, und
daß die Überwurfmutter (21) einen an der Innenseite umlaufenden Bund (29) aufweist, über den das konische Spannteil (22) mit einer an dem oberen Konusende (28) außenseitig umlaufenden Nut (30) in der Überwurfmutter (21) gehalten ist, so daß das konische Spannteil (22) beim Abschrauben der Überwurfmutter (21) zum Lösen der Verklem­ mung des Einsteckstabes (17) mitgenommen wird.

8. Schnellspannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kopfteil (31) und der Einsteckstab (17) des obe­ ren Spannelementteils zum Austauschen des Kopfteils (31) für eine Lageanpassung an unterschiedliche Meßobjektstützpunkte lösbar mit­ einander verbunden sind.

9. Schnellspannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Basisteil (3) in der Meßstellung des durch die Spannelemente (4) abgestützten Meßobjekts (15) durch Klemmeinrichtungen mit dem ersten Basisteil (2) verbindbar ist.

10. Schnellspannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Basisteil (2) und/oder das zweite Basisteil (3) aus Aluminium und/oder Metall und/oder Kunststoff hergestellt ist.