DE3639441A1

DE3639441A1 - Height-measuring and marking-off device

Info

Publication number: DE3639441A1
Application number: DE19863639441
Authority: DE
Inventors: Horst Meyer; Reinhard Nietz
Original assignee: ZETT MESS GmbH
Current assignee: ZETT-MESS-TECHNIK GMBH, 5205 ST AUGUSTIN, DE
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1988-05-19

Abstract

Height-measuring and marking-off device for the three-dimensional measuring of workpieces, consisting of a base displaceable at or on a surface plate and a column which is perpendicular to the surface plate and on which a cross slide is vertically guided. The cross slide carries a transverse arm provided with an electronic and/or mechanical feeler and displaceable parallel to the surface plate in the longitudinal direction. In order to reliably and manually follow equi-spaced measuring points in a manner free of error, at least one actuating device required for the displacement of the machine is provided with a transmitter element and a corresponding receiver element which optically and/or acoustically signal switching positions equi-spaced in the measuring axis.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Höhenmeß- und Anreiß gerät zum insbesondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem an oder auf einer Richtplatte verschiebbaren Gerätefuß, einer zur Richt platte senkrecht stehender Gerätesäule, an der vertikal ein Kreuzschieber geführt ist, welcher einen mit einem elek tronischen und/oder mechanischen Taster versehenen, parallel zur Richtplatte in Längsrichtung verschiebbaren Querarm trägt, wobei in mindestens einer Meßachse eine Betätigungsvorrichtung zur Verschiebung des Tasters vorgesehen ist.The invention relates to a height measuring and marking device for in particular three-dimensional measuring and / or Marking of workpieces consisting of an on or on a straightening plate movable device foot, one for straightening plate vertical device column, on the vertical one Cross slide is guided, which one with an elek tronic and / or mechanical buttons, parallel to the straightening plate which can be moved in the longitudinal direction, an actuating device in at least one measuring axis is provided for moving the button.

Es sind Höhenmeß- und Anreißgeräte bekannt (z.B. DE-OS 32 41 074), die mit einem auf einer Richtplatte horizontal verschiebbaren Fuß und zur Richtplatte rechtwinklig stehender Säule versehen sind, wobei ein Kreuzschieber vertikal ver schiebbar ist, und ein Querarm am Ende einen Aufnahmekopf für Meß- bzw. Antast- oder Anreißwerkzeuge trägt. Die einzelnen, je Verschieberichtung geräteseitig vorgesehenen Wegmaßsysteme können dabei mit einem Rechner verknüpft werden. Das Anfahren der Meßpunkte erfolgt manuell, so daß bei einer Meßreihe von ständig gleichbeabstandeten Meßpunkten jeder einzelne Meßpunkt manuell angefahren werden muß. Die auftretende Fehlerquote ist dabei vom Bedienungspersonal abhängig.Height measuring and marking devices are known (e.g. DE-OS 32 41 074) with a horizontal on a leveling plate sliding foot and standing at right angles to the leveling plate Column are provided, with a cross slide vertically ver is slidable, and a cross arm at the end of a recording head for Measuring or probing or scribing tools. The single ones, Distance measuring systems provided on the device side for each direction of displacement can be linked to a computer. The start the measuring points are done manually, so that with a series of measurements of constantly spaced measuring points every single measuring point must be started manually. The error rate that occurs depends on the operating personnel.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Betätigungsvorrichtung einer Höhenmeß- und Anreißmaschine so auszubilden, daß auch bei Verwendung eines elektronischen Tasters wie auch einer Rechnerunterstützung ein sicheres, manuelles Abfahren von gleichbeabstandeten Meßpunkten fehlerfrei ausgeführt werden kann.The object of the invention is the actuating device a height measuring and marking machine so that also when using an electronic button as well as one Computer support a safe, manual shutdown of equally spaced measuring points can be carried out without errors can.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens einer Betätigungsvorrichtung ein der Be wegung der Betätigungsvorrichtung folgendes Geberelement vorgesehen ist, welches mit einem am zugehörigen Geräte teil der jeweiligen Betätigungsvorrichtung fixierten Nehmer element zusammenarbeitet, wobei das Geberelement in der Meß achse gleichbeabstandete Schaltstellungen zuläßt und dabei in jeder Schaltstellung zusammen mit dem Nehmerelement ein Signal erzeugt.To achieve this object, the invention provides that at least one actuator one of the loading movement of the actuator following encoder element is provided, which with an associated device part of the respective actuator fixed slave element cooperates, the encoder element in the measuring Allows equally spaced switching positions and thereby in each switch position together with the slave element Signal generated.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß als Geberelement eine Scheibe mit ihrem Innendurchmesser auf einer drehbaren Welle der Betätigungsvorrichtung angeordnet ist und die Scheibe eine die Schaltstellungen zulassende Kontur aufweist und als Nehmerelement ein die Kontur der Scheibe abgreifendes Element vorgesehen ist.According to an essential feature, it is provided that Encoder element on a disc with its inner diameter a rotatable shaft of the actuator and the disc is one that allows the switch positions Has contour and as a slave element, the contour of Disc gripping element is provided.

