DE10053033A1

DE10053033A1 - Höhenmess- und Anreißgerät

Info

Publication number: DE10053033A1
Application number: DE2000153033
Authority: DE
Inventors: Reinhard Nietz
Original assignee: ZETT MESS TECHNIK GmbH
Current assignee: ZETT MESS TECHNIK GmbH
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-05-16

Abstract

Höhenmess- und Anreißgerät zum dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem Basisteil, mindestens einem beweglichen, ein Mess- oder Anreißwerkzeug tragenden und mit dem Basisteil direkt oder indirekt verbundenen Arm, wobei jeder Arm mit mindestens einem Drehgelenk versehen ist, dabei wird die Position des Mess- und/oder Anreißwerkzeuges über Messmittel des jeweiligen Drehgelenks direkt oder indirekt an einem, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder Speicherung der Messwerte geleitet, wobei als Messmittel eine Abtasteinheit, bestehend aus einer Lichtquelle, einer mit Abtastgittern versehenen Abtastplatte und mindestens einem Photoelement sowie einem Maßstab vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Höhenmess- und Anreißgerät zum drei dimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem Basisteil, mindestens einem beweglichen, ein Mess- oder Anreißwerk zeug tragenden und mit dem Basisteil direkt oder indirekt verbundenen Arm, wobei jeder Arm mit mindestens einem Drehgelenk versehen ist, dabei wird die Position des Mess- und/oder Anreißwerkzeuges über Messmittel des jeweiligen Drehgelenkes direkt oder indirekt an einem, ein entsprechendes Rechner programm aufweisenden Rechner zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder Speicherung der Messwerte geleitet.

Es sind bereits Höhenmess- und Anreißgeräte bekannt (z. B. DE 44 03 901 A1), bei dem das transportable Messgerät mit einem Basisteil und einer entspre chenden Anzahl von Gelenkarmen versehen ist. Die Gelenkarme sind mit dem Basisteil oder jeweils zwei Gelenkarme zueinander mit jeweils einem Drehge lenk versehen, wobei diese Drehgelenke jeweils zwei Drehgeber aufweisen. Die Drehgeber erkennen die entsprechende Winkelstellung des Drehgelenkes und geben diese Daten zur Erfassung, Bestimmung oder Speicherung der Messwerte an einen Rechner weiter.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Höhenmess- und Anreißgerät zu schaffen, bei dem die Drehgelenke mit Messmitteln versehen werden, welche einfach, genau und problemlos handhabbar sind, wobei die Messwerte ebenfalls an einen Rechner zur Bestimmung, Erfassung oder Speicherung der Messwerte ge geben werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Mess mittel eine Abtasteinheit bestehend aus einer Lichtquelle, einer mit Abtast gittern versehenen Abtastplatte und mindestens einem Photoelement sowie einem Maßstab vorgesehen sind.

Hierbei ist von Vorteil, dass bei einer Verschiebung des Maßstabes relativ zur Abtasteinheit die Photoelemente periodische Signale liefern, um somit die Po sition des Drehgelenkes über den Rechner rechnerisch zu erfassen bzw. zu bestimmen.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass der Licht quelle ein die Lichtstrahlen parallel ausrichtender Kondensor zugeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die aus einer Lichtquelle und einem Kondensor be stehende Abtasteinheit die Lichtstrahlen parallel ausrichtet, so dass bei einer Bewegung des Maßstabes relativ zur Abtasteinheit an den Photoelementen sich periodisch ändernde elektrische Signale entstehen. Um eine hohe Güte der Ausgangssignale zu erreichen, wird der Maßstab mit einer großen Anzahl von Strichen versehen, dies ist gewährleistet, wenn der Maßstab ausgehend von der Mittenachse des Drehgelenkes soweit wie möglich nach radial außen gebracht werden kann.

Nach einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die sich relativ zueinander bewegenden Teile eines Drehgelenkes mit der Abtasteinheit und dem Maßstab versehen sind. Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, dass der Maß stab als Maßband im oder am Drehgelenk konzentrisch zur Mittenachse in Um fangsrichtung verlaufend angeordnet ist.

Eine fertigungstechnisch einfache Ausführungsform sieht vor, dass die Abtast einheit im Drehgelenk ortsfest angeordnet ist. Eine weitere Ausführungsform sieht dabei vor, dass der Maßstab an einem in Umfangsrichtung sich drehen den Teil des Drehgelenkes angeordnet ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Maßstab ein Maß band mit einem Strichgitter versehen ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass eine ein wandfreie photoelektrische Abtastung vorgenommen werden kann, wobei eine hohe Güte der Ausgangssignale dadurch erreicht wird, dass die Strichgitter sehr fein und eine große Anzahl aufweisen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abtasteinheit im Drehgelenk von innen nach radial außen wirksam ist oder dass die Abtastein heit im Bereich der Mittenachse des Drehgelenkes angeordnet ist und nach radial außen wirksam ist.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass jedem Drehgelenk mindes tens ein Messmittel zugeordnet ist oder dass jedem Drehgelenk zwei Mess mittel zugeordnet sind.

