DE202012101465U1

DE202012101465U1 - Koordinatenmessgerät mit mehreren Pinolen

Info

Publication number: DE202012101465U1
Application number: DE201220101465
Authority: DE
Original assignee: Werth Messtechnik GmbH
Current assignee: Werth Messtechnik GmbH
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-07-22
Anticipated expiration: 2022-04-20

Abstract

Koordinatenmessgerät (1) mit mehrere Sensoren (19, 20, 21, 22) umfassender Sensorik, wobei die Sensorik und ein zu messendes Werkstück (7) in zumindest drei Bewegungsachsen relativ zueinander verstellbar sind, wobei für die vertikale Verstellung mehrere Bewegungsachsen (Z-Pinolen) vorgesehen sind, welche jeweils eigene Antriebe (11, 12, 13) und Messsysteme (14, 15, 16) enthalten und unabhängig voneinander ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens drei Pinolen (8, 9, 10, 23) jeweils ein Sensor oder mehrere Sensoren (19, 20, 21, 22) befestigt sind, die mit der Steuerung des Koordinatenmessgerätes (1) verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koordinatenmessgerät mit einer Sensorik, welche mehreren Sensoren aufweist, wobei die Sensorik und ein zu messendes Werkstück in zumindest drei Bewegungsachsen relativ zueinander verstellbar sind und für die vertikale Verstellung mehrere Bewegungsachsen vorgesehen sind, welche jeweils eigene Antriebe und Messsysteme enthalten und unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Im Stand der Technik sind Anordnungen bekannt, bei denen mehrere Bewegungsachsen für die vertikale Verstellung vorgesehen sind. So beschreibt beispielsweise die DE-A-44 45 331 einen Multisensorkopf für Koordinatenmessgeräte mit drei vertikalen Verstelleinheiten. Die unabhängige Bewegung der einzelnen drei Verstelleinheiten wird dabei jedoch nur zwischen zwei Endlagen vollzogen. Es ist also keine diskrete Bewegung an vordefinierte Positionen möglich und es können auch Zwischenpositionen durch Messsysteme nicht bestimmt und für die weitere Verwendung zur Bestimmung von Koordinaten eingesetzt werden.
Die DE-A-38 06 688 beschreibt eine Mehrkoordinatenmess- und Prüfeinrichtung mit lediglich zwei in vertikaler (z-Richtung) angeordneten Pinolen. Beide Pinolen können unabhängig voneinander bewegt werden und mit Messsystem ausgerüstet werden. Ebenso sind beide Pinolen mit Antriebssystemen ausgerüstet, welche jedoch sehr einfach lediglich nebeneinander an einem Messschlitten angeordnet sind. An jedem der beiden Pinolen können ein Sensor oder mehrere Sensoren befestigt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Begrenzungen des Standes der Technik überwunden werden. Diese Begrenzungen sind entweder das Nichtvorhandensein von getrennten Maßstäben für die unterschiedlichen vertikalen Verstelleinheiten und damit die fehlende Möglichkeit, Zwischenpositionen einzunehmen und zur Messung zu verwenden, oder die Begrenzung auf zwei messende Pinolen.
Zur Lösung der Aufgabe wird im Wesentlichen vorgeschlagen ein Koordinatenmessgerät mit aus mehreren Sensoren bestehender Sensorik, bei dem mindestens drei vertikale Verstelleinheiten (Z-Pinolen) zur Verfügung stehen, an denen jeweils ein Sensor oder mehrere Sensoren befestigt sind und die mit der Steuerung des Koordinatemessgerätes verbunden sind.
Die mindestens drei Pinolen sind unabhängig voneinander ansteuerbar, um unterschiedliche Messpositionen einzunehmen und diese Positionen zur Bestimmung von Punkten an Messobjekten zu bestimmen. Der Vorteil hierbei ist, dass eine Kombination von berührungslosen und berührenden Messsystemen unterschiedlicher Arbeitsabstände möglich ist, ohne dass sich diese gegenseitig behindern.
Sollen erfindungsgemäß mehr als zwei, also mindesten drei Pinolen kombiniert werden, müssen diese geeignet am Koordinatenmessgerät befestigt werden. Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung durch das Anordnen der zumindest drei Pinolen nebeneinander (in x-Richtung) oder hintereinander (in y-Richtung) oder entlang der Kanten und/oder in den Ecken eines Rechtecks, welches in der X-/Y-Ebene aufgespannt wird.
In bevorzugter Ausführung gehen die Antriebe und/oder Messsysteme von zumindest zwei oder zumindest drei oder zumindest vier Pinolen von einer gemeinsamen Befestigungseinheit aus. Diese Befestigungseinheit befindet sich also jeweils zwischen den Z-Pinolen oder hinter bzw. vor bzw. seitlich links oder seitlich rechts neben den Z-Pinolen.
Bei einer Anordnung der gemeinsamen Befestigungseinheit zwischen zumindest zwei Pinolen bietet sich der Vorteil, dass entsprechende Laufflächen für zur Führung eingesetzte mechanische Lager oder Luftlager auf der gemeinsamen Befestigungseinheit günstig angeordnet werden können. Bei der Anordnung der Pinolen nebeneinander können die Flächen sogar identisch sein.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmale – für sich und/oder in Kombination – sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren.
Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung eines Koordinatenmessgerätes mit drei Pinolen,
2 eine Anordnung von drei Pinolen mit mechanischer Führung in einem Koordinatenmessgerät und
3 eine Anordnung von vier Pinolen mit Luftführung in einem Koordinatenmessgerät.
1 zeigt beispielhaft ein Koordinatenmessgerät 1 mit drei Pinolen 8, 9 und 10. Das Koordinatenmessgerät 1 weist eine Basis 2 auf, auf der sich ein in y-Richtung beweglicher Messschlitten 6 und ein auf diesem angeordnetes Messobjekt 7 befinden. Weiterhin zum Koordinatenmessgerät zugehörig sind Säulen 3, welche sich auf der Basis 2 befinden und einen Träger 4 stützen. Der Träger 4 bildet die Basis für einen Messschlitten 5, welcher in x-Richtung beweglich ist. Alternativ kann der Messschlitten 5 auch fest an dem Träger 4 befestigt werden und der Messtisch 6 anstatt dessen zusätzlich auch in x-Richtung bewegt werden.
Der Messschlitten 5 dient als gemeinsame Befestigungseinheit für die drei Pinolen 8, 9 und 10. Diese sind über jeweils zugeordnete Antriebe 11, 12 und 13, welche jeweils eine Bewegung in z-Richtung (z1, z2, z3) ermöglichen, und zugeordnete Führungen, welche sich für die Pinolen 8 und 9 an einem Halteelement 17 und für die Pinole 10 an einem Halteelement 18 abstützen, verbunden. Jeder Pinole 7, 8, 9 ist ein eigenes Messsystem 14, 15 und 16 für die Bestimmung der jeweiligen Positionen in z-Richtung zugeordnet. Hierdurch ist es möglich, mit an den Pinolen befestigten Sensoren 19, 20, 21 und 22 getrennt voneinander Messpunkte am Messobjekt 7 aufzunehmen. An der Pinole 8 befindet sich dazu beispielsweise ein taktiler Sensor 19, an der Pinole 9 ein optischer Sensor 20, wie Bildverarbeitungssensor 20, und an der Pinole 10 ein optischer Sensor 21 und ein taktiler Sensor 22.
Die Pinolen 8, 9 und 10 sind dabei nebeneinander in x-Richtung angeordnet. Ebenso ist auch eine Anordnung hintereinander in y-Richtung möglich.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zu entnehmen, wobei eine Draufsicht (Ansicht von oben) auf den Messschlitten bzw. auf die Befestigungseinheit 5 und die Pinolen 8, 9 und 10 wiedergegeben ist. Die Messsysteme 14, 15 und 16 sind wiederum an der gemeinsamen Befestigungseinheit 5 befestigt und bestimmen die jeweilige Z-Position der einzelnen Pinolen 8, 9 und 10. Jede Pinole enthält wiederum zumindest eine eigene Führung, welche im Bereich 17 bzw. 18 mit der gemeinsamen Befestigungseinheit 5 verbunden sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Befestigungseinheit 5 gleichfalls von oben, also in Draufsicht, dargestellt. An der Befestigungseinheit 5 sind vier Pinolen 8, 9, 10 und 23 angebracht. Die Pinolen sind alle über entsprechende Luftlager 25, 26, 27 und 28 im Bereich 24 mit der gemeinsamen Befestigungseinheit 5 verbunden. Die jeweils zugeordneten Messsysteme sind zur Vereinfachung nicht dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4445331 A [0002]
DE 3806688 A [0003]