Bei einer derartigen Ausgestaltung dient die Kontur der Scheibe dazu, daß fest vorgegebene Abstände über die Betätigungsvorrichtung deutlich sichtbar und manuell sicher angefahren werden können.In such a configuration, the contour of the Washer that fixed predetermined distances over the Actuator clearly visible and manually safe can be approached.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Scheibe mit dem Geberelement fest verbunden ist und eine vorge gebene Kontur aufweist oder die Scheibe mit dem Geberelement fest aber lösbar verbunden ist. Sei der Verwendung einer lös baren Scheibe lassen sich auf je einer Scheibe verschiedene Konturen aufbringen, so daß je nach Wunsch unterschiedlich beabstandete Meßpunkte angefahren werden können. Die Kontur entspricht dabei jeweils einem gewünschten Meß raster.An embodiment of the invention provides that the disc is firmly connected to the encoder element and a pre has the given contour or the disc with the encoder element is firmly but releasably connected. Be using a solvable The disc can be different on one disc Apply contours so that they differ depending on your requirements spaced measuring points can be approached. The Contour corresponds to a desired measurement grid.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Kontur einzelne Zähne, eine Evolventenverzahnung oder dergleichen vorgesehen ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß Vorsehen der Kontur auf der Stirnfläche oder auch der Um fangsfläche der Scheibe.In an embodiment of the invention it is provided that as Contour of individual teeth, involute teeth or the like is provided. It is advantageous here that Provide the contour on the end face or the um starting surface of the disc.

Sollte in bestimmten Anwendungsfällen die Anbringung des Geberelementes an einem feststehenden Geräteteil notwendig sein, so ist erfindungsgemäß eine Zahnstange mit einer die Schaltstellungen zulassenden Kontur oder eine Lochstange mit den Schaltstellungen entsprechenden Ausnehmungen vorge sehen.Should the attachment of the Encoder element on a fixed device part necessary be, according to the invention is a rack with a Contour permitting switch positions or a perforated rod with recesses corresponding to the switch positions see.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist als abgreifendes Element ein federbeaufschlagter Stift vorgesehen. Dieser Stift er zeugt nicht nur ein akkustisches Signal, indem er deutlich hörbar in die Kontur einrastet, sondern gleichzeitig noch ein optisches Signal, da vom Bedienungspersonal ohne weiteres die entsprechende Schaltstellung erkannt werden kann.According to an essential feature is as a tapping element a spring-loaded pin is provided. This pen he not only produces an acoustic signal by making it clear audibly snaps into the contour, but at the same time an optical signal, since it is easy for the operating personnel the corresponding switch position can be recognized.

