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EP1500903B9

Coordinate measuring machine

Abstract

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EP1500903B9, drawing sheet 1
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Expired 22 July 2024, 2.2 years ago.

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25 claims: 25 independent, 0 dependent

  1. 1
    Coordinate measuring machine (1) for measuring a three-dimensional workpiece, having a measuring table (2) on which the workpiece is positionable, a measuring head (3) with which the workpiece is scannable in three spatial directions (X, Y, Z) relative to the measuring table (2), and having an inherently rigid main body attached to a support (4), said main body being configured as a flexurally and torsionally rigid box girder (8) with cross-bracing struts (9, 10) running inside it and having on a front wall (12) two guide rails (5), on which a first carrying device (6) for the measuring head (3) is movable in a first spatial direction (X), said carrying device having guide elements along which the measuring head (3) is traversable in at least one further direction perpendicular to the first spatial direction (Y, Z), wherein the two guide rails (5) are mounted on the main body (8) and are positively supported by the cross-bracing struts (9) on their rear sides facing the main body. Koordinaten-Meßmaschine (1) zur Vermessung eines dreidimensionalen Werkstücks, mit einem Meßtisch (2), auf dem das Werkstück positionierbar ist, mit einem Meßkopf (3), mit dem das Werkstück in drei Raumrichtungen (X, Y, Z) relativ zum Meßtisch (2) abtastbar ist, und mit einem eigensteifen an einer Stütze (4) befestigten Grundkörper, der als ein biege- und torsionssteifer Kastenträger (8) mit in seinem Inneren verlaufenden Querversteifungsstreben (9, 10) ausgebildet ist und der auf einer Vorderwand (12) zwei Führungsschienen (5) aufweist, auf denen eine erste Trageeinrichtung (6) für den Meßkopf (3) in eine erste Raumrichtung (X) bewegbar ist, die Führungselemente aufweist, längs derer der Meßkopf (3) mindestens in einer weiteren, zur ersten senkrechten Raumrichtung (Y, Z) verfahrbar ist, wobei die zwei Führungsschienen (5) an den Grundkörper (8) anmontiert sind und auf ihren dem Grundkörper zugewandten Rückseiten formschlüssig von den Querversteifungsstreben (9) abgestützt werden. Machine à mesurer les coordonnées (1) pour la mesure d'une pièce à usiner tridimensionnelle, comportant une table de mesure (2) sur laquelle est positionnée la pièce à usiner, une tête de mesure (3) au moyen de laquelle la pièce à usiner peut être balayée dans trois directions spatiales (X, Y, Z) par rapport à la table de mesure (2) et un corps de base à rigidité inhérente (4) fixé à un support qui est réalisé sous la forme d'une poutre-caisson (8) résistante à la flexion et à la torsion, munie de montants de renforcement transversal (9, 10) s'étendant dans son intérieur, et qui présente deux glissières (5) sur une paroi avant (12), glissières sur lesquelles peut être déplacé un premier dispositif porteur (6) pour la tête de mesure (3) dans une première direction spatiale (X), dispositif porteur qui comprend des éléments de guidage le long desquels la tête de mesure (3) peut être déplacée au moins dans une autre direction spatiale par rapport à la première direction spatiale verticale (Y, Z), les deux glissières (5) étant montées sur le corps de base (8) et étant étayées, sur leurs faces arrière tournées vers le corps de base, par coopération de formes, par les montants de renforcement transversal (9).
  2. 2
    Coordinate measuring machine according to claim 1, characterised in that the two guide rails (5) are mounted on two steel bars (5') which are parallel to each other and the steel bars (5') are also positively supported on the front wall (12) of the box girder (8). Koordinaten-Meßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Führungsschienen (5) auf zwei zueinander parallelen Stahlleisten (5') montiert sind und die Stahlleisten (5') auch an der Vorderwand (12) des Kastenträgers (8) formschlüssig abgestützt sind. Machine à mesurer les coordonnées selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux glissières (5) sont montées sur deux barres d'acier parallèles (5') et en ce que les barres d'acier (5') sont également étayées sur la paroi avant (12) de la poutre-caisson (8) par coopération de formes.
  3. 3
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 1 or 2, wherein the support (4) forms part of a machine frame. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stütze (4) einen Teil eines Maschinenrahmens bildet. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le support (4) constitue une partie du bâti de la machine.
