Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Herkömmliche Messvorrichtungen für diesen Zweck, insbesondere Schiebelehren, werden in der Regel, z.B. für das Bestimmen der Aussenmasse eines Blechzuschnittes, von Lochdurchmessern oder -abständen etc., in einem Winkel zu der Achse oder Fläche des zu messenden Werkstückes angelegt. Nun kommt es aber häufig vor, dass die am Werkstück ausgebildeten Anlegeflächen nicht durchgehend plan sind oder selbst einen Winkel mit der Achse oder Ebene des Werkstückes einschliessen, bzw. dass die Anlagepunkte nicht definiert sind, wenn es sich z.B. um die Bestimmung des Normalabstandes eines Loches von einer Kante handelt. Ausserdem möchte man oft sehr verschieden grosse Distanzen mittels einer Schiebelehre mit langer Messschiene bestimmen.
Misst man nun aber mit einer solchen Schiebelehre verhältnismässig kurze Distanzen, dann ist durch das Gewicht des überstehenden Teils der Messschiene eine genaue Einstellung manuell schwierig. Für das Messen an flachen Gegenständen wurden eine brauchbare Schiebelehre und ein Pult entwickelt, die in der EP-A0 266 713 beschrieben sind. Mit einer solchen Messeinrichtung ist es aber nicht möglich, Abstände an schachtelförmigen bzw. kubischen Werkstücken zu messen.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine solche Messeinrichtung derart weiterzubilden, dass auch kubisch aufgebaute Werkstücke, zumindest an ihrer Oberfläche, genau gemessen werden können. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 beschriebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bzw. deren Ausgestaltungen sind in den Kennzeichen der abhängigen Ansprüche beschrieben.
Auf dem Pult kann ein Werkstück an die Seitenfläche der Messlatte angelegt werden, wodurch z.B. der Normalabstand eines im Werkstück senkrecht zur Pultfläche angebrachten Loches von der an die Seitenfläche der Messlatte angelegten Werkstückkante mittels einer Schiebelehre genau bestimmbar ist, welche an der der genannten Seitenfläche der Messlatte gegenüberliegenden Seitenfläche so zur Anlage kommt, dass ihre Messschiene genau normal zur Seitenfläche der Messlatte ausgerichtet ist. Die Verschiebbarkeit der Messlatte in vertikaler Richtung macht die Messung höhenunabhängig. Beliebige Körper können somit jeweils an ihrer Oberseite gemessen werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Merkmale und deren Varianten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Messvorrichtung im Schrägriss, für das Messen von Blechen adaptiert;
Fig. 2 eine erfindungsgemässe Messvorrichtung im Schrägriss, für das Messen von kubischen Werkstücken adaptiert;
Fig. 3 und 4 zwei verschiedene Ausführungsformen mit einer elektrischen bzw. mit einer mechanischen Kupplung im Schrägriss;
Fig. 5 die Schrägsicht auf eine Messvorrichtung mit ausgefahrenen Säulen und aufgelegter Schiebelehre.
In Fig. 1 ist eine als Auflager bzw. Halterung für ein (nicht dargestelltes) Werkstück dienende, rechteckige Platte, im folgenden als Pult 8 bezeichnet, auf einem Tisch bzw. Wagen 40 befestigt. Sie kann als Richtplatte, aber auch z.B. durchscheinend und daher von unten beleuchtbar ausgebildet sein. Entlang zwei aneinander stossender Randkanten des Pultes 8 sind auf drei seiner Seiten Messlatten 9A, B, C vorgesehen. Die Messlatten 9 sind an senkrechten Säulen 41 befestigt. Die Säulen 41 sind im Wagen 40 in Führungen 43 senkrecht verschiebbar gelagert. Die Seitenflächen 21A, B der Messlatten 9A, B sind genau planparallel zueinander ausgerichtet. Wenn in dieser Beschreibung der Ausdruck "genau" gebraucht wird, so ist darunter die für die jeweilige Messaufgabe erforderliche, bzw. gewünschte und erreichbare Genauigkeit, bzw. Messtoleranz zu verstehen.
