DE19708762A1 - Umrüstbare Vorrichtung zum Tragen und Positionieren von Bauteilen - Google Patents
Umrüstbare Vorrichtung zum Tragen und Positionieren von BauteilenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine um
rüstbare Vorrichtung zum Tragen und Positionieren von Bau
teilen, insbesondere, aber nicht ausschließlich, von Bautei
len zu deren Messung auf einer Meßmaschine.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich aus Grün
den der Einfachheit auf die obige Anwendung als Ausführungs
beispiel.
Bekanntlich werden Bauteile zur Messung auf dem Tisch
einer Meßmaschine mit Hilfe von tragenden Säulen positio
niert, die normalerweise speziell angepaßt sind. Insbesonde
re, wenn es sich um nicht-starre Teile handelt, die sich
unter ihrem eigenen Gewicht verformen, wie bestimmte Autoka
rosserieteile, wird die Vorrichtung relativ komplex und teu
er, da sie die Bedingungen des betreffenden Bauteils repro
duzieren soll, die im Fahrzeug auftreten.
Als Alternative zu üblichen angepaßten Spezialvor
richtungen wurden bereits rekonfigurierbare oder umrüstbare
Vorrichtungen vorgeschlagen und beispielsweise in dem ita
lienischen Patent No 1 206 886 des vorliegenden Anmelders
beschrieben, um die Umrüstungskosten für die Messung unter
schiedlicher Bauteile zu verringern.
Kurz gesagt enthalten rekonfigurierbare Vorrichtungen
eine bestimmte Anzahl von säulenartigen Tragelementen mit
einem Körper, der beispielsweise über magnetische Klemmvor
richtungen in einer vorbestimmten Position auf der Bezugs
fläche der Meßmaschine befestigt ist, und mit einem Stift,
der in seiner Höhe entlang einer Achse senkrecht zur Bezugs
fläche justierbar ist. Sowohl die Positionierung des Körpers
auf der Bezugsfläche als auch die Höhe des Stifts werden
automatisch durch die Meßmaschine selbst festgelegt, deren
Kopf ein mit den Tragelementen zusammenwirkendes Greifwerk
zeug trägt.
Genauer betrachtet wirkt das Greifwerkzeug mit dem
Körper jedes Tragelements zusammen, indem es den Körper von
der Bezugsfläche löst und neu positioniert, während das
Werkzeug mit dem Stift des Tragelements zusammenwirkt, indem
es dessen Blockierung bezüglich des Körpers löst und ihn in
einer neuen Höhe justiert.
Jedes Tragelement wird daher im wesentlichen in zwei
Schritten konfiguriert (Lage des Körpers und Höheneinstel
lung des Stifts), weshalb die Maschine einen relativ komple
xen und zeitaufwendigen Zyklus durchführen muß, d. h. nach
einander das Greifwerkzeug in zwei verschiedene Stellungen
zum Ergreifen des Tragelements bringen muß. Im Ergebnis han
delt es sich bei der Rekonfiguration der ganzen Vorrichtung,
die eine recht große Anzahl von rekonfigurierbaren Tragele
menten aufweisen kann, um eine langwierige und viel Sorgfalt
erfordernde Arbeit, die lange Stillstandszeiten erfordert,
da die Maschine zur Umrüstung der Vorrichtung natürlich
stillgelegt werden muß.
Zur Lösung dieses Problems wurden bereits umrüstbare
Vorrichtungen mit Tragelementen vorgeschlagen, die vom
Greifwerkzeug in der Nähe des oberen Endes des Stifts er
griffen werden und Mittel aufweisen, um gleichzeitig den
Körper von der Bezugsfläche sowie den Stift bezüglich des
Körpers zu lösen, so daß jedes Tragelement in einer gemein
samen Greifoperation rekonfiguriert werden kann.
