专利名称：特别用于探头式测量装置的定心装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别用于探头式测量装置的定心装置。
例如由德国公开文献DE-A-41 00 323、DE-A-195 02 840和DE-A-100 14 630已知多坐标探头式测量仪，其探测臂可沿一由壳体的导轨确定的主坐标轴的方向移动并且可借助一万向接头横向于该主坐标轴偏移。壳体固定在一支承柄上，其柄轴线在使用状态下同轴于主坐标轴延伸。为了壳体的主坐标轴相对于柄轴线可以定心，壳体面向支承柄设有一用于支承柄的轴向垂直的导向面并且用一销嵌入在支承柄与销之间允许的支承柄的空间的一径向间隙中。因此壳体可轴向平行于支承柄移动并且可以借助多个在支承柄上固定的、可向销移动的调节螺钉定心。为了固定设置一轴向的夹紧螺钉，其将支承柄与壳体相拧紧。但这样的由支承柄和壳体构成的定心装置需要较高的制造费用，特别是因为其中所采用的导向面和锁定装置。
本发明的目的是，提供一种特别适用于探头式测量装置的定心装置，其比目前的装置可以更简单地制造。
本发明从一种特别用于探头式测量装置的定心装置出发，其包括一确定一装置轴线的装置支座；一确定一柄轴线的支承柄；一定心保持器，它将具有与柄轴线平行的装置轴线的装置支座以可径向相对于柄轴线运动、但可固定于支承柄上的方式保持，并且其特征在于，定心保持器构成为平行四边形导轨，它具有一围绕柄轴线和装置轴线分布的、沿这些轴线延伸的平行四边形导杆区域。
这样的定心保持器不需要轴向垂直的导向面并因此可以比在传统的定心装置的情况下显著更简单并从而更便宜地制造。虽然本发明的定心装置优选用于一种探头式测量装置，如其例如在德国公开文献DE-A-41 00 323、DE-A-195 02 840或DE-A-100 14 630中所描述的，这样的定心装置也可有利地用于其他的应用领域。例如该定心装置可以是一刀具夹具的构件，其保持一旋转刀具例如钻头、铣刀等同心于机床主轴的旋转轴线。这特别适用于这样的刀具夹具，其将旋转刀具收缩地固定于一例如借助感应加热可热膨胀的套筒部分中。为了连接到机床主轴上，这样的刀具夹具具有一标准接合器，例如以一陡锥度等的形式。在这方面本发明的定心装置设置在刀具夹具的标准接合器与固定旋转刀具的套筒部分之间的传力路线中。在一这样的情况中将本发明的定心装置的支承柄构成为标准接合器而装置支座构成为套筒部分。
对于平行四边形导杆区域，可以是许多彼此分开的、围绕支承轴线或装置轴线设置的例如以测杆形式的、可全方面偏移的导杆，特别是当该平行四边形导杆区域按一分段的轴向平行的圆柱形套筒部分的方式设置时。但套筒部分沿圆周方向构成封闭的壁的实施形式可更精确地调整并且也可更简单地制造。
在一优选的构造中，定心保持器包括一围绕柄轴线和装置轴线的、连接支承柄与装置支座的连接凸缘，其在其轴向彼此远离的侧面具有各个相互同心的圆形槽，它们轴向搭接并在它们之间径向限定套筒部分。容易在连接凸缘中切出这些槽，并且通过槽的轴向深度及其彼此间的径向间距决定套筒部分的径向偏移特性。由各槽径向向内和径向向外凸出的各连接凸缘的环形部分还加固定心保持器，从而平行四边形运动基本上只依据套筒部分的变形。不仅在平行四边形导杆区域由单个测杆构成的实施形式中，而且在具有构成为封闭的套筒部分的平行四边形导杆区域的实施形式中，优选地规定，至少一个平行四边形导杆区域在其一轴向端与定心保持器的一第一环形部分相连接而在其另一轴向端与定心保持器的一第二环形部分相连接，并且这些环形部分之一个具有至少一个、但优选至少三个沿圆周方向分布的调节螺钉，其径向支承在这些环形部分的另一个区域内。共同的部分相互相对加固平行四边形导杆区域的各轴向端，其中在两环形部分之间支承的调节螺钉供导杆区域的均匀的偏移之用。合乎目的的是相互同轴线地设置两环形部分，其中外环部分可径向拧紧地支承调节螺钉。这便于调节螺钉的调节。
