DE4132655A1 - Vorrichtung zum positionieren eines objektes, beispielsweise eines werkstueckes - Google Patents
Vorrichtung zum positionieren eines objektes, beispielsweise eines werkstueckesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren
eines Objektes, beispielsweise eines Werkstückes für einen mit
einer Meßmaschine durchzuführenden Meßvorgang, welche ein
System aus miteinander verbindbaren Bauteilen, vorzugsweise we
nigstens eine Grundplatte und daran und miteinander, beispiels
weise als Säulen oder Kragarme, befestigbare Streben, zur Ver
wirklichung von Positionierpunkten in einem Positionierraum
bzw. -bereich, vorzugsweise eines (mathematischen) Meßraumes,
umfaßt.
Es ist häufig erforderlich, ein Objekt zu positionieren,
möglichst zu fixieren bzw. definiert aufzunehmen. Insbesondere
müssen Werkstücke definiert aufgenommen werden, um sie z. B. an
reißen oder messen zu können, beispielsweise zur Durchführung
eines Meßvorganges mit einer Meßmaschine. Als Meßmaschinen wer
den zumeist Drei-Koordinaten-Meßgeräte verwendet. Für die
Durchführung eines Meßvorganges mit einem solchen Gerät ist es
notwendig, das zu messende Objekt definiert auszurichten, um
in das zu messende Objekt definiert ein Koordinatensystem zu
legen, in welchem das Objekt dann vermessen werden kann.
Es sind Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung auf
dem Markt. Diese umfassen zumeist eine Grundplatte mit einem
System fester Rasterpunkte, die in gleichmäßigen Abständen
zueinander angeordnet sind. Durch die Grundplatte wird also
ein zweidimensionales Koordinatensystem vorgegeben, wobei defi
nierte Koordinatenkreuzungspunkte als Rasterpunkte ausgebildet
sind. Beispielsweise können als Rasterungen Präzisionsbohrun
gen in der Grundplatte vorgesehen sein. Diese Präzisionsbohrun
gen können zur Anordnung weiterer definierter Teile, wie z. B.
Säulen, Ständer o. dgl., verwendet werden, so daß eine Drei
dimensionalität erreicht wird.
Mit einem solchen System können nur die Koordinatenkreu
zungspunkte bautechnisch erreicht werden, die durch die feste
Rasterung der Grundplatte und der darauf aufzubauenden Teile
vorgegeben werden. Zwischenstellungen sind nicht ohne weiteres
erreichbar. Sie können nur durch zusätzliche Umstände erreicht
werden, indem beispielsweise Zusatzteile mit in das System auf
genommen werden, beispielsweise Kreuzsupporte, die eine solche
Verschiebbarkeit von Teilen ermöglichen, daß Rasterabstände
überbrückt werden können. Dadurch wird das Teilesystem aber
relativ vielfältig und umfaßt insbesondere viele Spezialteile,
die in der Herstellung und Anschaffung entsprechend relativ
teuer sind. Für kleinere Werkstätten sind derartige Vorrichtun
gen daher kaum erschwinglich und zudem viel zu komplex, um bei
der täglichen Arbeit mit einem vertretbaren Zeitaufwand
genutzt zu werden.
Ein weiteres Problem einer Vorrichtung mit einer festen Ra
sterung, die beispielsweise durch Präzisionsbohrungen verwirk
licht wird, besteht darin, daß die Präzision, mit der ein
Objekt mit Hilfe dieser Vorrichtung positioniert werden kann,
von der Präzision abhängt, mit der die Rasterpunkte, also bei
spielsweise die Bohrungen, ausgeführt werden. Auch hierbei ver
ursacht eine höhere Präzision höhere Herstellungskosten. Abhän
gig von der Präzision der ausgeführten Rasterpunkte ist insbe
sondere die Reproduzierbarkeit einer bestimmten Objektpositio
nierung. Obwohl aufgrund der maschinell möglichen Genauigkeit
eine präzise Reproduktion der Objektpositionierung möglich
wäre, ist dies bei einem System mit fester Rasterung nicht
unbedingt zu verwirklichen, da im Grunde genommen keine Kor
rekturen der Vorrichtung selbst durchführbar sind.
