特別用於探頭式測量裝置的定心裝置的製作方法

2023-11-06 21:41:12 5

專利名稱：特別用於探頭式測量裝置的定心裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別用於探頭式測量裝置的定心裝置。
例如由德國公開文獻DE-A-41 00 323、DE-A-195 02 840和DE-A-100 14 630已知多坐標探頭式測量儀，其探測臂可沿一由殼體的導軌確定的主坐標軸的方向移動並且可藉助一萬向接頭橫向於該主坐標軸偏移。殼體固定在一支承柄上，其柄軸線在使用狀態下同軸於主坐標軸延伸。為了殼體的主坐標軸相對於柄軸線可以定心，殼體面向支承柄設有一用於支承柄的軸向垂直的導向面並且用一銷嵌入在支承柄與銷之間允許的支承柄的空間的一徑向間隙中。因此殼體可軸向平行於支承柄移動並且可以藉助多個在支承柄上固定的、可向銷移動的調節螺釘定心。為了固定設置一軸向的夾緊螺釘，其將支承柄與殼體相擰緊。但這樣的由支承柄和殼體構成的定心裝置需要較高的製造費用，特別是因為其中所採用的導向面和鎖定裝置。
本發明的目的是，提供一種特別適用於探頭式測量裝置的定心裝置，其比目前的裝置可以更簡單地製造。
本發明從一種特別用於探頭式測量裝置的定心裝置出發，其包括一確定一裝置軸線的裝置支座；一確定一柄軸線的支承柄；一定心保持器，它將具有與柄軸線平行的裝置軸線的裝置支座以可徑向相對於柄軸線運動、但可固定於支承柄上的方式保持，並且其特徵在於，定心保持器構成為平行四邊形導軌，它具有一圍繞柄軸線和裝置軸線分布的、沿這些軸線延伸的平行四邊形導杆區域。
這樣的定心保持器不需要軸向垂直的導向面並因此可以比在傳統的定心裝置的情況下顯著更簡單並從而更便宜地製造。雖然本發明的定心裝置優選用於一種探頭式測量裝置，如其例如在德國公開文獻DE-A-41 00 323、DE-A-195 02 840或DE-A-100 14 630中所描述的，這樣的定心裝置也可有利地用於其他的應用領域。例如該定心裝置可以是一刀具夾具的構件，其保持一旋轉刀具例如鑽頭、銑刀等同心於工具機主軸的旋轉軸線。這特別適用於這樣的刀具夾具，其將旋轉刀具收縮地固定於一例如藉助感應加熱可熱膨脹的套筒部分中。為了連接到工具機主軸上，這樣的刀具夾具具有一標準接合器，例如以一陡錐度等的形式。在這方面本發明的定心裝置設置在刀具夾具的標準接合器與固定旋轉刀具的套筒部分之間的傳力路線中。在一這樣的情況中將本發明的定心裝置的支承柄構成為標準接合器而裝置支座構成為套筒部分。
對於平行四邊形導杆區域，可以是許多彼此分開的、圍繞支承軸線或裝置軸線設置的例如以測杆形式的、可全方面偏移的導杆，特別是當該平行四邊形導杆區域按一分段的軸向平行的圓柱形套筒部分的方式設置時。但套筒部分沿圓周方向構成封閉的壁的實施形式可更精確地調整並且也可更簡單地製造。
在一優選的構造中，定心保持器包括一圍繞柄軸線和裝置軸線的、連接支承柄與裝置支座的連接凸緣，其在其軸向彼此遠離的側面具有各個相互同心的圓形槽，它們軸向搭接並在它們之間徑向限定套筒部分。容易在連接凸緣中切出這些槽，並且通過槽的軸向深度及其彼此間的徑向間距決定套筒部分的徑向偏移特性。由各槽徑向向內和徑向向外凸出的各連接凸緣的環形部分還加固定心保持器，從而平行四邊形運動基本上只依據套筒部分的變形。不僅在平行四邊形導杆區域由單個測杆構成的實施形式中，而且在具有構成為封閉的套筒部分的平行四邊形導杆區域的實施形式中，優選地規定，至少一個平行四邊形導杆區域在其一軸向端與定心保持器的一第一環形部分相連接而在其另一軸向端與定心保持器的一第二環形部分相連接，並且這些環形部分之一個具有至少一個、但優選至少三個沿圓周方向分布的調節螺釘，其徑向支承在這些環形部分的另一個區域內。共同的部分相互相對加固平行四邊形導杆區域的各軸向端，其中在兩環形部分之間支承的調節螺釘供導杆區域的均勻的偏移之用。合乎目的的是相互同軸線地設置兩環形部分，其中外環部分可徑向擰緊地支承調節螺釘。這便於調節螺釘的調節。