Die Bestimmung, Erfassung oder die Speicherung der Messwerte erfolgt da durch, dass die Abtasteinheit mit dem Rechner verbunden ist. Bei einer Bewe gung des Maßstabes relativ zur Abtasteinheit entsteht an einem oder bei Ver wendung von mehreren Photoelementen sich periodisch ändernde elektrische Signale, die über ein entsprechendes Rechenprogramm in einem Rechner zur Bestimmung der jeweiligen Position des Drehgelenkes umgerechnet werden können.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Höhenmess- und Anreißgerät in Ansicht

Fig. 2 ein theoretisches Schema einer Abtasteinheit und einem Maßstab

Fig. 3 einen Maßstab in Ansicht

Fig. 4 einen Maßstab zusammen mit der Abtasteinheit in ringförmiger An bindung

Fig. 5 ein Drehgelenk als Einzelheit bestehend aus zwei einzelnen Drehge lenken jeweils mit einer Abtasteinheit und einem Maßband im Schnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte Höhenmess- und Anreißgerät ist zum dreidimensio nalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken ausgebildet. Es besteht aus dem Basisteil 13, zwei beweglichen Armen 14, wobei einer der Arme 14 ein Messwerkzeug 15 trägt. Die Drehgelenke 9 sind mit Messmitteln versehen und geben ihre Position an einen Rechner 12 weiter. Der Rechner 12 dient zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder der Speicherung der Messwerte, welche vom Messwerkzeug 15 angefahren werden.

In der Fig. 2 ist ein Messmittel in schematischer Darstellung gezeigt. Es be steht im wesentlichen aus dem Maßstab 7, der Abtastplatte 5, der Lichtquelle 3, dem Kondensor 8 sowie dem Photoelement 6.

In der Fig. 3 ist als Einzelheit ein Maßstab 7 dargestellt, der zur Erfassung der Strichgitter 11 mit einem Abtastgitter 4 versehen ist. Die Lichtquelle 3 erzeugt ein entsprechendes Licht, welches durch den Kondensor 8 parallel ausge richtet wird. Dieses parallel ausgerichtete Licht hält durch das Abtastgitter 4 der Abtastplatte 5 auf den Maßstab 7 und wird von dort auf das Photoelement 6 reflektiert. Das Strichgitter 11 reflektiert das Licht, so dass am Photoelement elektrische Signale erzeugt werden. Diese elektrischen Signale werden an den Rechner 12 weitergegeben.

Aus der Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei dem der Maßstab 7 als kreisförmiges Maßband 7a ausgebildet ist. Die Abtasteinheit 2 beinhaltet dabei sowohl die Lichtquelle, die Abtastplatte und mindestens ein Photoele ment, so dass eine kompakte Baueinheit entsteht.

Die Fig. 5 zeigt die Integration des Maßbandes 7a sowie der Abtasteinheit 2 in einem Drehgelenk. Die Arme 14 sind über ein Drehgelenk 9 miteinander verbunden, wobei die beiden Drehgelenke 9a und 9b Freiheitsgrade in zwei Richtungen zulassen. Die Drehung des Drehgelenkes 9a als auch des Drehge lenkes 9b erfolgt um die jeweilige Mittenachse 10, dabei ist im Bereich der Mit tenachse 10 jeweils eine Abtasteinheit 2 angeordnet, die von einem Maßband 7a konzentrisch umgeben ist. Bei Drehung des jeweiligen Drehgelenkes wird die Position des Drehgelenkes durch das in Fig. 2 dargestellte Verfahren er mittelt und durch die elektrischen Signale, welche an den Rechner 12 weiter gegeben werden lässt sich die jeweilige Position des entsprechenden Drehge lenkes rechnerisch bestimmen. Das Maßband 7a des entsprechenden Drehge lenkes 9 ist dabei mit einem Strichgitter 11 versehen, während die Abtast einheit 2 als kompakte Baueinheit mit der Lichtquelle 3, dem Abtastgitter 4 so wie der Abtastplatte 5 als auch dem Photoelement 6 versehen ist.

Bezugszeichenliste

1

Messmittel

2

Abtasteinheit

3

Lichtquelle

4

Abtastgitter

5

Abtastplatte

6

Photoelement

7

Maßstab

7

a Maßband

8

Kondensor

9

Drehgelenk

10

Mittenachse

11

Strichgitter

12

Rechner

13

Basisteil

14

Arm

15

Messwerkzeug

Claims

1. Höhenmess- und Anreißgerät zum insbesondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem Basisteil, min destens einem beweglichen, ein Mess- oder Anreißwerkzeug tragenden und mit dem Basisteil direkt oder indirekt verbundenen Arm, wobei jeder Arm mit mindestens einem Drehgelenk versehen ist, dabei wird die Position des Mess- und/oder Anreißwerkzeuges über Messmittel des jeweiligen Drehgelenkes direkt oder indirekt an einem, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder Speicherung der Messwerte geleitet, dadurch gekennzeichnet, dass als Messmittel (1) eine Abtasteinheit (2) bestehend aus einer Licht quelle (3), einer mit Abtastgittern (4) versehenen Abtastplatte (5) und min destens einem Photoelement (6) sowie einem Maßstab (7) vorgesehen sind.

2. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquelle (3) ein die Lichtstrahlen parallel ausrichtender Konden sor (8) zugeordnet ist.

3. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich relativ zueinander bewegenden Teile eines Drehgelenkes (9) mit der Abtasteinheit (2) und dem Maßstab (7) versehen sind.

4. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab (7) als Maßband (7a) im oder am Drehgelenk (9) konzen trisch zur Mittenachse (10) in Umfangsrichtung verlaufend angeordnet ist.

5. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (2) im Drehgelenk (9) ortsfest angeordnet ist.

6. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab (7) an einem in Umfangsrichtung sich drehenden Teil des Drehgelenkes (9) angeordnet ist.

7. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßstab (7) ein Maßband (7a) mit einem Strichgitter (11) versehen ist.

8. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (2) im Drehgelenk (9) von innen nach radial außen wirksam ist.

9. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (2) im Bereich der Mittenachse (10) des Dreh gelenkes (9) angeordnet ist und nach radial außen wirksam ist.

10. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Drehgelenk (9) mindestens ein Messmittel (1) zugeordnet ist.

11. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Drehgelenk (9) zwei Messmittel (1) zugeordnet sind.

12. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (2) mit dem Rechner (12) verbunden ist.