  4. 4
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 2 or 3, wherein the flexurally and torsionally rigid box girder (8) forms a triangular profile in cross-section, in particular in the form of an isosceles or equilateral triangle. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher der biege- und torsionssteife Kastenträger (8) ein im Querschnitt dreieckförmiges Profil ausbildet, insbesondere in Form eines gleichschenkligen oder gleichseitigen Dreiecks. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la poutre-caisson (8) résistante à la flexion et à la torsion forme un profilé à section transversale triangulaire, notamment ayant la forme d'un triangle isocèle ou équilatéral.
  5. 5
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the flexurally and torsionally rigid box girder (8) forms a rectangular, preferably a square, profile in cross-section. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der biege-und torsionssteife Kastenträger (8) im Querschnitt ein rechteckiges, bevorzugt ein quadratisches, Profil ausbildet. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la poutre-caisson (8) résistante à la flexion et à la torsion forme un profilé à section transversale rectangulaire, de préférence carrée.
  6. 6
    Coordinate measuring machine according to claims 2 and 5, characterised in that both steel bars (5') each having a lug (14, 14') lie positively in a groove formed in each case on one inner side of a side wall (11, 11') of the main body. Koordinaten-Meßmaschine nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stahlleisten (5') mit jeweils einem Vorsprung (14, 14') formschlüssig in einer auf jeweils einer Innenseite einer Seitenwand (11, 11') des Grundkörpers ausgebildeten Nut liegen. Machine à mesurer les coordonnées selon les revendications 2 et 5, caractérisée en ce que les deux barres d'acier (5') reposent, chacune par une saillie (14, 14'), par coopération de formes, dans une rainure réalisée sur une face interne d'une paroi latérale (11, 11') du corps de base.
  7. 7
    Coordinate measuring machine according to claims 2 and 5 or claim 6, characterised in that both steel bars (5') each with a lug (15, 15') engage positively around and behind the front wall (12) of the main body (8) from above. Koordinaten-Meßmaschine nach Anspruch 2 und 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stahlleisten (5') mit jeweils einem Vorsprung (15, 15') die Vorderwand (12) des Grundkörpers (8) formschlüssig von oben her um- und hintergreifen. Machine à mesurer les coordonnées selon la revendication 2 et 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les deux barres d'acier (5') viennent en prise, chacune par une saillie (15, 15'), à partir du haut, autour de et par derrière la paroi avant (12) du corps de base (8), par coopération de formes.
  8. 8
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 5, wherein the cross-bracing struts (9) inside the box girder (8) run obliquely and are fixed with their end region facing away from the measuring table (2) to an assigned end region of a side wall (11) of the box girder (8) and with their other end run into the opposing comer region comprised of front wall (12) and other side wall (11) of the box girder (8), whereby in addition the two guide rails (5) are attached to the two corner regions of the front wall (12) and each cross-bracing strut (9), with its one end facing a corner region comprised of front wall (12) and side wall (11), supports the guide rail (5) arranged there, both on its rear side and also, perpendicular to this, on its side facing the other guide rail (5). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 5, bei der die Querversteifungsstreben (9) im Inneren des Kastenträgers (8) schräg verlaufen und mit ihrem dem Meßtisch (2) abgewandten Endbereich an einem zugeordneten Endbereich einer Seitenwand (11) des Kastenträgers (8) befestigt sind und mit ihrem anderen Ende in den gegenüberliegenden Eckbereich aus Vorderwand (12) und anderer Seitenwand (11) des Kastenträgers (8) verlaufen, wobei ferner die zwei Führungsschienen (5) an den beiden Eckbereichen der Vorderwand (12) angebracht sind und jede Querversteifungsstrebe (9) mit ihrem einen, einem Eckbereich aus Vorderwand (12) und Seitenwand (11) zugewandten Ende die dort angeordnete Führungsschiene (5) sowohl auf deren Rückseite, wie auch, senkrecht hierzu, auf deren der anderen Führungsschiene (5) zugewandten Seite, abstützt. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 5, dans laquelle les montants de renforcement transversal (9) s'étendent de manière oblique à l'intérieur de la poutre-caisson (8) et sont fixés, par leur zone d'extrémité ne faisant pas face à la table de mesure (2), à une zone d'extrémité associée d'une paroi latérale (11) de la poutre-caisson (8) et s'étendent, par leur autre extrémité, dans la zone d'angle opposée constituée de la paroi avant (12) et de l'autre paroi latérale (11) de la poutre-caisson (8), les deux glissières (5) étant en outre montées sur les deux zones d'angle de la paroi avant (12) et chaque montant de renforcement transversal (9) étayant, avec son extrémité tournée vers une zone d'angle constituée de la paroi avant (12) et de la paroi latérale (11), la glissière (5) montée à cet emplacement-là à la fois sur sa face arrière et, également, perpendiculairement à cette dernière, sur leur face tournée vers l'autre glissière (5).