Wenn auch im Vergleich zu der vorher erwähnten Lösung
die Umrüstzeit, verkürzt ist, so hat diese Verkürzung doch
ihre Grenzen aufgrund der Tatsache, daß das Tragelement eine
längliche Form mit einem Schwerpunkt im unteren Bereich be
sitzt, aber am oberen Ende gehalten wird, so daß es nicht
mit maximaler Beschleunigung bewegt werden kann, die unter
Ausnützung der größtmöglichen Bewegungsdynamik der Maschine
ohne Rücksicht auf Trägheitsprobleme erreichbar wäre, so daß
sich nicht akzeptable Verformungen und Vibrationen ergeben.
Schließlich bezieht sich die deutsche Patentanmeldung
195 10 456.0 auf manuell rekonfigurierbare Vorrichtungen,
die als ein geometrisches Bezugsmodell ein Referenzwerkzeug
verwendet, das innerhalb des Meßbereichs an der Maschine
befestigt und automatisch positioniert ist. Die Tragelemente
werden von Hand über die Meßfläche bewegt und enthalten ei
nen manuell in seiner Höhe verstellbaren Stift, dessen obe
res Ende mit dem Bezugswerkzeug der Maschine zusammenwirkt.
In diesem Fall ist die Struktur einfacher und bil
liger, aber die Dauer für die Umrüstung und damit die
Maschinenstillstandszeit sind deutlich länger.
Ziel der Erfindung ist es, eine rekonfigurierbare
Vorrichtung insbesondere für eine Meßmaschine anzugeben, die
die obigen Nachteile, die für bekannte Vorrichtungen typisch
sind, überwindet.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine umrüstbare
Vorrichtung zum Positionieren und Tragen von Bauteilen auf
einer Maschine, insbesondere einer Meßmaschine, mit einer
Bezugsoberfläche und einer beweglichen Einheit, wobei die
Vorrichtung aufweist:
- - mindestens ein rekonfigurierbares Tragelement mit einem ersten Bereich, der auf der Bezugsoberfläche positionierbar ist, und einem zweiten Bereich, der bezüglich des ersten Bereichs in einer Richtung senkrecht zur Bezugsoberfläche positionierbar ist, um die Gesamthöhe des Tragelements fest zulegen,
- - und ein Positionierwerkzeug, das von der beweglichen Ein heit verschoben werden kann und mit dem ersten Bereich des Tragelements zusammenwirkt, um den ersten Bereich auf der Bezugsoberfläche zu positionieren,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement mindestens einen
Zwischenkörper, der den zweiten Bereich trägt und mit dem
zweiten Bereich eine in der Höhe justierbare Säule bildet,
sowie lösbare Koppelmittel zwischen dem ersten Bereich und
dem Zwischenkörper und schließlich Justiermittel aufweist,
um die Lage des zweiten Bereichs bezüglich des Zwischenkör
pers zu justieren.
Die Erfindung bezieht sich auch auf-ein Verfahren zur
Konfigurierung einer Vorrichtung, mit der Bauteile auf einer
Maschine positioniert werden können, die eine Bezugsoberflä
che und eine bewegliche Einheit aufweist, insbesondere auf
einer Meßmaschine, wobei die Vorrichtung mindestens ein re
konfigurierbares Tragelement enthält, das seinerseits einen
ersten auf der Bezugsoberfläche positionierbaren Bereich und
einen zweiten bezüglich des ersten Bereichs zur Festlegung
der Gesamthöhe des Tragelements in einer Richtung senkrecht
zur Bezugsoberfläche positionierbaren Bereich aufweist, und
wobei zur Vorrichtung weiter ein Positionierwerkzeug gehört,
das von der beweglichen Einheit verschoben werden kann und
mit dem ersten Bereich des Tragelements zusammenwirkt, um
den ersten Bereich auf der Bezugsoberfläche zu positionie
ren,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Lage
des zweiten Bereichs bezüglich eines Zwischenkörpers des
Tragelements festgelegt wird, wobei dieser Zwischenkörper
den zweiten Bereich trägt und mit diesem zweiten Bereich
eine in der Höhe justierbare Säule bildet, während in einem
zweiten Schritt der erste Bereich des Tragelements auf der
Bezugsoberfläche mit Hilfe des Positionierwerkzeugs positio
niert wird und in einem dritten Schritt die Säule auf dem
ersten Bereich des Tragelements über lösbare Koppelmittel
montiert wird.