Über den Messlatten 9 kann - z.B. wie in Spalten 3 bis 10 der als hierin geoffenbart geltenden EP-A 0 266 713 beschrieben - die Messschiene 1 einer Schiebelehre 7 liegen, an deren - auf Fig. 1 bezogen - linkem Ende ein Messschenkel 3A mit seinen beiden über die Messschiene 1 hinausragenden Schenkelteilen angeordnet ist. Die beiden Schenkelteile tragen Haftmagnete, die zur Anlage an die äussere Seitenfläche 21B der Messlatten 9 bestimmt sind.
Bevorzugt ist auch der Schenkel 3A verfahrbar (Fig. 4); dies erleichtert das symmetrische Auflegen einer Schiebelehre mit grosser Messschienenlänge, da die Messschiene dann nicht einseitig überhängt, bzw. ausladet, wenn die Messung wenigstens annähernd in der Mitte der Messschiene vorgenommen werden kann. Die Schiebelehre ist, wie in der erwähnten EP-A beschrieben, für das digitale Messen eingerichtet, so dass in jeder beliebigen Position des am Griffschlitten 4B befindlichen Messschenkels 3B die Messwertanzeige auf Null gestellt werden kann, bzw. Lochdurchmesser oder Abstände ermittelt werden können (vgl. Fig. 13 der EP-A).
Für das Messen von Blechen etc. wird die Vorrichtung also in der in Fig. 1 gezeigten Position belassen. Das Messen erfolgt wie in der EP-A beschrieben, aber hilfsweise auch mit anderen herkömmlichen Schiebelehren. Die Schiebelehre 7 bzw. deren Messschenkel 3A wird beliebig an einer der Messlatten 9A-C angelegt; ihre Messschiene 1 wird an der jeweils gegenüberliegenden Messlatte abgestützt. Im Falle der Messlatte 9B wird auf Vorsprünge 42 der Latten 9A und C eine Hilfslatte 9D gelegt, die dieselbe Funktion wie die Latten 9A bis C erfüllt, jedoch für überlange Werkstücke entfernt werden kann. Die Befestigung der Hilfslatte 9D erfolgt durch Magnete. Bei Bedarf können selbstverständlich auch eine oder zwei der anderen Messlatten 9 entfernt werden. Die Messgenauigkeit ist jedoch am grössten, wenn die Messschiene 1 beidseitig gestützt ist.
Wie in der EP-A beschrieben, befinden sich innerhalb des Messschenkels 3A Magnete, die mit der Messlatte 9A zusammenwirken, die zur Gänze aus magnetischem Material besteht. Durch diese Magnete wird einerseits eine sichere, winkelrichtige Anlage des Messschenkels 3A und damit auch der Messschiene 1 an einer der Messlatten 9 gewährleistet, gleichzeitig aber der Schenkel 3A gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben entlang der Latte 9 abgebremst. Alternativ dazu könnte die Messschiene auch gelenkig in einer nicht dargestellten Nutenführung der Messlatten 9, ähnlich einer Reissschiene, geführt sein.
Für das Messen an Oberflächen von kubischen Werkstücken werden, wie in Fig. 2 dargestellt, die Säulen 41 aus dem Wagen 40 entsprechend der Höhe des Werkstückes herausgezogen. Dadurch stehen die Oberkanten der Messlatten 9 wieder als Anlage fläche für die Messschiene 1 zur Verfügung. Die Säulen 41 sind in Vertikalführungen 43 selbsthemmend geführt, so dass eine einmal eingestellte Höhenposition beibehalten bleibt. Die gewählte Höhenposition kann bei Bedarf auch an einer Messskala 44 an den Säulen 41 abgelesen werden. Die Selbsthemmung ist entsprechend den dargestellten Varianten durch ein Ausgleichsgewicht 45 bewerkstelligt, das an einem Seil 46 über eine Umlenkrolle 47 jede Säule 41 nach oben zu ziehen trachtet. Jedes Gegengewicht 45 ist etwa so schwer wie die Säule 41 und die jeweilige Messlatte 9.