Darüber hinaus ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Geberelement und das Nehmerelement in den jeweiligen Schaltstellungen gemeinsam ein elektrisches Signal erzeugen. Dabei erzeugt mit Vorteil das Nehmerelement das elektrische Signal optisch und/oder akkustisch. Als Geberelement kann dabei eine Scheibe, eine Zahnstange oder eine Lochstange vorgesehen werden, die durch ihre entsprechenden Schalt stellungen einen einfachen elektrischen Kontakt öffnen oder schließen, so daß das gewünschte optische und/oder das akkustische Signal erzeugt werden kann. In addition, in an embodiment of the invention, that the donor element and the slave element in the respective Switch positions together generate an electrical signal. The slave element advantageously produces the electrical one Optical and / or acoustic signal. Can be used as a donor element thereby a disc, a rack or a perforated rack be provided by their corresponding switching open a simple electrical contact or close so that the desired optical and / or acoustic signal can be generated.

Darüber hinaus lassen sich auch Reed-Kontakte verwenden, wobei in Ausgestaltung der Erfindung das Geberelement den den Schaltstellungen entsprechenden Abständen Permanent magnete aufweist, die das Nehmerelement mit Signalen zur weiteren Verarbeitung versorgen. Die beispielsweise ver wendeten Reed-Kontakte stehen mit dem Geberelement nicht in Berührung, lediglich durch die Magnetkraft wird ein entsprechendes magnetisches Element im Reed-Kontakt beauf schlagt und ein elektrischer Kontakt dadurch geöffnet oder geschlossen. Auf diese Weise kann wiederum ein elektrisches Signal und damit eine optische und/oder akkustische Anzeige erfolgen.In addition, reed contacts can also be used, wherein in an embodiment of the invention the donor element distances corresponding to the switching positions Permanent has magnets that the slave element with signals for supply for further processing. The example ver reed contacts turned are not with the encoder element in contact, only by the magnetic force appropriate magnetic element in the reed contact strikes and an electrical contact is opened or closed. In this way, an electrical one Signal and thus an optical and / or acoustic display respectively.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.Preferred embodiments of the invention are in the Drawings shown schematically.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Höhenmeß- und Anreißmaschine in Ansicht Fig. 1 is a height measuring and marking machine in view

Fig. 2 ein Geber- und Nehmerelement als Einzelteil Fig. 2 is a donor and slave element as a single part

Fig. 3 ein als Zahnstange ausgebildetes Geberelement Fig. 3 is a transmitter element designed as a rack

Fig. 4 ein als Lochstange ausgebildetes Geberelement Fig. 4 is a transmitter element designed as a perforated rod

Fig. 5 ein auf elektrischer Basis arbeitendes Geber und Nehmerelement Fig. 5 is an electrical-based encoder and slave element

Fig. 6 ein auf magnetischer Basis wirkendes Geber- und Nehmerelement. Fig. 6 is a magnetic-based sensor and slave element.

Das in Fig. 1 dargestellte Meß- und Anreißgerät besteht im wesentlichen aus dem Gerätefuß 1, auf der eine Geräte säule 2 vertikal angeordnet ist und auf der ein Kreuz schieber 3 in Vertikalrichtung verschiebbar gehalten ist. Der Gerätefuß 1 ist auf einer Richtplatte (nicht darge stellt) verschiebbar gelagert.The measuring and marking device shown in Fig. 1 consists essentially of the device base 1 on which a device column 2 is arranged vertically and on which a cross slide 3 is held displaceably in the vertical direction. The device base 1 is slidably mounted on a straightening plate (not shown).