Eine nicht beschränkend zu verstehende Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der beilie
genden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen ersten Schritt bei
der Konfiguration einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 2 zeigt in Perspektive eine Meßmaschine mit
einer rekonfigurierbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung im
Rahmen eines zweiten Schritts, zur Konfiguration der Vorrich
tung.
Fig. 3 zeigt in Perspektive die Maschine aus Fig. 2
in einem dritten Schritt der Konfiguration der Vorrichtung.
Fig. 4 zeigt teilweise geschnitten ein Tragelement,
das zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört.
Fig. 5 zeigt teilweise geschnitten ein Detail aus
dem Tragelement gemäß Fig. 4.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI
in Fig. 4.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Elements aus Fig. 4
von unten.
Fig. 8 zeigt eine Alternative zum in Fig. 1 gezeig
ten ersten Schritt der Konfigurierung.
In den Fig. 2 und 3 ist eine bekannte Meßmaschine
1 mit einem Meßtisch 2 und einer beweglichen Meßeinheit 3
vom Portaltyp zu sehen.
Die Meßeinheit 3 enthält einen Meßkopf 4, der von der
Einheit 3 entlang von drei Koordinatenachsen X, Y und Z ver
schoben wird. Insbesondere verlaufen die X- und die Y-Achse
waagrecht und orthogonal zueinander und definieren eine X-Y-Be
zugsebene, die mit der ebenen Oberseite 5 des Meßtisches 2
zusammenfällt. Die Z-Achse verläuft senkrecht zur X-Y-Ebene.
Der Meßtisch 2 ist aus einem ferromagnetischen Material.
Weiter enthält die Maschine eine nicht sichtbare Datenverarbeitungs- und
Kontrolleinheit, die mit der Einheit 3 verbunden, ist
und die Bewegung der beweglichen Glieder der Einheit 3 ent
lang der Koordinatenachsen im Einklang mit programmierbaren
Operationszyklen steuert.
Die Maschine 1 besitzt eine umrüstbare Vorrichtung
10, um Bauteile zu deren Messung zu tragen.
Die Vorrichtung 10 enthält eine Anzahl von Tragele
menten 11, die in der Höhe einstellbar sind und in vorbe
stimmten Stellungen auf dem Tisch 2 angeordnet sind. Weiter
besitzt sie eine Anzahl von Tragwerkzeugen 12, die je auf
ein Tragelement 11 aufgesetzt werden können, um das Bauteil
für die Messung zu tragen, zu fixieren und/oder festzuklem
men, sowie ein Positionierwerkzeug 13, das am Meßkopf 4 be
festigt ist und mit jeweils den unteren Bereichen 14 von
Tragelementen 11 bei der Konfiguration der Tragelemente zu
sammenwirkt, wie dies später erläutert wird.
Das Tragelement 11 ist im einzelnen in den Fig. 4
bis 8 gezeigt.
Erfindungsgemäß enthält das Tragelement einen unteren
Bereich 14, der nachfolgend Basis genannt wird, und einen
säulenartigen oberen Bereich 15, der nachfolgend Säule ge
nannt wird und lösbar über eine Kupplung auf der Basis 14
befestigt ist.
Insbesondere enthält die Basis 14 einen im wesentli
chen zylindrischen Körper 17 der Achse A und ein Luftkissen
18 an der Unterseite des Körpers 17, auf dem die Basis 14
gleiten kann.
