DE19831945B4

DE19831945B4 - Höhenmeß- und Anreißgerät

Info

Publication number: DE19831945B4
Application number: DE1998131945
Authority: DE
Inventors: Reinhard Nietz
Original assignee: ZETT MESS TECHNIK GmbH; ZETT-MESS-TECHNIK GmbH
Current assignee: ZETT MESS TECHNIK GmbH; ZETT-MESS-TECHNIK GmbH
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: DE19831945A1

Abstract

Höhenmeß- und Anreißgerät zum dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem Basisteil, mindestens einem beweglichen, mit einem Griffteil versehenen, ein Meß- oder Anreißwerkzeug tragenden und mit dem Basisteil direkt oder indirekt verbundenen Arm, jeder Arm ist dabei mit mindestens einem Drehgelenk versehen, dessen Position über entsprechende Mittel an einen, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner geleitet wird wobei mindestens eines der Drehgelenke motorisch angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorisch angetriebenes Drehgelenk (1) mindestens einen Hohlwellenmotor (2) und mindestens einen Drehgeber (3) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Höhenmeß- und Anreißgerät zum dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem Basisteil, mindestens einem beweglichen, mit einem Griffteil versehenen, ein Meß- oder Anreißwerkzeug tragenden und mit dem Basisteil direkt oder indirekt verbundenen Arm, jeder Arm ist dabei mit mindestens einem Drehgelenk versehen, dessen Position über entsprechende Mittel an einen, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner geleitet werden, wobei mindestens eines der Drehgelenke motorisch angetrieben ist.

Es sind bereits Meßvorrichtungen zum Erfassen von dreidimensionalen Koordinaten (z.B. DE 94 21 789 U1 ) bekannt, bei denen die Orientierung eines Objektes im Raum durch die Lage von drei Punkten des Objektes festgelegt werden kann. Ein beweglicher Arm ist mit einem Ende auf einer Grundplatte montiert und trägt an seinem freien Ende eine Sondenspitze. Dieser Arm umfaßt vorzugsweise sechs Gelenke, so daß die Sondenspitze innerhalb eines ausgewählten Volumens beweglich ist. Jedem dieser Drehgelenke ist ein Potentiometer zugeordnet. Die Potentiometer werden über ein Kabel unmittelbar an den Eingang eines Rechners angeschlossen, der die Widerstandswerte in digitale Größen umwandelt und die Positionskoordinaten der Sondenspitze errechnet.

Desweiteren sind Vorrichtungen zum Vermessen von Bauteilen (z.B. DE 43 15 161 A1 ) bekannt. Es wird dabei ein Tisch (Anreißplatte) durch Antriebsmittel längs einer Führung verfahren. In einer zweiten Koordinatenrichtung läßt sich ein Ständer gegenüber Führung bewegen, wobei der die Werkzeuge tragende Arm über einen Schwenkmotor verschwenkbar ist. Die Funktionsweise des Stellmotors sowie der Weggeber ist nicht näher erläutert.

Darüber hinaus ist jedes dieser Gelenke mit einer Lagerung versehen, die nicht nur die Spielfreiheit des Gelenkes gewährleistet, die des weiteren dem Bediener auch eine leichte Handhabung des Gerätes ermöglichten soll. Nachteilig ist jedoch, daß der Bediener zumindest ein Teil des Eigengewichtes des Höhenmeß- und Anreißgerätes halten muß.

Weitere Messmaschinen sind bekannt (WO 98/08050 A1) bei denen ein Drehgelenk vorgesehen ist, bei dem ein Teil als Welle und der entgegengesetzte Teil als Hohlwelle ausgebildet ist, dabei ist die Hohlwelle mit einem Decoder versehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Höhenmeß- und Anreißgerät so zu gestalten, daß nicht nur die Bedienung des Meß- und/oder Anreißwerkzeuges sowie die Programmbedienung des Rechners einfach und problemlos erfolgen kann, sondern daß auch eine Gewichtsentlastung für den Bediener erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß ein motorisch angetriebenes Drehgelenk mindestens einen Hohlwellenmotor und mindestens einen Drehgeber aufweist.

Vorteilhaft ist hierbei, daß der Bediener die Meß- oder Anreißwerkzeuge nicht durch Muskelkraft sondern durch eine entsprechende Steuerung der motorisch angetriebenen Drehgelenke in Meß- bzw. Anreißposition bringen kann.

Nach einem wesentlichen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß mindestens eines der Drehgelenke elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben ist.