Diese bei einem System mit fester Rasterung auftretenden
Probleme sind zum Teil bereits erkannt worden, aber nicht in
befriedigender Weise beseitigt worden. Beispielsweise wird in
der DE-OS 39 15 893 die Aufgabe gestellt, eine Punktrastervor
richtung mit einer Verschiebenuten aufweisenden Vorrichtung zu
verbinden, wobei die Lösung dieser Aufgabe in der genannten
Druckschrift sich darauf beschränkt, letztlich die bereits im
vorhergehenden angedeuteten Kreuzsupporte als Zusatzteile bei
einem Punktrastersystem zu verwenden. Mittels eines solchen
Kreuzsupportes kann dann gewünschtenfalls von einem Raster
punkt ausgehend der Abstand zu den benachbarten Rasterpunkten
jeweils überbrückt werden. Die sich daraus ergebenden neuen
bzw. zusätzlichen Probleme, insbesondere in bezug auf die Tei
levielfalt und die Herstellungskosten sind im vorhergehenden
bereits dargelegt worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile ei
ner Rasterpunktvorrichtung und die einer Nutensystem-Vorrich
tung von Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung zu erhal
ten, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, insbe
sondere ohne beide Systeme parallel zur Verfügung zu stellen
und bei Bedarf mit weiteren Zusatzteilen adaptieren zu müssen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß
wenigstens ein erstes Bauteil zur positionierten Befestigung
eines zweiten Bauteiles wenigstens eine Führungsbahn aufweist,
an der ein Führungselement des zweiten Bauteiles zwangsführbar
ist, und daß im Verlaufsbereich der Führungsbahn in definier
ten Abständen zueinander Rasterpunkte vorgesehen sind, die je
weils durch wenigstens ein Formschlußelement vorgegeben sind,
welches mit einem dazu passenden Formschlußelement des zweiten
Bauteiles gewünschtenfalls in Wirkverbindung (Formschluß)
bringbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit mit Vor
teil eine echte Kombination der Vorteile zweier Systeme in ei
nem einheitlichen System erreicht. Damit wird im Prinzip der
umgekehrte Lösungsweg beschritten, als der in der genannten
DE-OS 39 15 893 angegebene. Dort wurde ausgegangen von einem
System mit festen Rasterpunkten, an denen nach Bedarf mit
Hilfe von Zwischenadaptern Nutenteile, insbesondere
Kreuzsupporte, angeordnet werden, die jeweils von diesem einen
Rasterpunkt ausgehend den Abstand zu den (vier) benachbarten
Rasterpunkten gerade überbrücken.
Bei dem erfindungsgemäßen System wird grundsätzlich ausge
gangen von einem System mit Führungsbahnen, entlang der zwei
miteinander in Verbindung stehende Bauteile zueinander geführt
werden können, so daß im dreidimensionalen Meßraum jede belie
bige Koordinate, insbesondere jede beliebige Zwischenstellung,
erreicht werden kann, und zwar durch maschinelle Wiederein
stellung reproduzierbar erreicht werden kann. Hierfür sind mit
Vorteil nur sehr wenige Grundelemente als Bauteile notwendig.
Es wäre denkbar, nur eine einzige Teileart zu verwenden, näm
lich beispielsweise Stücke von Profilstäben mit möglichst qua
dratischem Querschnitt und jeweils in Längsrichtung der Stäbe
verlaufenden Führungsbahnen an den vier Längsseiten der Stäbe,
wobei derartige Stäbe jeweils orthogonal zueinander angeordnet
werden könnten. Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße Vor
richtung wenigstens eine Grundplatte und Profilstäbe unter
schiedlicher Länge.