Andere Formen bekannter Selbsthemmung - wie z.B. eine reibungserhöhte Führung - sind ebenfalls denkbar.
In den Fig. 1 und 2 sind die Säulen 41 bzw. Messlatten voneinander unabhängig bewegbar dargestellt. In Fig. 2 ist z.B. die Messlatte 9B nicht ausgefahren, die Latten 9A und C jedoch schon.
In Fig. 3 ist ein Detail einer Variante dargestellt, bei der die Höhenverstellung der Säulen 41 über elektrische Stellmotoren 48 erfolgt, wobei ein Schalter 49 einer Bedienperson das gleichzeitige Hoch- bzw. Tieffahren der Messlatten 9 erlaubt. Die Stellmotoren sind evtl. auch über nicht gezeigte Höhenmessglieder angesteuert, so dass ihre Höhenverstellung - z.B. gemessen an ihrer Umdrehungszahl -exakt gleich ist. Die entsprechenden elektrischen Glieder sind nicht dargestellt, die Verbindungen jedoch durch Leitungen 50 symbolisch angedeutet. Die Hub- bzw. Senkbewegung der Stellmotoren 48 wird durch Spindeln 51 über Innengewinde auf die Säulen 41 übertragen. Selbstverständlich könnten die Stellmotoren auch über Zahnräder und Zahnstangen an den Säulen 41 deren Heben bzw. Senken bewirken.
In Fig. 4 ist eine rein mechanische Kupplung der Säulen 41 dargestellt. Die Säulen 41 sind dabei seitlich mit Zahnstangen 52 versehen, die mit je einem, im Wagen 40 gelagerten Zahnrad 53A zusammenwirken. Das Zahnrad 53A ist über eine flexible Welle 54 mit einem Zahnrad 53B verbunden, das die andere Säule 41 über eine Zahnstange 52 hebt oder senkt. Derart können alle Säulen 41 miteinander verbunden sein. Das Heben einer Messlatte 9 führt dann automatisch zum gleichhohen Heben der anderen Messlatte 9. Dadurch wird die Einstellung der Messlatten 9 erleichtert. Eine Bedienperson zieht oder drückt lediglich an einer Messlatte 9 und gleichzeitig erfolgt die gleichhohe Einstellung der anderen Messlatten 9.
Andererseits muss bei übergrossen Werkstücken manchmal eine Messlatte 9 unten gelassen werden, wodurch ein zusätzlicher Mechanismus zum Trennen der Kupplungen gemäss Fig. 3 und 4 nötig ist. Ein solcher Mechanismus kann im einen Fall ein weiterer Schalter, im anderen ein Ausrückhebel für eines der Zahnräder 53 sein, wie nicht näher gezeigt.
Spezielle Vorteile der nach den Merkmalen der abhängigen Ansprüche konstruierten Varianten ergeben sich wie folgt: Drei rahmenförmige Messlatten ermöglichen das Messen in zwei Richtungen, wobei unter Anwendung einer Hilfslatte 9D auch eine Messung in der zweiten Richtung optimal fehlerfrei erfolgen kann.
Das Befestigen von Latten 9 durch magnetische Befestigungsmittel ist praktisch und schnell.
Selbsthemmende Führungen und/oder Gegengewichte halten einmal eingestellte Positionen der Messlatten 9, so dass diese stets als plane Auflagenfläche für die Messschiene 1 dienen. Die Integration zu einer fahrbaren Messstation erleichtert das Benutzen der Vorrichtung in einem Betrieb, wobei Schubladen sämtliche Bestandteile der Messvorrichtung aufnehmen können und somit eine rasche Adaption vorort vorgenommen werden kann.