Das Luftkissen 18 (Fig. 4) enthält in bekannter
Weise einen Einlaß 19 für Druckluft und eine Anzahl von in
neren Kanälen 20, über die Luft an Düsen geliefert wird, die
an der Unterseite des Körpers 17 enden und im Betrieb eine
Luftschicht zum Tragen der Basis 14 erzeugen. Der Körper 17
enthält weiter Dauermagneten 26 gegenüber dem Meßtisch 2,
die magnetisch mit dem Meßtisch zusammenwirken, indem sie
den Körper 17 festklemmen, wenn keine Luft in das Luftkissen
strömt.
An der Oberseite enthält der zylindrische Körper 17
nebeneinander zwei randseitige Löcher 21 (siehe Fig. 2),
von denen eines über eine innere Leitung 22 (Fig. 4) mit
dem Einlaß 19 des Luftkissens 18 verbunden ist.
Die Säule 15 enthält im wesentlichen eine zylindri
sche Hülle 27, die im Betrieb koaxial zum zylindrischen Kör
per 17 der Basis 14 verläuft und einen nach oben offenen
axialen Hohlraum 28 besitzt, und einen zylindrischen Stift
29, der in Drehrichtung und in axialer Richtung innerhalb
des Hohlraums 28 verschiebbar ist.
Der Stift 29 wird radial in dem Hohlraum 28 durch
zwei Buchsen 30 getragen (nur eine ist in Fig. 6 zu sehen),
die in dem Hohlraum untergebracht sind und in axialer Rich
tung in einer gegebenen Stellung mit Hilfe einer Blockier
vorrichtung 34 fixiert werden können.
Die Vorrichtung 34 enthält im wesentlichen eine Backe
35, die in einer Öffnung 36 der Hülse 27 zwischen den Buch
sen 30 untergebracht ist. Die Backe 35 ist mit einem seitli
chen Ende 36 an einem Stift 37 angelenkt, dessen Achse B
parallel zur Achse A verläuft, und enthält eine innere Ober
fläche 38 der gleichen Form wie ein Teil 39 der äußeren
Oberfläche des Stifts 29.
Die Vorrichtung 34 enthält weiter einen Blockierhebel
40, der an, einem Ende 45 fest mit einer Schraube 46 verbun
den ist, welche durch ein Loch 47 in dem anderen Ende 48 der
Backe 35 ragt und in ein Gewindeloch 49 in der Hülse 27 ein
geschraubt wird.
Der Stift 29 besitzt in bekannter Weise einen sphäri
schen Endkopf 50 und enthält in der Nähe des Kopfes zwei
diametral gegenüberliegende radiale Vorsprünge 52 sowie ein
ander senkrecht schneidende diametrale Löcher 53.
Die Basis 14 und die Säule 15 können mit Hilfe einer
Expansionskupplung 54, die zwischen der Basis 14 und der
Säule 15 (Fig. 4) eingefügt wird, miteinander starr verbun
den oder voneinander gelöst werden.
Die Kupplung 54 enthält im wesentlichen einen all
gemein zylindrischen Schaft 55, der koaxial zum zylindri
schen Körper 17 der Basis 14 verläuft und mit diesem fest
verbunden ist, und einen dazu komplementär geformten Sitz 56
am unteren Ende der Hülse 27 der Säule 15. Der Schaft 55
enthält ein diametrales Loch 57, in dem eine Expansions
klemmvorrichtung 58 untergebracht ist.