Die Vorteile einer festen Rasterung werden bei der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich zu dem Vorhandensein von
Führungsbahnen dadurch erreicht, daß Rasterpunkte quasi in der
jeweiligen Führungsbahn integriert werden, indem in definier
tem Abstand zueinander Rasterpunkte im Verlaufsbereich der Füh
rungsbahn vorgesehen sind. Diese Rasterpunkte werden durch zu
einander passende Formschlußelemente verwirklicht, die auf
zwei miteinander zu verbindende Bauteile verteilt sind. Bei
spielsweise wäre es denkbar, daß das erste Bauteil im Bereich
seiner Führungsbahn im Abstand zueinander angeordnete Löcher
aufweist, und daß das zweite Bauteil ein an der Führungsbahn
zu führendes Führungselement aufweist, so daß es stufenlos ent
lang der Führungsbahn am ersten Bauteil verstellt werden kann,
es aber auch möglich ist, das zweite Bauteil, beispielsweise
durch zusätzliche Anordnung eines verschiebbaren Bolzens, in
den Positionen der Rasterlöcher zu verriegeln.
Vorzugsweise werden als Rasterelemente Rastelemente verwen
det, die bei Erreichen der jeweiligen Rasterposition automa
tisch miteinander verrasten, vorzugsweise dadurch, daß eines
der beiden Rastelemente in Richtung auf das andere Rastelement
federbelastet ist. Bei einer bevorzugten Ausbildung werden als
entsprechende Rastelemente eine Kugel und eine entsprechend
ausgeformte schalenförmige bzw. muldenförmige Rastaufnahme ver
wendet. Bei einem Bewegen des zweiten Bauteiles an der
Führungsbahn des ersten Bauteiles entlang verrasten diese Ele
mente automatisch miteinander, aber in einer Weise, die ein
flüssiges Weiterverschieben nicht stark hemmt, jedoch das Er
reichen einer Rasterposition deutlich macht und auch eine aus
reichende Fixierung in dieser Position erlaubt.
Anstelle von Kugeln können aber auch Nasen, Bolzen, Stifte
usw. mit entsprechenden Aufnahmen als Formschlußelemente
vorgesehen werden.
Wie bereits erwähnt, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrich
tung vorzugsweise wenigstens eine Grundplatte. Diese weist bei
einer bevorzugten Ausbildung an allen Seiten Führungsbahnen
auf, nämlich an Ober- und Unterseite und an den Längsschmalsei
ten, eventuell auch an den Querschmalseiten. Dabei verlaufen
die Führungsbahnen vorzugsweise parallel zueinander.
Die Führungsbahnen an den Unterseiten bieten den zusätz
lichen Vorteil, daß auch bereits die Grundplatte selbst stu
fenlos, beispielsweise auf einem Werktisch, ausgerichtet und
danach fixiert werden kann, vorzugsweise mit einem Klemmele
ment gemäß den Ansprüchen 15 bis 18.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, daß die Grundplatte
ein Zielelement, vorzugsweise eine Kimme, zu ihrer
Grobausrichtung aufweist.
Die Führungsbahnen sind vorzugsweise Führungsschlitze bzw.
-nuten und das dazu passende Führungselement ist ein in den
Führungsschlitz bzw. die Führungsnut einführbares Gleitstück.
Der Führungsschlitz weist vorzugsweise einen etwa T-förmigen
Querschnitt auf. Derartige T-Nuten sind an sich gängige
Führungselemente, die sich beispielsweise an Werktischen
häufig ohnehin vorfinden lassen und auch an auf dem Markt
befindlichen Halbzeugen anzutreffen sind. Das gesamte System
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher kostengünstig
weitestgehend aus preisgünstig erhältichen Halbzeugen
bestehen, ohne daß unbedingt Sonderanfertigungen notwendig
sind. Ergänzt werden kann das System natürlich durch
Anlageelemente, Halterungen, Anschläge, Teleskop- und/oder
Schwenkelemente usw., die selbst aber auch handelsüblich sind
und in einfacher Weise adaptiert werden können.
Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß
das Gleitstück länglich ausgebildet ist, und zwar derart, das
es schmaler ist als der Führungsschlitz, so daß das Gleitstück
in der Normalenrichtung in den Führungsschlitz eingeführt wer
den kann, also aus einer Richtung kommend senkrecht zur Fläche
der Führungsbahn. Dies hat den Vorteil, daß ein anzuordnendes
Bauteil, welches dieses Gleitstück aufweist, nicht immer stirn
seitig in den Führungsschlitz eingeführt werden muß und unter
Umständen über die gesamte Länge des Führungsschlitzes
verschoben werden muß, sondern bereits etwa im Bereich der ge
wünschten Position eingeführt werden kann. Eine Befestigung
des das Gleitstück aufweisenden Bauteiles ist dann möglich,
indem das Gleitstück um eine in Einführungsrichtung gedachte
Achse gedreht wird, also mehr oder weniger weit quer zur Füh
rungsbahn gedreht wird. Das Gleitstück ist so in dem Führungs
schlitz verkeil- bzw. verklemmbar. Hierzu kann entweder das
Gleitstück verdrehbar an dem zugeordneten Bauteil angeordnet
sein, oder das Bauteil selbst wird beispielsweise um 90° ge
dreht.
Das Gleitstück ist vorzugsweise in seiner Draufsicht paral
lelogrammförmig, vorzugsweise etwa rhombenförmig, ausgebildet,
so daß eine Verkeilung bzw. Verklemmung beispielsweise bereits
nach einer Drehung von 45° erreicht wird.
Alternativ oder zusätzlich kann das Gleitstück in dem Füh
rungsschlitz auch mittels einer Spannschraube festsetzbar
sein.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
als System mit Vorteil aus im wesentlichen in geeigneter Weise
vorhandenen Halbzeugen erstellt werden, so daß sonderangefer
tigte Teile nicht unbedingt notwendig sind. Eine Weiterbildung
der Erfindung, für die auch selbständiger Schutz beansprucht
wird, sieht jedoch ein spezielles Sonderteil vor, nämlich
ein Kalibrierelement für einen schräg oder säulenartig anord
baren Kugelbolzen, der einen Bolzen und eine auf der Stirn
fläche des Bolzens befestigte Kugel umfaßt. Derartige Ku
gelbolzen sind besonders vorteilhaft geeignet für das Ein
richten von Berührungspunkten für Objekte mit Freiformflächen,
z. B. für Kotflügel o. dgl. Für einen solchen Kugelbolzen ist
vorzugsweise ein eigenes Kalibrierelement zur Positionierung
bzw. Kalibrierung, d. h. zur exakten Positionierung des
Kugelmittelpunktes, vorgesehen. Dieses Kalibrierelement weist
vorzugsweise ein über die Kugel zu deren Kalibrierung über
stülpbare, topfartige oder käfigartige Ausnehmung oder ein
derart ausgebildetes Element auf. Es wäre auch denkbar, ein
Ringelement o. dgl. zu verwenden. Auf diese Weise kann die
Kugel und damit der Kugelbolzen definiert verschoben werden,
ohne aus dem Kalibrierelement entkommen zu können.
Vorzugsweise weist das Kalibrierelement einen (Adapter-)
Schaft zur Anordnung des Kalibrierelementes an einer Meßmaschi
ne auf, so daß bereits die Positionierung dieser Kugel mit Meß
maschinengenauigkeit erreicht werden kann.
Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische
Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Grund
platte in der Draufsicht,
Fig. 2 die Grundplatte gemäß Fig. 1 in einer Stirn
ansicht mit erkennbarem Querschnitt,
Fig. 3 ein säulen- bzw. strebenartiges Bauteil zur An
bringung an einer Grundplatte gemäß den Fig. 1 und
2 in einer Seitenansicht,
Fig. 4 das Bauteil gemäß Fig. 3 in einer zweiten Seitenan
sicht,
Fig. 5 das Bauteil gemäß den Fig. 3 und 4 in einer Stirnan
sicht,
Fig. 6 bis 8 den Verbindungsvorgang des Bauteiles gemäß
den Fig. 3 bis 5 mit der Grundplatte gemäß den
Fig. 1 und 2,
Fig. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bauteiles ge
mäß den Fig. 3 bis 5 in perspektivischer Ansicht,
Fig. 10 bis 12 einen erfindungsgemäßen Kugelbolzen mit zu
gehörigem Kalibrierelement,
Fig. 13 einen beispielhaften Aufbau einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung mit einer Grundplatte und darauf
aufgebauten unterschiedlichen Bauteilen in perspek
tivischer Ansicht und
Fig. 14 bis 18 ein erfindungsgemäßes Klemmelement in ver
schiedenen Ansichten.
Fig. 1 zeigt eine Grundplatte 1 einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die abgebrochen in der Draufsicht dargestellt
ist.
Die Grundplatte 1 weist parallel zueinander verlaufende
Führungsbahnen auf, die als Führungsschlitze 2 bzw. -nuten aus
gebildet sind. In den Führungsschlitzen 2 sind dem Verlauf der
Führungsschlitze 2 folgend in regelmäßigen Abständen zueinan
der Rastelemente, und zwar im vorliegenden Falle kugelförmige
Rastkörper 3 angeordnet, die Rasterpunkte eines regelmäßigen
Rastersystemes vorgeben. Die Kugeln 3 sind federbelastet gela
gert mit Federspannung in Richtung orthogonal zu den Führungs
schlitzen 2 zur offenen Seite der Führungsschlitze 2 hin, so
daß die Rastkörper 3 so weit herunterdrückbar sind, bis sie et
wa bündig mit dem Boden des jeweiligen Führungsschlitzes sind.
An der Grundplatte 1 ist zudem eine Kimme 4 angedeutet,
die als Zielelement bei der Grobausrichtung der Grundplatte 1
selbst dienen kann.
Fig. 2 zeigt die Grundplatte 1 gemäß Fig. 1 in einer Stirn
ansicht, aus der der Querschnitt der Grundplatte erkennbar
ist.
Der Fig. 2 ist insbesondere entnehmbar, daß die Führungs
schlitze 2 im wesentlichen als T-förmige Nuten ausgebildet
sind. In einigen der Führungsschlitze 2 sind die leicht vor
stehenden, kugelförmigen Rastkörper 3 zu erkennen. In den in
den Längsschmalseiten der Grundplatte 1 vorgesehenen Führungs
schlitzen sind am Boden stattdessen in funktionaler Umkehrung
muldenförmige Aufnahmen 5 vorgesehen, in die Rastkörper 3 ein
rasten können.
Die Grundplatte 1 weist mit Vorteil allseitig, also an der
Oberseite, der Unterseite und den Längsschmalseiten Führungs
schlitze 2 auf.
Durch Hohlkanäle 6 ist die Grundplatte 1 relativ hohl und
damit relativ leichtgewichtig ausgebildet. Beispielsweise kann
eine Grundplatte 1 aus Aluminium im Profil-Strangpreßverfahren
hergestellt werden. Es wäre allerdings denkbar, Platten herzu
stellen, die auch an den Querschmalseiten noch Führungsnuten 2
aufweisen.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen ein ständerartiges, säulenartiges
oder strebenartiges Bauteil 7, welches an einer Grundplatte 1,
senkrecht zur Grundplatte 1, durch Befestigung an einem Füh
rungsschlitz 2, kontinuierlich verschiebbar angeordnet werden
kann. Ebenso kann aber auch ein Bauteil 7 an einem anderen Bau
teil 7 befestigt werden.