  9. 9
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 8, wherein the cross-bracing struts (9) run alternately face-diagonally adjacent to each other inside the box girder (8). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 8. bei der die Querversteifungsstreben (9) abwechselnd flächendiagonal nebeneinander im Inneren des Kastenträgers (8) verlaufen. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 8, dans laquelle les montants de renforcement transversal (9) s'étendent les uns à côté des autres, en alternance, de manière diagonale à la surface, à l'intérieur de la poutre-caisson (8).
  10. 10
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 9, wherein the cross-bracing struts (9) are arranged immediately adjacent to each other. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 9, bei der die Querversteifungsstreben (9) unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 9, dans laquelle les montants de renforcement transversal (9) sont disposés directement les uns à côté des autres.
  11. 11
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 10, wherein the cross-bracing struts (9) are executed in the form of hollow sections, rods and/or plates. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Querversteifungsstreben (9) in Form von Hohlprofilen, Stäben und/oder Platten ausgeführt sind. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle les montants de renforcement transversal (9) sont réalisés sous la forme de profilés creux, de barres et/ou de plaques.
  12. 12
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 11, wherein hollow steel sections with a rectangular cross-section are used as cross-bracing struts (9). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 11, bei der als Querversteifungsstreben (9) Stahl-Hohlprofile mit einem rechteckigen Querschnitt eingesetzt sind. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 11, dans laquelle on utilise des profilés creux en acier avec une section transversale rectangulaire comme montants de renforcement transversal (9).
  13. 13
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 12, wherein attached between the cross-bracing struts (9) inside the box girder (8) and running across its whole or essentially whole cross-section are partition walls (10) which are joined in each case to the cross-bracing struts (9) and to the walls (11, 11') adjacent to them on both sides of the box girder (8). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der zwischen den Querversteifungsstreben (9) innerhalb des Kastenträgers (8) über dessen gesamten oder im wesentlichen gesamten Querschnitt verlaufende Schottwände (10) angebracht sind, die mit den jeweils an sie beidseits angrenzenden Querversteifungsstreben (9) und den Wänden (11, 11', 12) des Kastenträgers (8) verbunden sind. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle on a installé, entre les montants de renforcement transversal (9), à l'intérieur de la poutre-caisson (8), des parois séparatrices (10) s'étendant sur sa section transversale entière ou sensiblement entière, parois séparatrices qui sont rattachées aux montants de renforcement transversal (9) adjacents des deux côtés et aux parois (11, 11', 12) de la poutre-caisson (8).
  14. 14
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 13, wherein the box girder (8) and the guide rails (5) are comprised of an identical steel. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher der Kastenträger (8) und die Führungsschienen (5) aus einem gleichen Stahl bestehen. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle la poutre-caisson (8) et les glissières (5) sont composées d'un même acier.
  15. 15
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 14, wherein the box girder (8) is executed as a welded construction. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher der Kastenträger (8) als eine Schweißkonstruktion ausgeführt ist. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle la poutre-caisson (8) est réalisée en tant que structure soudée.
  16. 16
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 15, wherein the first carrying device (6) is movable on the box girder (8) along the first spatial direction (X) and defines a second spatial direction (Y;Z) for the movement of the measuring head (3). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welcher die erste Trageinrichtung (6) an dem Kastenträger (8) entlang der ersten Raumrichtung (X) verschiebbar ist und eine zweite Raumrichtung (Y;Z) für die Bewegung des Meßkopfes (3) festlegt. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans laquelle le premier dispositif porteur (6) peut être déplacé sur la poutre-caisson (8) le long de la première direction spatiale (X) et définit une seconde direction spatiale (Y ;Z) pour le déplacement de la tête de mesure (3).
  17. 17
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 16, wherein in the case of a gantry arrangement of the coordinate measuring machine (1), the box girder and the first carrying device (8;6) each define a horizontally situated spatial direction (X;Y). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 16, bei der im Falle einer Portalanordnung der Koordinaten-Meßmaschine (1) der kastenträger und die erste Trageinrichtung (8;6) jeweils eine horizontal liegende Raumrichtung (X;Y) festlegen. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 16, dans laquelle, dans le cas d'un agencement en portique de la machine à mesurer les coordonnées (1), la poutre-caisson et le dispositif porteur (8 ;6) définissent chacun une direction spatiale horizontale (X ;Y).