Die Vorrichtung 58 enthält eine Schraube und eine
Mutter, wobei die Mutter ein Futter 59 mit, Innengewinde be
sitzt, das prismatisch mit dem Loch 57 durch einen Splint 60
verbunden ist, während die Schraube einen Schaft 61 enthält,
der in das Futter eingeschraubt ist und einen Kopf 62 be
sitzt. Das Futter 59 und der Kopf 62, deren äußerer Durch
messer so gewählt ist, daß sie frei, aber mit möglichst ge
ringem radialem Spiel in dem Loch 57 beweglich sind, besit
zen jeweils entgegengesetzte konische Endbereiche 63, die,
wenn die Schraube-Mutter-Verbindung gelockert wird (Fig. 4),
axial an entgegengesetzten Seiten, des Schafts hervorra
gen und in konische Sitze 64 innerhalb der Hülse 27 in dia
metral gegenüberliegende Bereiche des Sitzes 56 eingreifen.
Der Kopf 62 enthält einen sechseckigen Sockelsitz 66 für
einen Kontrollschraubendreher (nicht dargestellt), während
der Schaft 55 eine ringförmige konische untere Oberfläche 67
besitzt, die mit einer ringförmigen konischen Endoberfläche
68 der Hülse 27 zusammenwirkt.
Um Bauteile zu tragen, die ihre Fixierung an in ver
schiedenen Höhen liegenden Punkten erfordern, kann es gün
stig sein, zwei oder mehr Typen von Basiskörpern 14 mit zy
lindrischen Körpern 17 unterschiedlicher Höhen vorzusehen
(siehe die Fig. 2, 3 und 8). Außerdem kann man modulare
Elemente 17′ vorsehen, die übereinandergesetzt werden können
und mit Hilfe von Kupplungen 54 der beschriebenen Art mit
einander verbunden werden.
Werkzeuge 12, die das Bauteil für die Messung tragen
und/oder festklemmen,, sind bekannt, beispielsweise aus dem
oben erwähnten italienischen Patent 1 206 886, und bedürfen
hier keiner weiteren Beschreibung. Jedes Werkzeug 12 ist auf
dem oberen Ende des Stifts 29 eines Tragelements montiert
und wirkt mit dem sphärischen Kopf 50 und den Vorsprüngen 52
in einer wechselseitig definierten und stabilen Position
sowie mit den Löchern 53 zusammen, um die beiden Bestandtei
le relativ zueinander zu verklemmen.
Das Positionierwerkzeug 13, das vergrößert schema
tisch in Fig. 2 dargestellt, ist, enthält einen Körper 70,
der am Meßkopf 4 montiert ist, sowie zwei Antriebsfinger 71
und 72, die aus dem Körper 70 hervorstehen und mit den Lö
chern 21 im zylindrischen Körper 17 der Basis 14 zusammen
wirken. Der Finger 71 enthält einen inneren Kanal (nicht zu
sehen), der mit einer Druckluftquelle (nicht dargestellt)
über nicht dargestellte Ventile verbunden ist, welche von
der Kontrolleinheit gesteuert werden. Der Finger 72 hat eine
reine mechanische Treibfunktion.
Fig. 1 zeigt eine Vorkonfigurations-Vorrichtung 80
mit einem Sockel 81 und einer senkrechten Säule 82, entlang
der ein Gleitorgan 83 verläuft.
Der Sockel 81 besitzt auf einer Oberfläche 81a einen
Schaft 55, der dem der Kupplung 54 gleicht und eine Klemm
vorrichtung 58 besitzt. Das Gleitorgan 83 ist an seiner Un
terseite mit einem Bezugswerkzeug 54 versehen, das mit dem
Stift 29 in einer definierten gegenseitigen Koppelstellung
zusammenwirkt. Beispielsweise kann das Werkzeug 84 eine
waagrechte Unterseite 85 besitzen, die den sphärischen Kopf
50 berührt, sowie zwei seitliche Wände 86 mit nicht sicht
baren senkrechten Schlitzen, in die die Vorsprünge 52 des
Stifts 29 eindringen. Die Vorrichtung 80 kann auch einen
Bildschirm 87 enthalten, der mit einer elektronischen Detek
torschaltung (nicht dargestellt) verbunden ist und dem Per
sonal die Überwachung der vertikalen Koordinate des Gleit
organs 83 erlaubt.