Das Bauteil 7 weist, wie in der Fig. 5 erkennbar, einen
weitgehend quadratischen Querschnitt auf und hat an seinen
Längsschmalseiten parallel zu seiner Längserstreckung verlau
fende Führungsschlitze 2, die in ihrer Ausbildung den Führungs
schlitzen 2 der Grundplatte 1 entsprechend ausgebildet sind.
An einem Ende weist das Bauteil 7 ein Gleitstück 8 auf,
welches gleitend in einen Führungsschlitz 2 der Grundplatte
eingeführt werden kann. Dabei ist grundsätzlich eine Einfüh
rung von der Stirnseite eines solchen Führungsschlitzes 2 her
möglich. Um aber bereits eine grobe Positionierung beim Ein
führen des Gleitstückes 8 in den Führungsschlitz 2 zu ermögli
chen, ist das Gleitstück 8 länglich ausgebildet, und zwar mit
einer Breite, die etwas schmaler ist als die der offenen Seite
des Führungsschlitzes 2, so daß das Gleitstück auch senkrecht
zum Führungsschlitz 2 in den Führungsschlitz 2 eingesetzt bzw.
eingeführt werden kann. Das Gleitstück ist, wie in Fig. 5 er
kennbar, in der Draufsicht parallelogrammförmig ausgebildet,
und zwar nahezu rhombisch. Eine Festsetzung des Gleitstückes 8
und damit des Bauteiles 7 in bzw. an einem Führungsschlitz 2
ist durch Verdrehung und eine damit bewirkte Verkeilung bzw.
Verklemmung des Gleitstückes 8 um die Längsachse des Bauteiles
7 möglich. Zusätzlich weist das Bauteil 7 ein Spannstück 9
auf, in dem die Spannschraube 18 mit einer Mulde (Rastaufnahme
5) für den Rastkörper so gelagert ist, daß mit ihr das Gleit
stück an den Körper des Bauteiles 7 herangezogen werden kann
und auf diese Weise an den zwischen dem Körper des Bauteiles 7
und dem Bauteil 8 eingreifenden Rändern eines Führungs
schlitzes 2 klemmend festgesetzt werden kann.
In den Fig. 6 bis 8 ist dargestellt, wie das Bauteil 7 ge
mäß den Fig. 3 bis 5 an einer Grundplatte 1 gemäß den Fig. 1
bis 2 festgesetzt werden kann.
In der Fig. 6 ist angedeutet, wie das Gleitstück 8 zu
nächst in einen Führungsschlitz 2 eingesetzt wird, indem es
sich in einer Stellung befindet, bei der es parallel zum
Verlauf des Führungsschlitzes 2 langgestreckt ist. Durch
Drehung in Richtung des Pfeiles 10 kann es in eine Stellung
etwa quer zum Führungsschlitz 2 verdreht werden und so im Füh
rungsschlitz verkeilt und festgesetzt werden. Da das Gleit
stück 8 etwa rhombisch ausgebildet ist, reicht eine Drehung um
etwa 45° hierzu aus. Dies ist der Fig. 7 entnehmbar. Der Fig.
8 ist ein Ausschnitt aus der Grundplatte 1 entnehmbar, an dem
in der Seitenansicht erkennbar ein Abschnitt eines Bauteiles 7
mit Gleitstück 8 in einem Führungsschlitz 2 verkeilt ist.
Eine solche Verkeilung kann durch Verdrehung des ganzen
Bauteiles 7 erfolgen, es könnte aber auch das Gleitstück 8
allein drehbar am Körper des Bauteiles 7 angeordnet sein. Zu
sätzlich kann die Spannschraube 18 vorgesehen sein, um eine
festere Fixierung zu erreichen. Es ist aber auch denkbar, das
Gleitstück 8 in der Draufsicht beispielsweise quadratisch
auszuführen, so daß es nur von der Stirnseite her in einen Füh
rungsschlitz 2 einführbar ist und eine Festsetzung nur mit Hil
fe einer Spannschraube 18 zu erreichen ist.
