DE2718506B1 - Mehrkoordinaten-Messmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrkoordinaten-Meßmaschine, die aus einem unteren, zur Aufnahme des auszumessenden Werkstücks dienenden Maschinenteil und einem den unteren Maschinenteil portalförmig überbrückenden oberen Maschinenteil besteht, der den in einer Koordinatenrichtung (z. B. y-Achse) der Horizontalebene verschiebbaren Meßkopf zur Antastung des Werkstücks trägt und entlang einer in der dazu senkrechten Koordinatenrichtung (z. B. x-Achse) verlaufenden Führung gegenüber dem unteren Maschinenteil verschiebbar ist, wobei die Verschiebungswege mittels parallel zu den Führungsbahnen angeordneten Maßstäben gemessen werden.

Die Portalbauweise bei Koordinaten-Meßmaschinen ermöglicht einen raumsparenden Aufbau. Der obere Teil der Meßmaschine, das sogenannte Portal wird zur Messung der x-Koordinaten des Werkstücks entlang der Führung auf beispielsweise zwei parallel zueinander verlaufenden Bahnen verschoben, während zur Messung der y- und z-Koordinaten der Meßkopf im Portal verschoben wird.

Es ist bekannt, den Antrieb für das Portal der Meßmaschine in eine Führungsbahn zu verlegen und zugleich die Verschiebung mittels eines parallel zu dieser Bahn angeordneten Maßstabs zu messen. Ein solcher einseitiger Portalantrieb hat den Nachteil, daß Querkräfte auf die Führungsbahnen wirken, da das Portal während seiner Verschiebung Bewegungen um seine Hoch- und Querachse durchführt. Solche Bewegungen verfälschen das Meßergebnis. Der Maßstab für die Messung/Koordinaten ist bei solchen Meßmaschinen in der Horizontalebene angeordnet, in welcher der Meßkopf verschoben wird. Da damit die x- und /Maßstäbe in verschiedenen Horizontalebenen liegen, ist das Komparatorprinzip nicht erfüllt, was die Meßergebnisse weiter verfälscht.

Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, eine Mehrkoordinaten-Meßmaschine der eingangs genannten Art in raumsparender Portalbauweise zu schaffen, bei welcher der Antrieb für das Portal so erfolgt, daß keine Querkräfte auf die Führungsbahnen wirken und bei der das Komparatorprinzip weitgehend erfüllt ist.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Damit wird erreicht, daß die aus einer Verletzung des Komparatorprinzips resultierenden Fehler weitgehend vermieden werden und daß die Meßergebnisse nicht durch eine fehlerhafte Führung des Portals bei dessen Verschiebung verfälscht werden.

Es ist vorteilhaft, den Antrieb für den oberen Maschinenteil der Meßmaschine in einem gehäusefesten Ständer unterzubringen, der in einer senkrecht zur Basisfläche der Meßmaschint liegenden und durch die bei Mittelstellung des Meßkopfs definierte vertikale Schwerlinie des oberen Teils gehenden Ebene angeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der F i g. 1 bis 3 der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht eines Ausführungsbeispiels der Meßmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Meßmaschine der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Meßmaschine der

J5 Fig. 1.

In den Figuren ist mit 1 der untere Teil der Meßmaschine bezeichnet, der einen Tisch zur Aufnahme eines auszumessenden Werkstücks 3 trägt. Der untere Maschinenteil 1 ist vom oberen Maschinenteil 4 portalförmig überbrückt. Dieses Portal 4 ist mittels zweier Führungsbahnen 5 und 6 auf dem unteren Teil 1 in Ar-Richtung verschiebbar.

Im Portalbogen 14 des Teils 4 ist ein zur Antastung des Werkstücks 3 dienender Meßkopf 7 sowie dessen Antrieb und ein zur Messung einer Verschiebung in /-Richtung dienender, schematisch dargestellter Maßstab 8 angeordnet. Der Meßkopf 7 ist auch in z-Richtung verschiebbar. Der entsprechende Antrieb und Maßstab ist einem Gehäuse 9 angeordnet, das mit dem Teil 4 fest

so verbunden ist.

Der Antrieb zur Verschiebung des Portals 4 in x-Richtung ist in einem, mit dem Teil 1 verbundenen Ständer 10 untergebracht. Der Antrieb selbst greift zwischen den Führungsbahnen 5, 6 oberhalb des Werkstücks 3 am Portalbogen 14 an. Der Ständer 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer senkrechten Ebene angeordnet, die durch die, in Mittelstellung des Meßkopfes 7 definierte vertikale Schwerlinie des Portals 4 geht. Der Antrieb greift am Portalbogen 14 in einem Punkt an, der bei Mittelstellung des Meßkopfs 7 mit dem Massenschwerpunkt des Portals zusammenfällt. Damit ist vermieden, daß bei einer Verschiebung des Portals 4 entlang der Führungsbahnen 5, 6 Querkräfte auf diese Bahnen wirken.

h5 Der Antrieb des Portals 4 in x-Richtung erfolgt beispielsweise über eine Spindel, die von einem im Ständer 10 angeordneten Motor angetrieben ist. Zur Messung der Verschiebung des Portals 4 dient ein

schematisch dargestellter Maßstab 11, der in derselben Horizontalebene angeordnet ist, wie der, dem Meßkopf 7 zugeordnete /-Maßstab 8.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, sind zur staubdichten Abdeckung der Maßstäbe 8 und 11 balgenförmige Körper 12 und 13 vorgesehen.

Da die Masse des Meßkopfs 7 und des Gehäuses 9 wesentlich kleiner ist als die Masse des Portals 4, wirken auch dann praktisch keine Querkräfte auf die Führungsbahnen 5, 6 ein, wenn der Meßkopf 7 aus seiner Mittelstellung verschoben ist und das Portal 4 dabei in ^-Richtung bewegt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mehrkoordinaten-Meßmaschine bestehend aus einem unteren, zur Aufnahme des auszumessenden Werkstücks dienenden Maschinenteil und einem den unteren Maschinenteil portalförmig überbrückenden oberen Maschinenteil, der den in einer Koordinatenrichtung (z. B. y-Achse) der Horizontalebene verschiebbaren Meßkopf zur Antastung des Werkstücks trägt und entlang einer in der dazu senkrechten Koordinatenrichtung (z. B. Ar-Achse) verlaufenden Führung gegenüber dem unteren Maschinenteil verschiebbar ist, wobei die Verschiebungswege mittels parallel zu den Führungsbahnen angeordneten Maßstäben gemessen werden, d a durch gekennzeichnet, daß der Antrieb (10) für den portalförmigen oberen Teil (4) der Meßmaschine oberhalb des Werkstücks (3) am Portalbogen (14) in einem Punkt angreift, der bei Mittelstellung des Meßkopfs (7) mit dem Massenschwerpunkt des Portals (4) zusammenfällt, und daß der zur Messung des Verschiebeweges des oberen Maschinenteils (4) dienende Maßstab (11) in derselben Horizontalebene angeordnet ist, wie der dem Meßkopf (7) zugeordnete Maßstab (8).

2. Mehrkoordinaten-Meßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für den oberen Maschinenteil (4) der Meßmaschine in einem gehäusefesten Ständer (10) untergebracht ist, der in einer senkrechten Ebene angeordnet ist, welche durch die in Mittelstellung des Meßkopfs (7) definierte vertikale Schwerlinie des oberen Maschinenteils (4) geht.