Nun wird der Betrieb der Vorrichtung 10 unter Bezug
nahme insbesondere auf die Konfigurationsschritte ausgehend
von einem Ursprungszustand beschrieben, bei dem die Basisbe
reiche 14 jeweils ohne die Säulen 15 in einem peripheren
Vorhaltebereich 5′ des Meßtisches 2 (siehe Fig. 2) liegen,
während die Säulen ohne ihre Tragwerkzeuge 12 in einem fahr
baren Lager 88 untergebracht sind.
Im ersten Schritt werden die Säulen 15 in eine vor
bestimmte Konfiguration gemäß der Geometrie des zu tragenden
Bauteils gebracht, d. h. daß jede Säule 15 unter Verwendung
der Vorrichtung 80 in ihrer Höhe voreingestellt wird. Hierzu
wird jede Säule 15 auf den Schaft 55 der Vorrichtung 80 ge
setzt und mit Hilfe des Kopfes 62 der Klemmvorrichtung 58 in
der Vorrichtung 80 festgeklemmt.
Dann wird die Blockiervorrichtung 34 mit Hilfe des
Griffes 40 freigegeben, so daß der Stift von Hand angehoben
werden kann, bis er die Fläche 58 des Bezugswerkzeugs 84
berührt. Dann wird der Stift gedreht, bis die Vorsprünge 52
in die entsprechenden Bezugsschlitze eingreifen. Wenn der
Stift 29 bezüglich des Bezugswerkzeugs seine korrekte Lage
hat, wird er mit Hilfe der Blockiervorrichtung 34 wieder
blockiert. Dadurch endet der Schritt der Vorkonfigurierung
der Säule 15, und letztere wird von der Vorrichtung 80 ent
nommen, mit dem jeweiligen Tragwerkzeug 12 versehen und in
dem fahrbaren Lager 88 abgelegt. Der obige Schritt wird für
jede Säule 15 durchgeführt.
Der zweite Schritt bei der Konfigurierung der Vor
richtung 10 (Fig. 2) besteht darin, automatisch jede Basis
14 auf der Fläche 5 des Meßtisches 2 zu positionieren. Hier
zu ergreift der Meßkopf 4 der beweglichen Einheit 3 jede
Basis 14 nacheinander mit Hilfe des Positionierwerkzeugs 13,
löst die Basis von der Fläche 5, indem Luft in das Luftkis
sen 18 gedrückt wird, und bringt die Basis in eine durch die
Koordinaten X und Y definierte Stellung sowie in die richti
ge Winkelstellung der Basis um die Achse A. In dieser Stel
lung wird die Luftzufuhr beendet, so daß die Basis 14 wieder
auf der Bezugsfläche 5 durch die Magnete 26 festgehalten
wird.
Am Ende des obigen zweiten Schritts setzt die Bedie
nungsperson jede Säule 15 mit ihrem jeweiligen Tragwerkzeug
12 auf die jeweilige Basis 14 (Fig. 3) und blockiert die
Säule auf der Basis mit Hilfe der Klemmvorrichtung 58 der
jeweiligen Kupplung 54, so daß der Stift 29 jeder Säule 15
bezüglich des Schafts 55 der zugeordneten Basis 14 die glei
che Stellung (in der Höhe und der Winkelposition um die Ach
se A) einnimmt, auf die er bezüglich des Schafts 55 der Vor
richtung 80 im Schritt der Vorkonfigurierung der Säulen 15
gebracht wurde, der oben beschrieben wurde.
Dadurch wird die Konfiguration der Vorrichtung 10
vervollständigt, und die Maschine 1 ist nun bereit, automa
tische Meßzyklen der Bauteile durchzuführen, die auf der
Vorrichtung getragen werden.
Die Vorteile der Vorrichtung 10 und der Konfigura
tionsmethode gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun
erläutert.