对于定心保持器，可以是与支承柄和壳体分离的构件。但简化制造的方案将平行四边形导杆区域构成为以其各轴向端与支承柄或/和装置支座结合成一件。
以下借助附图更详细地说明本发明的一个实施例。其中
图1一包括本发明的定心保持器的探头式测量仪的轴向纵剖面图；以及图2定心保持器的轴向视图。
图1中总体用1标记的探头式测量仪包括一壳体3，在其上一总体用5标记的探测杆5可沿一由壳体3确定的测量轴线7移动地导向。探测杆5借助一个万向接头，在这里为一球形万向节9的形式还可绕一位于测量轴线7上转动中心11全方面转动地在壳体3上导向并且由一复位弹簧13以以下还要更详细说明的方式弹性偏压在图中所示的静止位置。探测杆5具有一从壳体中伸出的探测臂15，其由一球形成的自由的探头17确定一在探测杆5的静止位置处在测量轴线7上的探测基准点19。相对于转动中心11一探测杆5的连接臂21反向于探测臂15插入一圆柱形的同心于测量轴线7的壳体3的导向孔23中。一基本上套筒形连接件25在导向孔23中借助一导向套筒27，例如DE-A-100 14 630中所说明的型式的球形导向套筒可沿测量轴线的方向移动地导向。一在壳体3上固定的数字位移测量装置29借助一数字位移传感器31检测连接件25相对于壳体3的位置并且将相对于图1中所示的探测杆5的静止位置的偏移值显示在一显示器33上。代替数字位移测量装置29也可以设置一机械的测距仪。
连接件25在其轴向远离转动中心11的一端的区域内具有一带直线母线的截锥面形式的内控制面35，借此其贴紧探测杆5的在连接臂21的自由端上构成的凸出的外控制面37。内控制面35旋转对称于测量轴线7，同时外控制面37旋转对称于在探测杆5的静止位置与测量轴线7重合的通过探测基准点19和转动中心11的直线。外控制面37具有圆弧形母线。复位弹簧13向探头17的方向偏压连接件25并且同时提供相互贴紧的控制面35、37的接触压力。
在操作中，探测测量仪1借助一用39表示的共轴线于测量轴线7的标准接合器、例如陡锥度柄固定于机床或测量仪等中。在一在测量操作中产生的深头17沿测量轴线7的方向的调节运动的过程中连接臂21驱动连接件25，其本身调节位移测量装置29。在探头17横向于测量轴线7的调节运动的过程中连接臂21绕由球节9确定的转动中心11转动。在连接臂21的该转动运动中沿其母线相互滑动的控制面35、37将探测杆5的转动运动转变为一套筒形连接件25的轴向运动，而使位移测量装置可以测量探测基准点19与测量轴线7之间的径向间距。关于这样的探头式测量仪的其他的细节可参阅DE-A-100 14 630。
探头式测量仪1设有一支承柄41，借其可将探头式测量仪1夹紧于标准接合器39中或机床的其他的刀具夹具中。为了精确的测量，必须使由壳体3或探测杆5确定的测量轴线7共轴线于一由支承柄41确定的中心柄轴线43延伸。为了可以补偿径向对准误差，壳体3经由一定心保持器45固定在支承柄41上。定心保持器45允许测量轴线7相对于柄轴线43的轴向平行地调节。定心保持器45为此包括一整体成一件在支承柄41上成形的径向凸出的连接凸缘47，其借助于多个轴向的螺钉51拧紧在一轴向垂直的配合面49上。连接凸缘47向探头17那边构成一定心凸缘53，借其使其可以在导向孔23中径向紧密配合地导向。
连接凸缘47在相互轴向对置的侧面设有同心于柄轴线43的环形槽55、57，它们沿轴向方向搭接并且在它们之间限定一圆柱形的轴向平行的直的套筒部分59。一由径向内环形槽55的底面构成的环形部分61将套筒部分59的远离探头17的轴向端连接于支承柄41，而套筒部分59的另一轴向端通过一由外环形槽57的底面63构成的环形部分连接于连接凸缘47的拧紧在壳体3上的圆周部分65。
在至少三个，在这里为四个，沿圆周方向分布设置的径向螺纹孔67中安装从外面可接近的调节螺钉69，它们以其内端在接近轴向远离探头17的一端支承在套筒部分59上并从而在环形部分61的区域内支承在其上。
