DD158578B1

DD158578B1 - goniometer

Info

Publication number: DD158578B1
Application number: DD22987081A
Authority: DD
Inventors: Lutz Wackwitz; Bernd Thiele
Original assignee: Funk A Bergbau Huettenkombinat
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1981-05-12
Publication date: 1986-08-13
Also published as: DD158578A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen von Winkeln im Bereich von 0° bis 360°, insbesondere an flächigen Teilen, wie gebogenen Schaltstücken.The invention relates to a device for measuring angles in the range of 0 ° to 360 °, in particular on flat parts, such as bent contact pieces.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist eine Reihe von Geräten zum Messen von Winkeln im Bereich bis 360° bekanntgeworden.There are a number of devices for measuring angles in the range up to 360 ° has become known.

Ein solches Gerät ist der Universal-Winkelmesser, der aus zwei in jeder Lage feststellbaren Schenkeln besteht, von denen einer einen Strichteilkreis mit Nonius trägt. Der Winkelmesser wird solange verstellt, bis dessen Schenkel am Prüfling anliegen (Nitsche/Trumpold „Einführung in die Längenmeßtechnik", 9. Auflage, Fachbuchverlag Leipzig, S. 109). Die Nachteile dieses Gerätes bestehen darin, daß das Positionieren des Prüflings im Gerät subjektiv durch die Bestimmung des Lichtspaltminimums zwischen Gerät und Prüfling erfolgt, der Prüfling nur zwischen den beiden Meßschenkeln in einer Linienberührung gehalten und gemessen wird, so daß der Meßwert eine relativ hohe Meßungenauigkeit aufweist.Such a device is the universal protractor, which consists of two detectable in each position legs, one of which carries a Stiereilkreisius with vernier. The protractor is adjusted until its legs abut the test specimen (Nitsche / Trumpold "Introduction to the Length Measuring Technique", 9th Edition, Fachbuchverlag Leipzig, p. 109) The disadvantages of this instrument are that the positioning of the specimen in the instrument is subjective is carried out by determining the minimum light gap between the device and the device under test, the specimen is held and measured only between the two Meßschenkeln in a line contact, so that the measured value has a relatively high measurement inaccuracy.

Nachteilig ist außerdem, daß das Gerät mit beiden Händen bedient und daß zur Messung Gerät und Prüfling in die Hand genommen werden müssen.-Another disadvantage is that the device operated with both hands and that must be taken to measure device and specimen in hand.-

Weiterhin ist zur Ermittlung eines bestimmten Meßwertes eine relativ lange Meßzeit und große Erfahrung erforderlich. Das Gerät ermöglicht weder die Vorgabe eines zu messenden Winkel-Sollwertes noch die Messung der Winkel zwischen zwei Flanken des Prüflings, wenn deren Scheitel nicht von beiden Meßschenkeln erfaßt werden kann.Furthermore, a relatively long measurement time and experience is required to determine a particular measurement. The device does not allow the specification of an angle setpoint to be measured nor the measurement of the angles between two flanks of the test object, if their vertices can not be detected by both measuring legs.

Weitere bekannte Winkelmeßgeräte sind der Meßprojektor und das Winkelmeßokular. Solche Geräte enthalten eine drehbare Glasplatte, in deren Mitte ein Strichkreuz und an deren Rand eine Kreiseinteilung angebracht ist. Zur Winkelmessung wird das Strichkreuz durch Drehen der Glasplatte nacheinander an die in der Bildebene des Gerätes erscheinenden Schattenkanten des Prüflings angelegt und die Teilkreisstellung abgelesen.Other known angle measuring devices are the measuring projector and the Winkelmeßokular. Such devices include a rotatable glass plate, in the middle of a line cross and at the edge of a circle graduation is attached. For angle measurement, the line cross is created by turning the glass plate one after the other to the shadow edge of the test object appearing in the image plane of the device and read the pitch circle position.

Fällt der Winkelscheitel des Prüflings nicht mit dem Mittelpunkt des Strichkreuzes zusammen, so muß der Prüfling verschoben werden (Nitsche/Trumpold „Einführung in die Längenmeßtechnik", 9. Auflage, Fachbuchverlag Leipzig 1977, S. 110).If the angle peak of the specimen does not coincide with the center of the reticule, the specimen must be moved (Nitsche / Trumpold "Introduction to the Längenmeßtechnik", 9th edition, Fachbuchverlag Leipzig 1977, p 110).

Die Nachteile dieser Geräte bestehen darin, daß das Positionieren des Prüflings aufwendig ist, daß die Meßgeschwindigkeit niedrig ist und die Messung große Erfahrung voraussetzt, wenn die Meßungenauigkeit möglichst gering sein soll. Diese Geräte lassen weder die Vorgabe eines zu messenden Winkel-Sollwertes noch die Prüfung eines vorgegebenen Toleranzfeldes zu. Zur Messung ist ein sauberer, staubfceier Raum erforderlich, so daß diese Geräte nicht für die Kontrolle der laufenden Produktion am Arbeitsplatz eingesetzt werden können.The disadvantages of these devices are that the positioning of the specimen is expensive, that the measuring speed is low and the measurement requires great experience, if the measurement inaccuracy should be minimized. These devices neither allow the specification of an angle setpoint to be measured nor the testing of a given tolerance field. The measurement requires a clean, dusty room so that these devices can not be used to control day-to-day production at the workplace.