對於定心保持器，可以是與支承柄和殼體分離的構件。但簡化製造的方案將平行四邊形導杆區域構成為以其各軸向端與支承柄或/和裝置支座結合成一件。
以下藉助附圖更詳細地說明本發明的一個實施例。其中

圖1一包括本發明的定心保持器的探頭式測量儀的軸向縱剖面圖；以及圖2定心保持器的軸向視圖。
圖1中總體用1標記的探頭式測量儀包括一殼體3，在其上一總體用5標記的探測杆5可沿一由殼體3確定的測量軸線7移動地導向。探測杆5藉助一個萬向接頭，在這裡為一球形萬向節9的形式還可繞一位於測量軸線7上轉動中心11全方面轉動地在殼體3上導向並且由一復位彈簧13以以下還要更詳細說明的方式彈性偏壓在圖中所示的靜止位置。探測杆5具有一從殼體中伸出的探測臂15，其由一球形成的自由的探頭17確定一在探測杆5的靜止位置處在測量軸線7上的探測基準點19。相對於轉動中心11一探測杆5的連接臂21反向於探測臂15插入一圓柱形的同心於測量軸線7的殼體3的導向孔23中。一基本上套筒形連接件25在導向孔23中藉助一導向套筒27，例如DE-A-100 14 630中所說明的型式的球形導向套筒可沿測量軸線的方向移動地導向。一在殼體3上固定的數字位移測量裝置29藉助一數字位移傳感器31檢測連接件25相對於殼體3的位置並且將相對於圖1中所示的探測杆5的靜止位置的偏移值顯示在一顯示器33上。代替數字位移測量裝置29也可以設置一機械的測距儀。
連接件25在其軸向遠離轉動中心11的一端的區域內具有一帶直線母線的截錐面形式的內控制面35，藉此其貼緊探測杆5的在連接臂21的自由端上構成的凸出的外控制面37。內控制面35旋轉對稱於測量軸線7，同時外控制面37旋轉對稱於在探測杆5的靜止位置與測量軸線7重合的通過探測基準點19和轉動中心11的直線。外控制面37具有圓弧形母線。復位彈簧13向探頭17的方向偏壓連接件25並且同時提供相互貼緊的控制面35、37的接觸壓力。
在操作中，探測測量儀1藉助一用39表示的共軸線於測量軸線7的標準接合器、例如陡錐度柄固定於工具機或測量儀等中。在一在測量操作中產生的深頭17沿測量軸線7的方向的調節運動的過程中連接臂21驅動連接件25，其本身調節位移測量裝置29。在探頭17橫向於測量軸線7的調節運動的過程中連接臂21繞由球節9確定的轉動中心11轉動。在連接臂21的該轉動運動中沿其母線相互滑動的控制面35、37將探測杆5的轉動運動轉變為一套筒形連接件25的軸向運動，而使位移測量裝置可以測量探測基準點19與測量軸線7之間的徑向間距。關於這樣的探頭式測量儀的其他的細節可參閱DE-A-100 14 630。
探頭式測量儀1設有一支承柄41，借其可將探頭式測量儀1夾緊於標準接合器39中或工具機的其他的刀具夾具中。為了精確的測量，必須使由殼體3或探測杆5確定的測量軸線7共軸線於一由支承柄41確定的中心柄軸線43延伸。為了可以補償徑向對準誤差，殼體3經由一定心保持器45固定在支承柄41上。定心保持器45允許測量軸線7相對於柄軸線43的軸向平行地調節。定心保持器45為此包括一整體成一件在支承柄41上成形的徑向凸出的連接凸緣47，其藉助於多個軸向的螺釘51擰緊在一軸向垂直的配合面49上。連接凸緣47向探頭17那邊構成一定心凸緣53，借其使其可以在導向孔23中徑向緊密配合地導向。
連接凸緣47在相互軸向對置的側面設有同心於柄軸線43的環形槽55、57，它們沿軸向方向搭接並且在它們之間限定一圓柱形的軸向平行的直的套筒部分59。一由徑向內環形槽55的底面構成的環形部分61將套筒部分59的遠離探頭17的軸向端連接於支承柄41，而套筒部分59的另一軸向端通過一由外環形槽57的底面63構成的環形部分連接於連接凸緣47的擰緊在殼體3上的圓周部分65。
在至少三個，在這裡為四個，沿圓周方向分布設置的徑向螺紋孔67中安裝從外面可接近的調節螺釘69，它們以其內端在接近軸向遠離探頭17的一端支承在套筒部分59上並從而在環形部分61的區域內支承在其上。