Insbesondere erfordert die Konfigurierung der Vor
richtung nur eine kurze Stillstandszeit der Maschine, die
auf die Zeit begrenzt wird, die für die automatische Posi
tionierung der Basen 14 und zum Zusammenbau der Säulen 15
benötigt werden. Außerdem ist die Form der Basis so gewählt,
daß keine Probleme der Trägheit entstehen, so daß die Basis
außerordentlich schnell in Stellung gebracht werden kann und
der volle dynamische Geschwindigkeitsbereich der Maschine
ausgenutzt wird.
Die Säulen 15 können vorkonfiguriert werden, während
die Maschine 1 noch in Betrieb ist, so daß dadurch keine
Stillstandszeit hervorgerufen wird.
Die Vorrichtung 10 ist einfacher und billiger als
bekannte automatische Vorrichtungen und kann schneller kon
figuriert werden als Lösungen mit manueller Konfigurierung.
Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform des
Schritts der Vorkonfigurierung der Säulen 15, wobei die Ma
schine 1 selbst anstelle der Vorrichtung 80 verwendet wird.
Alle Säulen 15 werden nacheinander auf je einer Basis
14 montiert, die in einer vorbestimmten Stellung auf der
Bezugsfläche 5 befestigt ist, und ein Stift 29 wird in Bezug
zum Bezugswerkzeug 84′ positioniert, das am Meßkopf 4 befe
stigt ist.
An der Vorrichtung 10 und der Konfigurationsmethode,
wie sie oben beschrieben und dargestellt ist, können Verän
derungen vorgenommen werden, ohne dadurch den Rahmen der
Erfindung zu verlassen.
Insbesondere kann die Basis 14 einfach translatorisch
in einer konstanten Winkelstellung über die Bezugsfläche X-Y
durch den Kopf verschoben werden. In diesem Fall wird die
Winkelstellung des Stifts 29 um seine Achse A während des
Schritts der Vorkonfigurierung der Säule 15 mit Hilfe eines
Werkzeugs 84 oder 84′ justiert, das nur einen Freiheitsgrad
in Drehrichtung um eine senkrechte Achse besitzt.
Anstelle einer automatischen Verschiebung durch den
Kopf 4 kann jede Basis 14 manuell auf der Bezugsoberfläche
X-Y verschoben werden. In diesem Fall würde das Positionier
werkzeug 13, das wie vorher automatisch vom Kopf 4 betätigt
wird, einfach als eine Bezugsmarke für die manuelle Positio
nierung der Basis wirken und nicht aktiv die Basis verschie
ben.
Claims (11)
1. Umrüstbare Vorrichtung (10) zum Positionieren und Tragen
von Bauteilen auf einer Maschine (1), insbesondere einer
Meßmaschine, mit einer Bezugsoberfläche (5) und einer beweg
lichen Einheit (3), wobei die Vorrichtung (10) aufweist:
- - mindestens ein rekonfigurierbares Tragelement (11) mit einem ersten Bereich (14), der auf der Bezugsoberfläche (5) positionierbar ist, und einem zweiten Bereich (29), der be züglich des ersten Bereichs (14) in einer Richtung (A) senk recht zur Bezugsoberfläche (5) positionierbar ist, um die Gesamthöhe des Tragelements (11) festzulegen,
- - und ein Positionierwerkzeug (13), das von der beweglichen Einheit (3) verschoben werden kann und mit dem ersten Be reich (14) des Tragelements (11) zusammenwirkt, um den er sten Bereich (14) auf der Bezugsoberfläche (5) zu positio nieren,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (11) mindestens
einen Zwischenkörper (27), der den zweiten Bereich (29)
trägt und mit dem zweiten Bereich (29) eine in der Höhe ju
stierbare Säule (15) bildet, weiter lösbare Koppelmittel
(54) zwischen dem ersten Bereich (14) und dem Zwischenkörper
(27) und schließlich Justiermittel (34) aufweist, um die
Lage des zweiten Bereichs (29) bezüglich des Zwischenkörpers