Eine Festsetzung des Gleitstückes 8 und damit des Bautei
les 7 kann mit Vorteil in jeder beliebigen Position entlang
des Führungsschlitzes 2 erfolgen, im besonderen aber an den
vorgesehenen Rastelementen, die entweder durch Rastkörper 3
oder durch Rastaufnahmen 5 vorgegeben sind, indem das Gleit
stück 8 das zu dem Rastelement des Führungsschlitzes 2 gerade
passende Formschlußelement aufweist und eine vorzugsweise
automatische Verrastung erfolgt. Die in den Zeichnungen
dargestellten kugelförmigen Rastkörper 3, die federbelastet
sind, ermöglichen eine solche automatische Verrastung, ohne
ein Verschieben des Gleitstückes 8 in einem Führungsschlitz 2
über Gebühr zu hemmen.
Fig. 9 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Bauteil 7,
bei dem das Gleitstück 8 selbst einen kugelförmigen Rastkörper
3, der federbelastet ist, aufweist. Ein solches Gleitstück 8
kann beispielsweise in einen Führungsschlitz 2 einer Grund
platte 1 eingeführt werden, wie er in der Fig. 2 an den Längs
schmalseiten der Grundplatte 1 angedeutet ist.
Auch das Gleitstück 8 selbst ist etwas anders ausgebildet
als in den vorhergehenden Figuren. Es ist in der Draufsicht
rechteckig ausgebildet. Eine Verklemmung bzw. Verkeilung des
Gleitstückes 8 in einem Führungsschlitz 2 wird erreicht, indem
das gesamte Bauteil 7 um seine Längsachse um etwa 90° gedreht
wird, so daß das Gleitstück 8 dann quer zum Führungsschlitz 2
steht.
In den Fig. 10 bis 12 ist ein erfindungsgemäßer Kugelbol
zen 11 bestehend aus einem säulenartig anzuordnenden Bolzen 12
und einer auf dessen Stirnseite befestigten Kugel 13 mit einem
dazu passenden Kalibrierelement 14 dargestellt.
Die Kugel 13 eignet sich besonders gut für die Darbietung
eines Auflagepunktes für ein aufzulegendes Objekt mit Freiform
flächen, beispielsweise eines Kotflügels.
Die Position des Kugelbolzens 12 wird mit Hilfe des
Kalibrierelementes 14 mit Hilfe einer Meßmaschine genau kali
briert. Hierzu weist das Kalibrierelement eine topfartige
Ausnehmung 15 auf, die, die Kugel 13 umfassend, über die Kugel
13 gestülpt werden kann. Mittels eines Adapterschaftes 16 ist
das Kalibrierlement 14 an einer Meßmaschine anordbar. Gefangen
in der topfartigen Ausnehmung 15 ist die Kugel 13 durch Ver
schieben des Kalibrierelementes 14 über den Schaft 16 und da
mit auch der Kugelbolzen positionierbar, gegebenenfalls
schwenkbar.