Desweiteren ist nach einer günstigen Ausführungsform vorgesehen, daß die Mittel zum Antrieb eines Drehgelenkes innerhalb mindestens eines Armes angeordnet sind. Vorteilhaft ist hierbei, daß die nicht nur geschützt innerhalb der Arme angeordnet sind, sondern der Antrieb jeweils ein nachfolgend angeordnetes Gelenk antreibt. Mit Vorteil sind dabei als Mittel zum Antrieb mindestens eines Drehgelenkes Zahnriemen, Stahlbänder oder Ketten vorgesehen.

Für die Anwendungsfälle, wo der Antrieb in dem jeweiligen angetriebenen Gelenk angeordnet ist, wird vorgesehen, daß als Antrieb Getriebemotore oder selbsthemmende Getriebemotore vorgesehen sind.

Eine fertigungstechnisch und steuerungsgünstige Ausführungsform sieht vor, daß die Ansteuerung der motorisch angetriebenen Drehgelenke über Infrarot oder Funk erfolgt. In vorteilhafter Weise kann dabei mindestens ein Drehgeber oder ein Hohlwellendrehgeber seine entsprechende Position drahtlos an den Rechner überfragen.

Nach einer wesentlichen Ausführungsform ist vorgesehen, daß alle Drehgelenke motorisch angetrieben sind. Über eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Drehgelenkes kann dabei der Bediener vollständig vom Eigengewicht des Höhenmeß- und Anreißgerätes entlastet werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 ein Höhenmeß- und Anreißgerät mit motorisch angetriebenen Drehgelenken
2 eine weitere Ausführungsform eines Gerätes ebenfalls mit motorisch angetriebenen Drehgenken
3 ein einzelnes Drehgelenk im Schnitt, wobei ein Hohlwellendrehgeber und ein Motor verwendet wird
4 eine weitere Ausführungsform eines einzelnen Drehgelenkes im Schnitt, wobei einem Hohlwellenmotor ein Drehgeber zugeordnet ist.
Das in 1 dargestellte Höhenmeß- und Anreißgerät besteht im wesentlichen aus dem Basisteil 7 dem Griffteil 8 sowie dazwischen angeordneten Armen 6. Das Griffteil 8 trägt dabei die Meßwerkzeuge 9 oder ggf. entsprechende Anreißwerkzeuge. Die zwischen dem Basisteil 7 und dem Griffteil 8 angeordneten Arme 6 weisen jeweils Drehgelenke 1.1–1.6 auf. Das Meßwerkzeug 9 läßt sich bei dieser Ausführungsform gegenüber dem Basisteil 7 um sechs Achsen drehen. Jedem Drehgelenk 1 ist dabei ein Drehgeber und ein Motor zugeordnet. Die Drehgeber geben ihre Meßwerte direkt oder indirekt an einen Rechner (nicht dargestellt) zur Bestimmung der jeweiligen Position des Meßwerkzeuges 9 weiter.
Das Drehgelenk 1.1 weist einen Getriebemotor 4.1 auf, welcher das Drehgelenk 1.1 um die Achse 10.1 dreht. Das Höhenmeß- und Anreißgerät bewegt sich dabei relativ zum Basisteil 7. Das Drehgelenk 1.2 ist wiederum mit einem. Getriebemotor 4.2 versehen, so daß eine Drehbewegung um die Achse 10.2 möglich ist.
Im Inneren des Armes 6.3 ist als Antrieb 11 ein Zahnriemen oder ein Stahlband angeordnet, welches vom Motor 4.3 angetrieben wird und das Drehgelenk 1.3 um die Drehachse 10.3 bewegt. Das Drehgelenk 1.4 dagegen wird wiederum direkt vom Motor 4.4 um die Achse 10.4 bewegt. Für das Drehgelenk 1.5 wird der Motor 4.5 unter Zuhilfenahme des Antriebes 11.5 herangezogen. Der Antrieb 11.5 besteht wiederum aus einem Zahnriemen oder einem Stahlband und bewegt das Drehgelenk 1.5 um die zugehörige Achse 10.5. Als letztes ist das Griffteil 8 über das Drehgelenk 1.6 mit dem zugehörigen Motor 4.6 um die Achse 10.6 drehbar.
Die Drehgelenke sind jeweils mit einem Motor und einem entsprechenden Drehgeber ausgebildet, wobei die Drehgeber zur Erfassung der Position des Meßwerkzeuges 9 dient, während die Motore über eine entsprechende Ansteuerung angetrieben werden. Die Drehgelenke lassen sich dabei elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch über den jeweiligen Motor 4 beaufschlagen.
Aus der 2 ist eine weitere eines Höhenmeß- und Anreißgerätes mit motorisch angetriebenen Drehgelenken 1.1–1.6 dargestellt, wobei diese Ausführungsform im Prinzip der in 1 dargestellten entspricht. Die 2 unterscheidet sich von der 1 dadurch, daß das Drehgelenk 1.3 sowie das Drehgelenk 1.5 vom jeweiligen Motor 4.3 bzw. 4.5 über einen Antrieb 11.3 bzw. 11.5 angetrieben wird, dabei handelt es sich beim Antrieb 11 um eine über Kettenräder innerhalb des Armes 6 angeordnete Kette.
Aus der 3 sind als Einzelheit zwei Drehgelenke 1.2 und 1.2 dargestellt, wobei die zugehörigen Motore 4.1 und 4.2 den jeweiligen zugehörigen Arm 6 in die entsprechende Bewegung setzen. Das Drehgelenk 1.1 ist mit einem Motor 4.1 versehen, der den zugehörigen Arm 6 um die Achse 10.1 dreht. Das Drehgelenk 1.2 ist ebenfalls mit einem Motor 4.2 versehen und bewegt den Arm 6 um die Achse 10.2 Zwischen dem Motor 4.1 bzw. 4.2 des entsprechenden Gelenkes 1.1 und 1.2 sind Hohlwellendrehgeber 5.1 und 5.2 angeordnet. Diese Hohlwellendrehgeber 5.1 und 5.2 befinden sich zwischen dem jeweiligen Drehgelenk 1 und dem zugehörigen Motor 4 fixiert auf einer entsprechenden Achse. Der Hohlwellendrehgeber 5 dient dabei zur Ermittlung der Position des jeweiligen Drehgelenkes 1 sowie einer entsprechenden Übertragung der Positionswerte direkt oder indirekt an einen Rechner, der über ein entsprechendes Programm die Position des Meßwerkzeuges 9 emittellt und erfaßt bzw. speichert.
Die 4 unterscheidet sich von der 3 dadurch, daß zwischen den Drehgelenken 1.1 und 1.2 sowie der entsprechenden Drehgeber 3.1 bzw. 3.2 der jeweilige Motor in Form eines Hohlwellenmotores 2.1 bzw, 2.2 angeordnet ist. Der Hohlwellenmotor 2 ist dabei auf der Achse des jeweiligen Drehgelenkes 1 angeordnet, während der zugehörige Drehgeber 3 an der äußeren Stirnseite des Hohlwellenmotores 2 fixiert ist. Die Funktionsweise entspricht der in 3 bereits beschriebenen Art. Die Motore 2 können dabei elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden. Die Arme 6 sind über Lager 12 auf entsprechenden Zapfen 13 der jeweiligen Drehgelenke 1 gelagert.