  18. 18
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 16 or claim 17, wherein a second carrying device (7) on the first carrying device (6) is movable along the second spatial direction (Y;Z) and defines a third spatial direction (Z;Y) for the relative movement of the measuring head (3) in relation to the measuring table (2). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei der eine zweite Trageinrichtung (7) an der ersten Trageinrichtung (6) entlang der zweiten Raumrichtung (Y;Z) verschiebbar ist und eine dritte Raumrichtung (Z;Y) für die Relativbewegung des Meßkopfes (3) zum Meßtisch (2) festlegt. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 16 ou la revendication 17, dans laquelle un second dispositif porteur (7) est déplaçable sur le premier dispositif porteur (6) le long de la seconde direction spatiale (Y ;Z) et définit une troisième direction spatiale (Z ;Y) pour le mouvement relatif de la tête de mesure (3) par rapport à la table de mesure (2).
  19. 19
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 18, wherein the spatial direction (Z) defined by the second carrying device (7) is aligned vertically. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 18, bei der die durch die zweite Trageinrichtung (7) festgelegte Raumrichtung (Z) vertikal ausgerichtet ist. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 18, dans laquelle la direction spatiale (Z) définie par le second dispositif porteur (7) est orientée à la verticale.
  20. 20
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 16 to 18, wherein for a pillar arrangement of the coordinate measuring machine (1), the box girder (8) defines a horizontally situated spatial direction (X) and the first carrying device (6) defines a vertically situated spatial direction (7). Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, beider für eine Ständeranordnung der Koordinaten-Meßmaschine (1) der Kastenträger (8) eine horizontal liegende Raumrichtung (X) und die erste Trageinrichtung (6) eine vertikal liegende Raumrichtung (7) festlegen. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, dans laquelle, pour un agencement en poteau de la machine à mesurer les coordonnées (1), la poutre-caisson (8) définit une direction spatiale située à l'horizontale (X) et le premier dispositif porteur (6) une direction spatiale située à la verticale (7).
  21. 21
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 16 to 20, wherein arranged on one or a plurality of the individual carrying devices (6;7;8) in each case is a brake (30) to prevent uncontrolled movements of an element movable on each carrying device (6;7;8) along the spatial direction (X;Y;Z) defined by said device. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei der an einer oder mehreren der einzelnen Trageinrichtungen (6;7;8) jeweils eine Bremse (30) zum Verhindern von unkontrollierten Bewegungen eines an der jeweiligen Trageinrichtung (6;7;8) längs der von derselben festgelegten Raumrichtung (X;Y;Z) verschiebbaren Elementes angeordnet ist. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, dans laquelle, sur un ou plusieurs des différents dispositifs porteurs (6 ;7 ;8), on a disposé un frein (30) pour éviter les mouvements incontrôlés d'un élément déplaçable sur le dispositif porteur relatif (6 ;7 ;8), le long de la direction spatiale (X ;Y ;Z) définie par ce dernier.
  22. 22
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 21, wherein each brake (30) is configured as a magnetic brake. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 21, bei der jede Bremse (30) als Magnetbremse ausgebildet ist. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 21, dans laquelle chaque frein (30) est réalisé sous forme de frein magnétique.
  23. 23
    Coordinate measuring machine (1) according to one of claims 1 to 22, characterised in that a plurality of subassemblies are provided each having a carrying device formed by an inherently rigid main body (8) and at least a first carrying device (6) arranged movably thereon. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Baugruppen mit jeweils einer durch einen eigensteifen Grundkörper (8) gebildeten Trageinrichtung und mindestens einer daran beweglich angeordneten ersten Trageinrichtung (6) vorgesehen sind. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisée en ce qu'on a prévu plusieurs modules pourvus chacun d'un dispositif porteur formé d'un corps de base à rigidité inhérente (8) et d'au moins un premier dispositif porteur (6) disposé dessus de manière mobile.
  24. 24
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 23, wherein the subassemblies oppose each other in pairs. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 23, bei der die Baugruppen einander paarweise gegenüberstehen. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 23, dans laquelle les modules se font face par paire.
  25. 25
    Coordinate measuring machine (1) according to claim 24, wherein the subassemblies are arranged in a row. Koordinaten-Meßmaschine (1) nach Anspruch 24, bei der die Baugruppen in einer Reihe angeordnet sind. Machine à mesurer les coordonnées (1) selon la revendication 24, dans laquelle les modules sont agencés en rangée.
Independent claims25