套筒部分59构成一横向于柄轴线43可全方面偏移的平行四边形导轨，其中受弯曲弹性力的套筒部分59构成一可全方面偏移的平行四边形导杆。通过调节螺钉65的调整使支承柄41相对于测量轴线7平行移动，其中调节螺钉69同时承担操作定位作用。由于设有四个相互位错各90°的调节螺钉69，调节螺钉可以成对地加以锁紧。
在所示的实施例中通过一环形封闭的套筒凸缘实现平行四边形导轨。代替环形封闭的套筒凸缘也可以设置一沿圆周方向分段的套筒凸缘，或者套筒凸缘又通过一由多个轴向延伸的杆形成的笼子构成。在另一方案中连接凸缘47不仅与支承轴41成一件连接，而且与壳体3成一件连接。特别这后一方案适用于定心保持器45的其他的应用，例如用于这样的应用，其中相当于壳体3的部件构成一用于收缩夹持旋转刀具的刀具柄的套筒部分，如这在例如可感应热膨胀的刀具夹具中是通用的。在这种情况下，支承柄可以构成为类似标准接合器39的标准接合器。
权利要求
1.特别用于探头式测量装置的定心装置，其包括一确定一装置轴线(7)的装置支座(3)；一确定一柄轴线(43)的支承柄(41)；一定心保持器(45)，它将具有与柄轴线平行的装置轴线(7)的装置支座(3)以可径向相对于柄轴线运动、但可固定于支承柄(41)上的方式保持，其特征在于，定心保持器(45)构成为平行四边形导轨，它具有一个围绕柄轴线(43)和装置轴线(7)分布的、沿这些轴线延伸的平行四边形导杆区域(59)或多个这样的区域。
2.按照权利要求1所述的定心装置，其特征在于，所述平行四边形导杆区域由一轴向平行于柄轴线(43)和装置轴线(7)的圆柱形套筒部分(59)构成。
3.按照权利要求2所述的定心装置，其特征在于，套筒部分(59)沿圆周方向有封闭壁。
4.按照权利要求2或3所述的定心装置，其特征在于，定心保持器(45)包括一围绕柄轴线(43)和装置轴线(7)的、将支承柄(41)与装置支座(3)相连的连接凸缘(47)，连接凸缘在其轴向彼此远离的侧面具有相互同心的圆形槽(55、57)，它们轴向搭接并且在它们之间径向限定套筒部分(59)。
5.按照权利要求1至4之一项所述的定心装置，其特征在于，所述平行四边形导杆区域在其一轴向端与定心保持器(45)的一第一环形部分(61)相连接而在其另一轴向端与定心保持器(45)的一第二环形部分(63、65)相连接，并且这些环形部分之一个(63、65)具有至少一个调节螺钉(69)，所述调节螺钉径向支承在这些环形部分的另一个(61)的区域内。
6.按照权利要求5所述的定心装置，其特征在于，一环形部分(63、65)具有至少三个沿圆周方向分布的调节螺钉(69)。
7.按照权利要求5或6所述的定心装置，其特征在于，两环形部分(61，63，65)相互共轴线设置，并且外环形部分(63、65)可径向拧紧地支承所述至少一个调节螺钉(69)。
8.按照权利要求1至7之一项所述的定心装置，其特征在于，平行四边形导杆区域(59)构成为以其各轴向端与支承柄(41)或/和装置支座(3)结合成一件。
全文摘要
本发明建议一种特别用于一探头式测量装置(1)的定心装置。该定心装置包括一确定一装置轴线(7)的装置支座(3)、一确定一柄轴线(43)的支承柄(41)和一定心保持器(45)，它将具有与柄轴线平行的装置轴线(7)的装置支座(3)以可径向相对于柄轴线运动、但可固定于支承柄(41)上的方式保持。定心保持器(45)构成为平行四边形导轨，它具有一个围绕柄轴线(43)和装置轴线(7)分布的、沿这些轴线延伸的平行四边形导杆区域(59)或多个这样的区域。这样的平行四边形导轨可以整体成一件地成形在支承柄(41)或/和装置支座(3)上，由此降低制造费用。在平行四边形导轨的圆周上分布的各调节螺钉(69)允许柄轴线(43)相对于装置轴线(7)进行调节。
文档编号G01B5/008GK1705860SQ200380101757
公开日2005年12月7日 申请日期2003年12月12日 优先权日2002年12月13日
发明者弗朗茨·海默 申请人:弗朗茨·海默机械制造两合公司