The invention relates to a measuring device according to the preamble of claim 1. Conventional measuring devices for this purpose, in particular sliding gauges, are generally used, e.g. for determining the external dimensions of a sheet metal blank, hole diameters or spacing etc., at an angle to the axis or surface of the workpiece to be measured. However, it often happens that the contact surfaces formed on the workpiece are not completely flat or even form an angle with the axis or plane of the workpiece, or that the contact points are not defined if, for example, is the determination of the normal distance of a hole from an edge. In addition, you often want to determine very different distances using a slide gauge with a long measuring rail.
But if you measure relatively short distances with such a caliper gauge, then the weight of the protruding part of the measuring rail makes it difficult to set it manually. A usable caliper and a desk have been developed for measuring flat objects and are described in EP-A0 266 713. With such a measuring device, however, it is not possible to measure distances on box-shaped or cubic workpieces.
The object of the invention is therefore to develop such a measuring device in such a way that even cubic workpieces can be measured precisely, at least on their surface. This object is achieved by the features described in the characterizing part of claim 1.
Advantageous further developments of the invention and their configurations are described in the characteristics of the dependent claims.
A workpiece can be placed on the side surface of the staff on the desk, which means e.g. the normal distance of a hole made in the workpiece perpendicular to the desk surface from the workpiece edge placed on the side surface of the measuring stick can be precisely determined by means of a slide gauge, which comes into contact with the side surface opposite the mentioned side surface of the measuring stick so that its measuring rail is exactly normal to the side surface of the measuring stick is aligned. The displaceability of the measuring stick in the vertical direction makes the measurement independent of height. Any body can thus be measured on its top.
The advantages of the features proposed according to the invention and their variants result from the following description in which the invention is explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:
1 shows a measuring device according to the invention in an oblique view, adapted for measuring metal sheets;
2 shows a measuring device according to the invention in an oblique view, adapted for measuring cubic workpieces;
3 and 4 two different embodiments with an electrical or with a mechanical coupling in an oblique view;
Fig. 5 shows the oblique view of a measuring device with extended columns and a slide gauge.
In Fig. 1 a serving as a support or holder for a (not shown) workpiece, rectangular plate, hereinafter referred to as desk 8, is attached to a table or carriage 40. It can be used as a leveling plate, but also e.g. translucent and therefore be illuminable from below. Measuring slats 9A, B, C are provided on two of its sides along two abutting edge edges of the desk 8. The measuring slats 9 are attached to vertical columns 41. The columns 41 are mounted in the carriage 40 in guides 43 vertically displaceable. The side surfaces 21A, B of the measuring slats 9A, B are aligned exactly plane-parallel to one another. If the expression "exact" is used in this description, it is to be understood as meaning the accuracy or measurement tolerance required or desired and achievable for the respective measurement task.
Over the staff 9 - e.g. As described in columns 3 to 10 of EP-A 0 266 713, which is deemed to be disclosed herein, the measuring rail 1 of a slide gauge 7 is located, at the left end of which, with reference to FIG is arranged. The two leg parts carry holding magnets which are intended to bear against the outer side surface 21B of the measuring staff 9.
The leg 3A can also preferably be moved (FIG. 4); this facilitates the symmetrical placement of a slide gauge with a large measuring rail length, since the measuring rail then does not overhang on one side or protrudes when the measurement can be carried out at least approximately in the middle of the measuring rail. As described in the aforementioned EP-A, the slide gauge is set up for digital measurement, so that the measurement value display can be set to zero in any position of the measuring leg 3B located on the handle slide 4B, or hole diameters or distances can be determined (cf. 13 of EP-A).
