DE4231040C2

DE4231040C2 - Height measuring and marking device

Info

Publication number: DE4231040C2
Application number: DE19924231040
Authority: DE
Inventors: Reinhard Nietz
Original assignee: ZETT MESS TECHNIK GmbH
Current assignee: ZETT MESS TECHNIK GmbH
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2012-09-18
Also published as: DE4231040A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Höhenmess- und Anreißgerät zum ins besondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus einem an oder auf einer Richtplatte verschiebbaren Gerätefuß in der X-Achse, einer zur Richtplatte senkrecht stehenden Gerätesäule, an der vertikal in der Z-Achse ein Kreuzschieber geführt ist, wobei mit einer geeigne ten Auswerteelektronik und entsprechenden Werkzeugen ein Anreißen, Mes sen oder Antasten durchführbar ist.The invention relates to a height measuring and marking device for ins special three-dimensional measurement and / or marking of workpieces, consisting of a device base that can be moved on or on a leveling plate in the X-axis, a device column perpendicular to the leveling plate, on the A cross slide is guided vertically in the Z axis, with a suitable evaluation electronics and corresponding tools sen or probing is feasible.

Es sind Höhenmess- und Anreißgeräte bekannt (z. B. DE-OS 39 42 910), die mit einem auf einer Richtplatte horizontal verschiebbaren Fuß und zur Richt platte rechtwinkelig stehender Säule versehen sind, wobei ein Kreuzschieber vertikal verschiebbar ist und ein Querarm am Ende einen Aufnahmekopf für ein Mess- und Anreißwerkzeug trägt. Die Mess- und Anreißwerkzeuge sind dabei in ihrem Halter drehbar aufgenommen, so dass durch Drehung des Werkzeu ges auch Werkstücke mit beliebigen Neigungswinkeln angetastet werden kön nen, ohne dass ein Umsetzen und ein neues Justieren des Werkzeuges durch zuführen ist. Bei dieser Ausführung ist von Nachteil, dass mit derartigen Meßsystemen schwer zugängliche Messpunkte nur unzureichend bearbeitet wer den können.There are height measuring and marking devices known (z. B. DE-OS 39 42 910), the with a foot that can be moved horizontally on a leveling plate and for leveling plate are provided with a right-angled column, with a cross slide is vertically displaceable and a cross arm at the end of a recording head for one Measuring and marking tool carries. The measuring and marking tools are included rotatably accommodated in its holder, so that by rotating the tool workpieces with any angle of inclination can also be touched without having to move and readjust the tool is to be fed. The disadvantage of this embodiment is that with such measuring systems Measurement points that are difficult to access are processed insufficiently that can.

Darüber hinaus sind Abtastvorrichtungen bekannt (z. B. DE 34 06 045 A1), wel che am Ende des Querarmes in einer Aufnahmevorrichtung anschließbar sind. Es werden drei Drehmelder verwendet, von denen zwei Drehgeber Verdrehun gen und ein Drehgeber eine Verschwenkungsbewegung verarbeitet. Für zwei Gelenkarme sind drei Bewegungsrichtungen erfassbar. Dies ist für Messungen in Kotflügeln eines Fahrzeuges oder in Fahrgastinnenräumen nicht aus reichend.In addition, scanning devices are known (z. B. DE 34 06 045 A1), wel che at the end of the cross arm can be connected in a receiving device. Three resolvers are used, two of which are rotary encoders gene and a rotary encoder processes a pivoting movement. For two Articulated arms can be detected in three directions of movement. This is for measurements not in the fenders of a vehicle or in passenger compartments reaching.

Weitere Dreh-Schwenkgelenke für Tastköpfe sind (z. B. DE 40 01 433) be kannt, sie dienen allerdings lediglich zur Korrektur von Messfehlern, die auf grund der Durchbiegung unter dem Eigengewicht des an einem Gelenk be festigten Tastkopf auftreten.Other rotary swivel joints for probes are (e.g. DE 40 01 433) knows, but they are only used to correct measurement errors that occur due to the deflection under the weight of the be on a joint consolidated probe occur.