Am Kreuzschieber 3 ist eine Halterung 4 befestigt, die einen Querarm 5 trägt, der in seiner Längsrichtung gegenüber der Halterung 4 verschiebbar und in bestimmten, gewünschten Stellungen arretierbar ist. Das vordere, freie Ende des Querarmes 5 trägt einen Meßkopf 6, der zur Aufnahme von Meßwerkzeugen oder Tastern 7 dient. Die Verschiebung der Meßmaschine in den drei Meßrichtungen wird durch das Be dienungspersonal über die Betätigungsvorrichtungen 8 aus gelöst.On the cross slide 3 , a bracket 4 is attached, which carries a cross arm 5 which is displaceable in its longitudinal direction relative to the bracket 4 and can be locked in certain desired positions. The front, free end of the cross arm 5 carries a measuring head 6 , which is used to hold measuring tools or buttons 7 . The displacement of the measuring machine in the three measuring directions is solved by the operating personnel via the actuating devices 8 .

In der Fig. 2 ist eine Betätigungsvorrichtung 8 gezeigt, auf deren drehbaren Welle gleichzeitig die Scheibe 9 ge lagert ist. Auf der Umfangsfläche der Scheibe 9 ist eine entsprechende Kontur eingearbeitet, in die das abgreifende Element 10 über einen Stift 13 eingreift. Als Kontur können dabei einzelne Zähne 11 oder eine Evolventenverzahnung vorge sehen werden. Die Abstände der einzelnen Zähne zueinander entsprechen dem gewünschten Abstand der zu messenden Meß punkte. Über die Feder 18 rastet der Stift 13 hör- und sicht barin die Kontur der Scheibe 9 ein, so daß das Bedienungs personal bei Drehen der Betätigungsvorrichtung 8 problemlos die zu messenden Meßpunkte erkennt. Sollte das Geber- und Nehmerelement außer Kraft gesetzt werden, so kann der Stift 13 über eine Arretiervorrichtung (nicht gezeigt) in der oberen Position gehalten werden und die Betätigungsvorrich tung 8 anschließend im Normalbetrieb bedient werden. Über die Schrauben 19 ist das abgreifende Element 10 am Geräte teil 1, 3, 4 befestigt, so daß lediglich die Scheibe 9 zu sammen mit der Betätigungsvorrichtung 8 drehbar gelagert ist. In Fig. 2, an actuator 8 is shown, on the rotatable shaft, the disc 9 is simultaneously ge. A corresponding contour is worked into the peripheral surface of the disk 9 , into which the gripping element 10 engages via a pin 13 . As a contour, individual teeth 11 or involute teeth can be seen easily. The distances between the individual teeth correspond to the desired distance between the measuring points to be measured. About the spring 18, the pin 13 snaps audibly and visibly into the contour of the disk 9 , so that the operating personnel can easily recognize the measuring points to be measured when the actuating device 8 is turned . If the encoder and slave element are overridden, the pin 13 can be held in the upper position via a locking device (not shown) and the actuating device 8 can then be operated in normal operation. About the screws 19 , the tapping element 10 is attached to the device part 1 , 3 , 4 , so that only the disc 9 is rotatably mounted together with the actuator 8 .

Auf gleiche Art erfolgt die in Fig. 3 gezeigte Zahnstange 14 oder die in Fig. 4 gezeigte Lochstange 15. Sowohl die Zahnstange 14 wie auch die Lochstange 15 sind an einem der Geräteteile 1, 3 oder 4 befestigt und signalisieren dem Geberelement 10 über die Kontur der Zahnstange 14 oder über die Ausnehmungen 16 der Lochstange 15 die entsprechenden Schaltabstände. Bei Austausch der Zahnstange 14 oder der Lochstange 15 können durch Wahl von anderen Abständen der Ausnehmungen 16 oder der Zähne 11 Messungen von anderen beabstandeten Meßpunkten erfolgen.The rack 14 shown in FIG. 3 or the perforated rack 15 shown in FIG. 4 takes place in the same way. Both the rack 14 and the perforated rod 15 are attached to one of the device parts 1 , 3 or 4 and signal the transmitter element 10 via the contour of the rack 14 or via the recesses 16 of the perforated rod 15, the corresponding switching distances. When replacing the toothed rack 14 or the perforated rod 15 , measurements of other spaced measuring points can be made by selecting different distances between the recesses 16 or the teeth 11 .