Claims

Koordinatenmessgerät (1) mit mehrere Sensoren (19, 20, 21, 22) umfassender Sensorik, wobei die Sensorik und ein zu messendes Werkstück (7) in zumindest drei Bewegungsachsen relativ zueinander verstellbar sind, wobei für die vertikale Verstellung mehrere Bewegungsachsen (Z-Pinolen) vorgesehen sind, welche jeweils eigene Antriebe (11, 12, 13) und Messsysteme (14, 15, 16) enthalten und unabhängig voneinander ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens drei Pinolen (8, 9, 10, 23) jeweils ein Sensor oder mehrere Sensoren (19, 20, 21, 22) befestigt sind, die mit der Steuerung des Koordinatenmessgerätes (1) verbunden sind.
Koordinatenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pinolen (8, 9, 10, 23) nebeneinander (x-Richtung) oder hintereinander (y-Richtung) oder entlang der Kanten und/oder in den Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.
Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Pinole (8, 9, 10, 23) zumindest eine Führung, vorzugsweise Luftlager (25, 26, 27, 28) oder mechanische Lager, aufweist.
Koordinatenmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (11, 12, 13) und/oder Messsysteme (14, 15, 16) und/oder Führungen (25, 26, 27, 28) von zumindest zwei oder zumindest drei oder zumindest vier Z-Pinolen (8, 9, 10, 23) von einer gemeinsamen Befestigungseinheit (5) ausgehen.