Außerdem sind auch eigenständige transportable Mess- und Anreißgeräte (z. B. FR 2.634.279 A) bekannt, bei denen zwei Gelenkarme mit Drehgebern ver sehen sind, die zwar auswertbar sind, jedoch ist das dem Sockel zugewandte Gelenk mit dem Sockel fest verbunden, um die entsprechende eigenständige Messeinrichtung zu bilden. Eine derartige Messeinrichtung ist ausschließlich als transportables Gerät konzipiert.Independent transportable measuring and marking devices (e.g. FR 2.634.279 A) are also known, in which two articulated arms with rotary encoders are seen, which can be evaluated, but the joint facing the base is firmly connected to the base, to form the corresponding independent measuring device. Such a measuring device is designed exclusively as a portable device.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Höhenmess- und Anreißgerät zu schaffen, bei dem die Werkzeuge auch schwer zugängliche Mess- und Anreißpunkte erreichen können, so dass auch ein Einsatz in Hohlräumen von außen möglich wird.The object of the invention is to provide a height measuring and marking device where the tools reach measuring and marking points that are difficult to access can, so that it can also be used in cavities from the outside becomes.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen dem Kreuzschieber und dem Werkzeug mindestens drei Gelenkarme ange ordnet sind, wobei jedem Gelenkarm mindestens ein, mit der Auswerteelektro nik verbundener, Messgeber bestehend aus mindestens zwei Drehgebern, zu geordnet ist.To achieve this object, the invention provides that between the cross slide and the tool at least three articulated arms are arranged, with each articulated arm at least one, with the evaluation connected sensor consisting of at least two encoders is ordered.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, dass über die Gelenkarme und den Mess gebern ein Antasten von schwer zugänglichen Messpunkten erreicht werden kann. Es lassen sich durch eine derartige Konstruktion z. B. die Hohlräume von Kotflügeln eines Kraftfahrzeuges von außen, als auch der Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeuges durch die Türen von außen erreichen und entsprechend vermessen bzw. anreißen. Durch die Verwendung von zwei Drehgebern in je dem Messgeber kann die jeweilige Position des Gelenkarmes in drei Freiheits graden problemlos ausgewertet werden. Des weiteren ist von Vorteil, dass der bis dahin übliche Querarm für die Y-Achse entfallen kann, da die Gelenkarme direkt mit dem Kreuzschieber in Verbindung stehen.It is advantageous with this design that the articulated arms and the measurement probing difficult to reach measuring points can. It can be such a construction such. B. the cavities of Fenders of a motor vehicle from the outside, as well as the passenger compartment reach a motor vehicle through the doors from the outside and accordingly measure or mark. By using two encoders in each the encoder can adjust the position of the articulated arm in three degrees of freedom degrees can be evaluated easily. Another advantage is that the Until then, the usual cross arm for the Y axis can be omitted because the articulated arms communicate directly with the cross slide.

Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, dass dem, dem Kreuz schieber zugewandten Gelenkarm ein in Y-Achse verschiebbarer Querarm vor geschaltet ist. Hierbei wird mit Vorteil dem bereits bekannten Querarm ent sprechende Gelenkarme für die vierte und fünfte Achse zugeordnet. A particularly favorable embodiment provides that the cross slide facing articulated arm a transverse arm that can be moved in the Y axis is switched. Here, the already known cross arm is advantageously ent speaking articulated arms assigned to the fourth and fifth axes.

Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, dass die Richtplatte mit zwei Gerätesäulen versehen ist.A particularly favorable embodiment provides that the straightening plate with is provided with two device columns.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche matisch dargestellt.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawings represented mathematically.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein Höhenmess- und Anreißgerät mit Querarm und drei Gelenkarmen Fig. 1 is a height measuring and marking device with a cross arm and three articulated arms

Fig. 2 eine Richtplatte auf der zwei Gerätesäulen verschiebbar angeordnet sind. Fig. 2 is a straightening plate on which two device columns are slidably arranged.