In der Fig. 5 ist wiederum auf der Betätigungsvorrichtung 8 eine Scheibe 9 angeordnet, deren einzelne Zähne 11 direkt mit einem elektrischen Schalter 20 zusammenarbeiten. Je nach Stellung des Schalters 20 wird der elektrische Kontakt 21 geschlossen oder geöffnet, und über die Anschlußleitungen 22 kann die Auslösung eines akkustischen und/oder eines optischen Signals erfolgen. Der Abstand der Zähne 11 ent spricht dabei wiederum den am Werkstück gewünschten Meß abständen.In FIG. 5, a plate 9, in turn, is disposed on the actuator 8, the individual teeth 11 cooperate directly with an electrical switch 20. Depending on the position of the switch 20 , the electrical contact 21 is closed or opened, and an acoustic and / or an optical signal can be triggered via the connecting lines 22 . The distance between the teeth 11 speaks in turn the desired measuring distances on the workpiece.

Die in Fig. 6 gezeigte Betätigungsvorrichtung 8 weist auf ihrer Welle eine Scheibe 9 auf, auf deren Außenumfang Permanentmagnete 17 angeordnet sind. Das abgreifende Element 10 ist mit einem Reed-Kontakt 23 versehen, wobei durch die einzelnen Permanentmagnete 17 der Reed-Kontakt 23 geschlossen oder geöffnet wird. Ober die Anschlußleitungen 22 ist wiederum ein elektrisches und/oder ein optisches Signal er zeugbar. The actuating device 8 shown in FIG. 6 has a disk 9 on its shaft, on the outer circumference of which permanent magnets 17 are arranged. The tapping element 10 is provided with a reed contact 23 , the reed contact 23 being closed or opened by the individual permanent magnets 17 . Via the connecting lines 22 , in turn, an electrical and / or an optical signal can be generated.

Bezugszeichenliste 1 Gerätefuß
2 Gerätesäule
3 Kreuzschieber
4 Halterung
5 Querarm
6 Meßkopf
7 Taster
8 Betätigungsvorrichtung
9 Scheibe
10 abgreifendes Element
11 Zähne
12 Evolventenverzahnung
13 Stift
14 Zahnstange
15 Lochstange
16 Ausnehmungen
17 Permanentmagnete
18 Feder
19 Schrauben
20 Schalter
21 elektrischer Kontakt
22 Anschlußleitungen
23 Reed-KontaktReference symbol list 1 device base
2 device column
3 cross slides
4 bracket
5 cross arm
6 measuring head
7 buttons
8 actuating device
9 disc
10 tapping element
11 teeth
12 involute teeth
13 pin
14 rack
15 perforated rod
16 recesses
17 permanent magnets
18 spring
19 screws
20 switches
21 electrical contact
22 connecting cables
23 Reed contact

