DE2636645B1 - Taster fuer Laengen-Messmaschinen - Google Patents

Description

• Bei der Messung an Punkten, wie A oder C; an denen die Flächennormale nicht parallel zur Y-Richtung gerichtet ist, wird die Kugel 26 an abgelegenen Punkten, wie A 'bzw. Ci, zum Anliegen kommen und jeweils einen Fehler j d bzw. dd' hervorrufen. Dagegen wird der Tastfühler 14 des erfindungsgemäßen Tasters 10 unabhängig von der Orientierung der Flächennormale stets mit dem erwünschten Bezugspunkt D = D' in Kontakt kommen. Wie bereits erwähnt, läßt sich der Taster 10 zu diesem Zweck um die Einspannachse, in 5 diesem Fall Z-Richtung, derart schwenken, daß der Tastfühler 14 jeweils auf die zu vermessende Fläche des Werkstückes 25 zeigt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Taster für Längen-Meßmaschinen, für Messungen in drei Richtungen, der in einem Tasterhalter in Richtung der drei Meßkoordinaten einspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (10) ein Tasterelement (12, 19) aufweist, das in bezug auf die Einspannachse (13) exzentrisch angeordnet ist und am freien Ende einen spitzen Tastfühler (23) oder eine Tastkante besitzt, deren Spitze bzw.

   Kontaktkante auf der Einspannachse (13) liegt, und daß der Taster (10) im Tasterhalter (11) derart um die Einspannachse (13) schwenkbar ist, daß der Tastfühler (14, 23) jeweils auf die zu vermessende Fläche des Werkstückes (25) zeigt.
2. 2. Taster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfühler (14, 23) ein getrenntes Bauelement ist, das am exzentrischen Tasterelement (12, 19) auswechselbar befestigt ist.
3. 3. Taster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tasterelement (19) annähernd U-förmig ausgebildet ist und senkrecht zur Einspannachse (13) gerichtete Schenkel (20, 21) aufweist, wobei der eine Schenkel (20) die Einspannbuchse (24) und der andere Schenkel (21) an seiner Stirnseite den Tastfühler (23) trägt.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Taster für Längen-Meßmaschinen für Messungen in drei Richtungen, der in einem Tasterhalter in Richtung der drei Meßkoordinaten einspannbar ist.

   Derartige Meßmaschinen dienen zur Längenmessung in 3 Dimensionen von Werkstücken, wobei das Werkstück auf eine Grundplatte gelegt und dessen Konturen bzw. Abmessungen durch entsprechendes Anlegen eines Tasters gemessen werden. Hierzu wird der Taster mittels des Tasterhalters in der gewünschten Koordinatenrichtung bewegt und jeweils zur Anlage mit dem Werkstück gebracht. Der Kontakt löst einen Impuls für ein elektronisches Steuergerät aus, mit dem die Messung ausgewertet und aufgezeigt wird.

   Bisher bekannte Taster haben die Form einer Ringscheibe oder einer Kugel, die konzentrisch zur entsprechenden Koordinatenachse im Tasterhalter eingespannt werden. Der Kontakt mit dem Werkstück erfolgt am Umfang des Tasters. Über das elektronische Steuergerät wird der Radius des Tasters automatisch kompensiert.

   Der bekannte Taster ist jedoch nicht geeignet, um genaue Messungen an Werkstücken beliebiger Konturen vorzunehmen. Konturen, deren lokale Flächennormale nicht auf den Koordinatenflächen liegen, können nur sehr ungenau bestimmt werden, weil die Kontaktstelle des angelegten Kreises des Tasters in diesen Fällen auch nicht auf die Koordinatenebene zu liegen kommt und somit eine unvermeidliche Fehlerquelle in Kauf genommen werden muß.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taster der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem unabhängig von der Konturgebung des zu messenden Werkstückes Längenmessungen mit ausreichender Genauigkeit vorgenommen werden können.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

   Bei einem derartigen Taster erfolgt der Kontakt auch bei unregelmäßigen Flächen stets an der Spitze der Tastkante und folglich auf einer Koordinatenebene.

   Außerdem ist durch die Lage der Tastkante, die zum Zentrum des entsprechenden zweidimensionalen Koordinatensystems gerichtet ist, keine Kompensation notwendig.

   Um beliebig orientierte, schräge Flächenelemente erfassen zu können, sieht die Erfindung vor, daß der Taster im Tasterhalter um die zur Einspannrichtung verlaufende Koordinate drehbar ist.

   Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Tastfühler ein getrenntes Bauelement, das am exzentrischen Tasterelement auswechselbar befestigt ist. Hierdurch kann der der Abnutzung ausgesetzte Tastfühler durch Auswechseln eines relativ kleinen Bauteiles erneuert werden, ohne daß der gesamte Taster ausgewechselt werden muß.

   Der erfindungsgemäße Taster läßt sich auch zur Messung von Innendurchmessern, beispielsweise eines Hohlkörpers verwenden, die größer sind, als der Durchmesser der Eintrittsöffnung. Für diese Fälle kann das Tasterelement vorteilhaft annähernd U-förmig, mit quer zur Einspannrichtung gerichteten Schenkeln, ausgebildet sein, wobei der eine Schenkel die Einspannbuchse und der andere Schenkel an seiner Stirnseite den Tastfühler trägt.

   In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

   F i g. 1 und 2 zeigt je ein Ausführungsbeispiel, F i g. 3 eine Darstellung von Meßweisen an kurvenförmigen Flächen.

   Nach Fig. ist der Taster 10 in der Richtung der Koordinate Yin einem Tasterhalter 11 eingespannt. Der Taster 10 hat ein Tasterelement 12, das in bezug auf die Einspannachse 13 bzw. Bezugskoordinate Yexzentrisch angeordnet ist und am freien Ende einen Tastfühler 14 hat, dessen Spitze bzw. Kontaktkante auf der Einspannachse 13 liegt. In der dargestellten Anordnung können Längenmessungen eines auf eine Tragplatte 15 gestellten Werkstückes 16 in der Z-Richtung vorgenommen werden. Durch Schwenken des Tasters 10 um 90" um die Achse 13 wäre das Meßgerät für Längenmessungen in der X-Richtung eingestellt. Der Taster kann um jeden Winkel geschwenkt werden, wenn eine unregelmäßige Konturgebung eines Werkstückes es erfordert. Für Messungen an der XY-Ebene wird der Taster an der Stirnseite des Tasterhalters 11 eingespannt, wie es in F i g. 2 gezeigt ist.

   Nach Fig. 2 ist das Tasterelement 19 U-förmig ausgebildet und mit den Schenkeln 20 und 21 senkrecht zur Einspannrichtung 13 angeordnet. Ein derartiger Taster ist geeignet, um Messungen in Hohlkörpern 22 mit verkleinerter Eintrittsöffnung vorzunehmen.

   F i g. 3 stellt die Ebene XY dar, in der ein kurviges Werkstückteil 25 auf der Platte 15 gezeigt ist. Es sind an verschiedenen Stellen des Werkstückes anliegende Taster, sowohl kugel- oder scheibenförmige Taster 26 herkömmlicher Art als auch ein erfindungsgemäßer Taster 10 im Querschnitt gezeigt, die in der Z-Richtung eingespannt und für Messungen in der Y-Richtung ausgerichtet sind. Die Fehlerquelle bei den Messungen mit den herkömmlichen Tastern wird hier verdeutlicht.