The device is therefore left in the position shown in FIG. 1 for measuring metal sheets etc. The measurement is carried out as described in EP-A, but alternatively also with other conventional sliding gauges. The slide gauge 7 or its measuring leg 3A is placed as desired on one of the measuring slats 9A-C; its measuring bar 1 is supported on the opposite measuring stick. In the case of the measuring staff 9B, an auxiliary staff 9D is placed on projections 42 of the staffs 9A and C, which has the same function as the staffs 9A to C, but can be removed for excessively long workpieces. The auxiliary batten 9D is attached by magnets. If necessary, one or two of the other measuring rods 9 can of course also be removed. However, the measuring accuracy is greatest when the measuring rail 1 is supported on both sides.
As described in EP-A, there are magnets inside the measuring leg 3A, which interact with the measuring staff 9A, which consists entirely of magnetic material. These magnets ensure, on the one hand, that the measuring leg 3A and thus also the measuring rail 1 are securely and correctly positioned on one of the measuring slats 9, but at the same time the leg 3A is braked against unintentional displacement along the slat 9. As an alternative to this, the measuring rail could also be guided in an articulated manner in a not shown groove guide of the measuring slats 9, similar to a rice rail.
For the measurement on surfaces of cubic workpieces, as shown in FIG. 2, the columns 41 are pulled out of the carriage 40 in accordance with the height of the workpiece. As a result, the upper edges of the measuring battens 9 are again available as a contact surface for the measuring rail 1. The columns 41 are guided in self-locking vertical guides 43, so that a height position which has been set once is retained. If required, the selected height position can also be read on a measuring scale 44 on the columns 41. The self-locking is accomplished according to the variants shown by a counterweight 45 which tries to pull each column 41 upwards on a rope 46 via a deflection roller 47. Each counterweight 45 is approximately as heavy as the column 41 and the respective measuring stick 9.
Other forms of known self-locking - such as a friction-enhanced leadership - are also conceivable.
1 and 2, the columns 41 and measuring slats are shown movable independently of one another. In Fig. 2 e.g. the staff 9B is not extended, but the staffs 9A and C are.
FIG. 3 shows a detail of a variant in which the height adjustment of the columns 41 takes place via electric servomotors 48, a switch 49 allowing an operator to simultaneously raise or lower the measuring staff 9. The servomotors may also be controlled via height measuring elements, not shown, so that their height adjustment - e.g. measured by their number of revolutions -exactly the same. The corresponding electrical elements are not shown, but the connections are symbolically indicated by lines 50. The lifting or lowering movement of the servomotors 48 is transmitted to the columns 41 by means of spindles 51 via an internal thread. Of course, the servomotors could also cause the pillars 41 to be raised or lowered via gearwheels and toothed racks.
4 shows a purely mechanical coupling of the columns 41. The columns 41 are laterally provided with toothed racks 52, each of which cooperates with a gear 53A mounted in the carriage 40. The gear 53A is connected via a flexible shaft 54 to a gear 53B which raises or lowers the other column 41 via a rack 52. In this way, all of the columns 41 can be connected to one another. The lifting of a measuring stick 9 then automatically leads to the lifting of the other measuring stick 9 to the same height. This facilitates the setting of the measuring stick 9. An operator simply pulls or presses on a staff 9 and at the same time the other staffs 9 are set to the same height.
On the other hand, in the case of oversized workpieces, a measuring stick 9 sometimes has to be left at the bottom, as a result of which an additional mechanism for separating the couplings according to FIGS. 3 and 4 is necessary. Such a mechanism can be another switch in one case and a release lever for one of the gear wheels 53 in the other, as not shown in more detail.
Special advantages of the variants constructed according to the features of the dependent claims result as follows: Three frame-shaped measuring staffs enable measurements in two directions, and a measurement in the second direction can also be carried out optimally without errors using an auxiliary staff 9D.
The fastening of slats 9 by means of magnetic fastening means is practical and quick.
Self-locking guides and / or counterweights hold the positions of the measuring slats 9 once set, so that they always serve as a flat contact surface for the measuring rail 1. The integration into a mobile measuring station facilitates the use of the device in a company, with drawers being able to hold all components of the measuring device and thus a rapid adaptation can be carried out on site.