Claims

1. Höhenmeß- und Anreißgerät zum insbesondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem an oder auf einer Richtplatte verschiebbaren Gerätefuß, einer zur Richtplatte senkrecht stehender Gerätesäule, an der vertikal ein Kreuzschieber geführt ist, welcher einen mit einem elektronischen und/oder mechanischen Taster ver sehenen, parallel zur Richtplatte in Längsrichtung ver schiebbaren Querarm trägt, wobei in mindestens einer Meß achse eine Betätigungsvorrichtung zur Verschiebung des Tasters vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Betätigungsvorrichtung (8) ein der Bewegung der Betätigungsvorrichtung (8) folgendes Geber element vorgesehen ist, welches mit einem am zugehörigen Geräteteil (1, 3, 4) der jeweiligen Betätigungsvorrich tung (8) fixierten Nehmerelement zusammenarbeitet, wobei das Geberelement in der Meßachse (x, y, z) gleichbeab standete Schaltstellungen zuläßt und dabei in jeder Schalt stellung zusammen mit dem Nehmerelement ein Signal erzeugt.1. Height measuring and marking device for in particular three-dimensional measurement and / or marking of workpieces, consisting of a device base that can be moved on or on a leveling plate, a device column that is perpendicular to the leveling plate, on which a cross slide is guided vertically, which is connected to an electronic and / or mechanical probe ver provided, ver parallel to the surface plate in the longitudinal direction of slidable transverse arm carrying said axis in at least one measuring an actuating device is provided for displacement of the stylus, characterized in that at least one actuating device (8) following a movement of the actuating device (8) Encoder element is provided, which cooperates with a device on the associated device part ( 1 , 3 , 4 ) of the respective actuating device ( 8 ) fixed slave element, the encoder element in the measuring axis ( x , y , z ) permitting switching positions that are equally spaced and thereby in each Switch position together with generates a signal to the slave element.

2. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geberelement eine Scheibe (9) mit ihrem Innen durchmesser auf einer drehbaren Welle der Betätigungs vorrichtung (8) angeordnet ist und die Scheibe (9) eine die Schaltstellungen zulassende Kontur aufweist und als Nehmerelement ein die Kontur der Scheibe (9) ab greifendes Element (10) vorgesehen ist.2. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized in that a disk ( 9 ) with its inner diameter on a rotatable shaft of the actuating device ( 8 ) is arranged as a donor element and the disk ( 9 ) has a contour permitting the switching positions and A contour of the disk ( 9 ) from the element ( 10 ) is provided as the slave element.

3. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) mit dem Geberelement fest ver bunden ist und eine vorgegebene Kontur aufweist.3. Height measuring and marking device according to claim 2, characterized in that the disc ( 9 ) with the encoder element is firmly connected and has a predetermined contour.

4. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) mit dem Geberelement fest aber lösbar verbunden ist.4. Height measuring and marking device according to claim 2, characterized in that the disc ( 9 ) is firmly but releasably connected to the transmitter element.

5. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontur einzelne Zähne (11) eine Evolventen verzahnung (12) oder dergleichen vorgesehen ist.5. Height measuring and marking device according to claim 2, characterized in that an involute toothing ( 12 ) or the like is provided as the contour of individual teeth ( 11 ).

6. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geberelement eine Zahnstange (14) mit einer die Schaltstellungen zulassenden Kontur vorgesehen ist.6. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized in that a toothed rack ( 14 ) with a contour permitting the switching positions is provided as the transmitter element.

7. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geberelement eine Lochstange (15) mit den Schaltstellungen entsprechenden Ausnehmungen (16) vor gesehen ist.7. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized in that a perforated rod ( 15 ) with the switch positions corresponding recesses ( 16 ) is seen as the donor element.

8. Höhenmeß- und Anreißgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als abgreifendes Element (10) ein federbeaufschlagter Stift (13) vorgesehen ist. 8. Height measuring and marking device according to one of claims 2 to 5, characterized in that a spring-loaded pin ( 13 ) is provided as the gripping element ( 10 ).

9. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberelement und das Nehmerelement in den jeweiligen Schaltstellungen gemeinsam ein elektrisches Signal erzeugen.9. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized, that the donor element and the slave element in the respective switch positions together an electrical Generate signal.

10. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nehmerelement das elektrische Signal optisch und/oder akkustisch erzeugt.10. Height measuring and marking device according to claim 9, characterized, that the slave element optically the electrical signal and / or acoustically generated.

11. Höhenmeß- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberelement in den den Schaltstellungen ent sprechenden Abständen Permanentmagnete (17) aufweist, die das Nehmerelement mit Signalen zur weiteren Verar beitung versorgen.11. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized in that the transmitter element in the switching positions accordingly speaking distances has permanent magnets ( 17 ) which supply the slave element with signals for further processing.