(27) zu justieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die lösbaren Koppelmittel eine Expansionskupplung (54) ent
halten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Zwischenkörper eine rohrförmige Hülse (27) und
der zweite Bereich einen in der Hülse (27) gleitenden Stift (29)
enthält, wobei, Lagebezugsmittel (50, 52) an einem frei
en Ende des Stifts vorhanden sind, die mit einem Bezugswerk
zeug (84, 84′) in einer definierten gegenseitigen Kopplungs
stellung zusammenwirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Justiermittel eine Blockiervorrichtung (34) zur Blockie
rung des Stifts (29) bezüglich der Hülse (27) in einer vor
bestimmten relativen Lage enthalten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der erste Bereich (14) ein Luftkissen (18) auf
weist, das mit der Bezugsoberfläche (5) zusammenwirkt, und
daß das Positionierwerkzeug (13) Mittel zur Zufuhr von
Druckluft zu dem Luftkissen (18) enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bezugsoberfläche (5) aus ferromagnetischem Material ist
und daß das Luftkissen (18) mindestens einen Dauermagneten
(26) enthält.
7. Verfahren zur Konfigurierung einer Vorrichtung (10) für
die Positionierung von Bauteilen auf einer Maschine (1), die
eine Bezugsoberfläche (5) und eine bewegliche Einheit (3)
aufweist, insbesondere auf einer Meßmaschine, wobei die Vor
richtung (10) mindestens ein rekonfigurierbares Tragelement
(11) enthält, das seinerseits einen ersten auf der Bezugs
oberfläche (5) positionierbaren Bereich (14) und einen zwei
ten bezüglich des ersten Bereichs (14) zur Festlegung der
Gesamthöhe des Tragelements (11) in einer Richtung (A) senk
recht zur Bezugsoberfläche (5) positionierbaren Bereich (29)
aufweist, und wobei zur Vorrichtung weiter ein Positionier
werkzeug (13) gehört, das von der beweglichen Einheit (3)
verschoben werden kann und mit dem ersten Bereich (14) des
Tragelements (11) zusammenwirkt, um den ersten Bereich (14)
auf der Bezugsoberfläche (5) zu positionieren,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Lage
des zweiten Bereichs (29) bezüglich eines Zwischenkörpers
(27) des Tragelements (11) festgelegt wird, wobei dieser
Zwischenkörper (27) den zweiten Bereich (29) trägt und mit
diesem zweiten Bereich (29) eine in der Höhe justierbare
Säule (15) bildet, während in einem zweiten Schritt der er
ste Bereich (14) des Tragelements (11) auf der Bezugsober
fläche (5) mit Hilfe des Positionierwerkzeugs (13) positio
niert wird und in einem dritten Schritt die Säule (15) auf
dem ersten Bereich (14) des Tragelements (11) über lösbare
Koppelmittel (54) montiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im
ersten Schritt der Zwischenkörper (27) der Säule (15) auf
einer Tragvorrichtung (55) in einer vorbestimmten relativen
Lage festgeklemmt wird und der zweite Bereich (29) bezüglich
des Zwischenkörpers (27) in eine definierte Lage bezüglich
eines Bezugswerkzeugs (84, 84′) gebracht wird, das sich in
einer vorbestimmten Lage bezüglich der Tragvorrichtung (55)
befindet, und daß der zweite Bereich (29) bezüglich des Zwi
schenkörpers (27) dann blockiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Schritt auf einer besonderen Vorrichtung (80)
durchgeführt wird, zu der die Tragevorrichtung (55) und das
Bezugswerkzeug (84) gehören.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Schritt auf der Maschine (1) durchgeführt wird,
wobei das Bezugswerkzeug (84′) an der beweglichen Einheit
(3) montiert ist.
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