Fig. 13 zeigt ein einfaches Beispiel eines Vorrichtungsauf
baues, bestehend aus einer Grundplatte 1 und unterschiedlichen
zusätzlichen daran angeordneten Bauteilen, insbesondere Bau
teilen 7 und Kugelbolzen 11. Mittels dieses Aufbaues werden
Auflagepunkte 17 zum definierten Positionieren eines
beispielsweise zu vermessenden Objektes vorgegeben.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Positionieren eines Objektes, beispiels
weise eines Werkstückes für einen mit einer Meßmaschine durch
zuführenden Meßvorgang, welche ein System aus miteinander ver
bindbaren Bauteilen, vorzugsweise wenigstens eine Grundplatte
und daran und miteinander, beispielsweise als Säulen oder Krag
arme, befestigbare Streben, zur Verwirklichung von Positionier
punkten in einem Positionierraum bzw. -bereich, vorzugsweise
eines (mathematischen) Meßraumes, umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein erstes Bauteil (1, 7) zur positionierten Be
festigung eines zweiten Bauteiles (1, 7) wenigstens eine Füh
rungsbahn (Führungsschlitz 2) aufweist, an der ein Führungsele
ment (Gleitstück 8) des zweiten Bauteiles (7) zwangsführbar
ist, und daß im Verlaufsbereich der Führungsbahn in definier
ten Abständen zueinander Rasterpunkte vorgesehen sind, die je
weils durch wenigstens ein Formschlußelement (3, 5) vorgegeben
sind, welches mit einem dazu passenden Formschlußelement (3, 5)
des zweiten Bauteiles (7) gewünschtenfalls in Wirkverbindung
(Formschluß) bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Grundplatte (1) vorhanden ist, die vorzugs
weise an allen Seiten Führungsbahnen aufweist, nämlich an
Ober- und Unterseite und an den Längsschmalseiten und/oder den
Querschmalseiten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundplatte (1) ein Zielelement, vorzugsweise eine
Kimme (4) zu ihrer Grobausrichtung aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Führungsbahnen der Grundplatte (1) parallel zuein
ander verlaufen.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Führungs
bahn ein Führungsschlitz (2) ist und das dazu passende
Führungselement ein in den Führungsschlitz (2) einführbares
Gleitstück (8).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsschlitz (2) einen etwa T-förmigen oder pilzför
migen Querschnitt aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeich
net, daß das Gleitstück (8) länglich ausgebildet ist, derart,
daß es schmaler ausgebildet ist als der zugeordnete Führungs
schlitz (2) und es durch Drehen um die senkrecht zum Führungs
schlitz stehende Flächennormale in der T-Kopfausbuchtung des
Führungsschlitzes verkeilbar bzw. verklemmbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gleitstück (8) in seiner Draufsicht parallelogramm
förmig, vorzugsweise etwa rhombenförmig, ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gleitstück (8) mittels einer Spann
schraube (18) in dem Führungsschlitz (2) festsetzbar ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander passen
den Formschlußelemente eines Rasterpunktes Rastelemente, näm
lich eine Rastaufnahme (5) und ein in die Rastaufnahme (5) pas
sender Rastkörper (3), sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Formschlußelemente, vorzugsweise der
Rastkörper (3), in Richtung auf das andere Formschlußelement
federbelastet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rastkörper (3) eine Kugel und die Rastauf
nahme (5) entsprechend schalen- bzw. muldenförmig ausgebildet
ist.
13. Vorrichtung zum Positionieren eines Objektes, vorzugs
weise nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch wenigstens einen säulenartig anordbaren
Kugelbolzen (11), umfassend einen Bolzen (12) und eine auf der
Stirnfläche des Bolzens (12) befestigte Kugel (13), und ein
Kalibrierelement (14) zur Positionierung bzw. Kalibrierung des
Kugelbolzens (12).
14. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kalibrierelement (14) eine über die Kugel (13) zu de
ren Kalibrierung überstülpbare (topfartige) Ausnehmung (15)
aufweist.
15. Vorrichtung zum Positionieren eines Objektes, insbeson
dere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2
bis 14, gekennzeichnet durch ein Klemmelement (19) zur Fixie
rung der Grundplatte (1) auf einer Arbeitsfläche.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Klemmelement (19) einen als Führungselement an einer
Führungsbahn der Grundplatte anordbaren Klemmkopf (20) auf
weist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmkopf (20) zur Fixierung an der Führungsbahn mit
tels eines, vorzugsweise als Klemmschraube (21) ausgebildeten
Keiles aufspreizbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Klemmelement (19) zu seiner Befesti
gung an der Arbeitsfläche ein Befestigungsgewinde, vorzugs
weise eine Stiftschraube (22), aufweist.
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