1: Drehgelenk
2: Hohlwellenmotor
3: Drehgeber
4: Motor
5: Hohlwellendrehgeber
6: Arm
7: Basisteil
8: Griffteil
9: Meßwerkzeug
10: Achse
11: Antrieb
12: Lager
13: Zapfen

Claims

Höhenmeß- und Anreißgerät zum dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem Basisteil, mindestens einem beweglichen, mit einem Griffteil versehenen, ein Meß- oder Anreißwerkzeug tragenden und mit dem Basisteil direkt oder indirekt verbundenen Arm, jeder Arm ist dabei mit mindestens einem Drehgelenk versehen, dessen Position über entsprechende Mittel an einen, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner geleitet wird wobei mindestens eines der Drehgelenke motorisch angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorisch angetriebenes Drehgelenk (1) mindestens einen Hohlwellenmotor (2) und mindestens einen Drehgeber (3) aufweist.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Drehgelenke (1) elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben ist.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Antrieb eines Drehgelenkes (1) innerhalb mindestens eines Armes (6) angeordnet sind.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Antrieb mindestens eines Drehgelenkes (1) Zahnriemen, Stahlbänder oder Ketten vorgesehen sind.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb Getriebemotore oder selbsthemmende Getriebemotore vorgesehen sind.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Ansteuerung der motorisch angetriebenen Drehgelenke (1) über Infrarot oder Funk erfolgt.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Drehgeber (3) oder ein Hohlwellendrehgeber (5) seine entsprechende Position drahtlos an den Rechner überträgt.
Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drehgelenke (1.1–1.6) motorisch angetrieben sind.