Das in Fig. 1 dargestellte Höhenmess- und Anreißgerät besteht im wesent lichen aus dem Gerätefuß 1, auf dem eine Gerätesäule 2 vertikal angeordnet ist und auf der ein Kreuzschieber 3 in Vertikalrichtung verschiebbar gehalten ist. Der Gerätefuß 1 ist mit der Richtplatte 8 verbunden.The height 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 connected to the leveling plate 8 .

Es ist der auf der Gerätesäule 2 angeordnete Kreuzschieber 3 mit einem Quer arm 7 versehen. Der Querarm 7 führt Bewegungen in der Y-Achse aus und ist an seinem Ende mit Gelenkarmen 5a, 5b und 5c versehen. Das Werkzeug 4 ist mit dem Gelenkarm 5c über Messgeber verbunden. Ähnliche Messgeber finden auch die Gelenkarme 5a, 5b und 5c untereinander, während entsprechende weitere Messgeber 6 die Verbindung von Querarm und Gelenkarm 5a her stellen. Die jeweilige Position des Werkzeuges 4 wird der Auswerteelektronik elektronisch zugeführt. It is arranged on the device column 2 cross slide 3 with a cross arm 7 . The cross arm 7 performs movements in the Y axis and is provided at its end with articulated arms 5 a, 5 b and 5 c. The tool 4 is connected to the articulated arm 5 c via a sensor. Similar measuring sensors are also found among the articulated arms 5 a, 5 b and 5 c, while corresponding additional measuring devices 6 establish the connection between the transverse arm and articulated arm 5 a. The respective position of the tool 4 is supplied to the evaluation electronics electronically.

Die Messgeber 6a bis 6c bestehen im wesentlichen aus zwei im Winkel zuein ander angeordneten Drehgebern, so dass die jeweilige Position des Werk zeuges 4 bzw. der Gelenkarme 5a und 5b in allen Freiheitsgraden ermittelt und an eine Auswerteelektronik (nicht dargestellt) weitergegeben werden kann.The encoders 6 a to 6 c essentially consist of two angularly arranged rotary encoders, so that the respective position of the tool 4 or the articulated arms 5 a and 5 b are determined in all degrees of freedom and passed on to an evaluation electronics (not shown) can be.

In der Fig. 2 ist im Prinzip wiederum eine Richtplatte 8 dargestellt, bei der zu beiden Seiten Gerätefüße 1a und 1b jeweils über eine entsprechende Geräte säule 2a und 2b und entsprechende Gelenkarme 5a und 5b mit den Werk zeugen 4 (hier nicht dargestellt) verbunden sind. Das jeweilige Höhenmess- und Anreißgerät entspricht im Prinzip dem in Fig. 1 dargestellten Ge räten. In Fig. 2, in principle, a straightening plate 8 is shown, in which on both sides device feet 1 a and 1 b each have a corresponding device column 2 a and 2 b and corresponding articulated arms 5 a and 5 b with the work testify 4 ( not shown here) are connected. The respective height measuring and marking device corresponds in principle to the devices shown in FIG. 1.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Gerätefuß
Device base

22

Gerätesäule
device column

33

Kreuzschieber
cross slide

44

Werkzeug
Tool

55

Gelenkarm
articulated arm

66

Messgeber
Transducers

77

Querarm
cross arm

88th

Richtplatte
Richtplatte

Claims

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 straightening plate in the X axis, a device column that is perpendicular to the straightening plate, on the vertically in the Z axis a cross slide is guided, with a suitable evaluation electronics and corresponding tools a marking, measuring or probing can be carried out, characterized in that at least three articulated arms ( 5 ) are arranged between the cross slide ( 3 ) and the tool ( 4 ), each articulated arm ( 5 ) at least one measuring sensor ( 6 ) connected to the evaluation electronics and consisting of at least two rotary sensors is assigned.

2. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized in that the articulated arm ( 5 ) facing the cross slide ( 3 ) is preceded by a transverse arm ( 7 ) which can be displaced in the Y-axis.

3. Height measuring and marking device according to claim 1, characterized in that the straightening plate ( 8 ) is provided with two device columns ( 2 ).