套筒部分59構成一橫向於柄軸線43可全方面偏移的平行四邊形導軌，其中受彎曲彈性力的套筒部分59構成一可全方面偏移的平行四邊形導杆。通過調節螺釘65的調整使支承柄41相對於測量軸線7平行移動，其中調節螺釘69同時承擔操作定位作用。由於設有四個相互位錯各90°的調節螺釘69，調節螺釘可以成對地加以鎖緊。
在所示的實施例中通過一環形封閉的套筒凸緣實現平行四邊形導軌。代替環形封閉的套筒凸緣也可以設置一沿圓周方向分段的套筒凸緣，或者套筒凸緣又通過一由多個軸向延伸的杆形成的籠子構成。在另一方案中連接凸緣47不僅與支承軸41成一件連接，而且與殼體3成一件連接。特別這後一方案適用於定心保持器45的其他的應用，例如用於這樣的應用，其中相當於殼體3的部件構成一用於收縮夾持旋轉刀具的刀具柄的套筒部分，如這在例如可感應熱膨脹的刀具夾具中是通用的。在這種情況下，支承柄可以構成為類似標準接合器39的標準接合器。
權利要求
1.特別用於探頭式測量裝置的定心裝置，其包括一確定一裝置軸線(7)的裝置支座(3)；一確定一柄軸線(43)的支承柄(41)；一定心保持器(45)，它將具有與柄軸線平行的裝置軸線(7)的裝置支座(3)以可徑向相對於柄軸線運動、但可固定於支承柄(41)上的方式保持，其特徵在於，定心保持器(45)構成為平行四邊形導軌，它具有一個圍繞柄軸線(43)和裝置軸線(7)分布的、沿這些軸線延伸的平行四邊形導杆區域(59)或多個這樣的區域。
2.按照權利要求1所述的定心裝置，其特徵在於，所述平行四邊形導杆區域由一軸向平行於柄軸線(43)和裝置軸線(7)的圓柱形套筒部分(59)構成。
3.按照權利要求2所述的定心裝置，其特徵在於，套筒部分(59)沿圓周方向有封閉壁。
4.按照權利要求2或3所述的定心裝置，其特徵在於，定心保持器(45)包括一圍繞柄軸線(43)和裝置軸線(7)的、將支承柄(41)與裝置支座(3)相連的連接凸緣(47)，連接凸緣在其軸向彼此遠離的側面具有相互同心的圓形槽(55、57)，它們軸向搭接並且在它們之間徑向限定套筒部分(59)。
5.按照權利要求1至4之一項所述的定心裝置，其特徵在於，所述平行四邊形導杆區域在其一軸向端與定心保持器(45)的一第一環形部分(61)相連接而在其另一軸向端與定心保持器(45)的一第二環形部分(63、65)相連接，並且這些環形部分之一個(63、65)具有至少一個調節螺釘(69)，所述調節螺釘徑向支承在這些環形部分的另一個(61)的區域內。
6.按照權利要求5所述的定心裝置，其特徵在於，一環形部分(63、65)具有至少三個沿圓周方向分布的調節螺釘(69)。
7.按照權利要求5或6所述的定心裝置，其特徵在於，兩環形部分(61，63，65)相互共軸線設置，並且外環形部分(63、65)可徑向擰緊地支承所述至少一個調節螺釘(69)。
8.按照權利要求1至7之一項所述的定心裝置，其特徵在於，平行四邊形導杆區域(59)構成為以其各軸向端與支承柄(41)或/和裝置支座(3)結合成一件。
全文摘要
本發明建議一種特別用於一探頭式測量裝置(1)的定心裝置。該定心裝置包括一確定一裝置軸線(7)的裝置支座(3)、一確定一柄軸線(43)的支承柄(41)和一定心保持器(45)，它將具有與柄軸線平行的裝置軸線(7)的裝置支座(3)以可徑向相對於柄軸線運動、但可固定於支承柄(41)上的方式保持。定心保持器(45)構成為平行四邊形導軌，它具有一個圍繞柄軸線(43)和裝置軸線(7)分布的、沿這些軸線延伸的平行四邊形導杆區域(59)或多個這樣的區域。這樣的平行四邊形導軌可以整體成一件地成形在支承柄(41)或/和裝置支座(3)上，由此降低製造費用。在平行四邊形導軌的圓周上分布的各調節螺釘(69)允許柄軸線(43)相對於裝置軸線(7)進行調節。
文檔編號G01B5/008GK1705860SQ200380101757
公開日2005年12月7日 申請日期2003年12月12日 優先權日2002年12月13日
發明者弗朗茨·海默 申請人:弗朗茨·海默機械製造兩合公司