Das Messen von Winkeln an Teilen, deren Breite an den Stirnseiten der Auflagefläche unterschiedlich ist, ist mit solchen Geräten nur bei Erfüllung zusätzlicher Bedingungen möglich.The measurement of angles on parts whose width differs at the end faces of the support surface is possible with such devices only if additional conditions are met.

Bekannt ist weiterhin ein Winkelmeßgerät, dessen Fuß als Sinuslineal ausgebildet ist und im vorderen Teil einen Drehpunkt aufweist, um den das Oberteil des Gerätes drehbar ist, dessen Bodenfläche ebenfalls als Sinuslineal ausgebildet ist.Also known is an angle measuring, whose foot is formed as a sine bar and in the front part has a pivot about which the upper part of the device is rotatable, the bottom surface is also formed as a sine bar.

Im Oberteil ist eine Schwenkleiste drehbar befestigt, die ebenfalls als Sinuslineal ausgebildet ist und an einem Ende gegen eine Meßuhr wirkt und am anderen Ende federbelastet ist, um den Federdruck der Meßuhr auszugleichen. Der Prüfling wird gemessen, indem er auf eine Unterlage aufgelegt und das Meßgerät gegen den Prüfling geschoben wird, bis dieser an der Schwenkleiste anliegt. Die Schwenkleiste mißt nur einen Schwenkbereich von ±5° vom rechten Winkel abweichend. Um größere oder kleinere Winkel messen zu können, werden entsprechende Endmaße unter das Sinuslineal gelegt (DE-GM 1.729.840). Die Nachteile dieses Gerätes bestehen darin, daß das Gerät nur im Winkelbereich von 45 bis 135° einsetzbar ist.In the upper part of a swivel bar is rotatably mounted, which is also designed as a sine bar and acts at one end against a dial gauge and spring-loaded at the other end to compensate for the spring pressure of the dial gauge. The specimen is measured by placing it on a base and sliding the gauge against the specimen until it touches the pivot bar. The swivel bar only measures a swivel range of ± 5 ° from the right angle. In order to be able to measure larger or smaller angles, corresponding final dimensions are placed under the sine ruler (DE-GM 1,729,840). The disadvantages of this device are that the device can only be used in the angular range of 45 to 135 °.

Bei kleineren oder größeren Winkeln des Prüflings ist die Standsicherheit des Meßgerätes, das gegen den Prüfling gekippt werden muß, nicht mehr gegeben.At smaller or larger angles of the specimen, the stability of the meter, which must be tilted against the specimen, no longer exists.

Innerhalb dieses Bereiches müssen mehrere Meßanordnungen vorgesehen werden, da die Schwenkliste nur einen Bereich von ±5° erfaßt. Der zu erwartende Sollwinkel muß deshalb durch die Wahl der Meßanordnung voreingestellt werden. Ein größerer Bereich der Schwenkleiste kann nicht angewendet werden, da das Winkelmaß als Längenmaß dargestellt ist und nur bei kleinen Winkeln der Sinus als Gerade dargestellt werden kann. Die Anwendung des Gerätes ist daher nur für solche Meßfälle zweckmäßig, in denen eine geringe Abweichung vom Sollwert eintritt. Eine Messung vom Winkel Null aus ist nicht möglich.Within this range, several measuring arrangements must be provided, since the pivot list covers only a range of ± 5 °. The expected target angle must therefore be preset by the choice of the measuring arrangement. A larger area of the swivel bar can not be used, since the angle is shown as a length measure and only at small angles of the sine can be displayed as a straight line. The application of the device is therefore useful only for those cases in which a small deviation from the setpoint occurs. A measurement from angle zero is not possible.

Ebenso können gekröpfte Prüflinge und kleine Prüflinge nicht gemessen werden, da das Endmaß des Sinuslineals — zumindest bei Winkeln über 90° — ein Anlegen des Prüflings an der Schwenkleiste verhindert.Similarly, cranked specimens and small specimens can not be measured, since the final dimension of the sine ruler - at least at angles above 90 ° - prevents application of the specimen on the swivel bar.

Das Gerät ist für die Prüfung von Serien von Prüflingen mit unterschiedlichen Winkeln ungeeignet, es erscheint lediglich zur Prüfung geeignet, ob der zu prüfende Winkel innerhalb des Schwenkbereiches der Schwenkleiste liegt.The device is unsuitable for testing series of DUTs with different angles, it only appears suitable for testing whether the angle to be tested is within the pivoting range of the pivoting strip.

Ein anderes bekanntes Gerät zur Messung der Winkel an Drehmeißeln besteht aus einer Grundplatte, auf dereine Säule angeordnet ist, auf derein Führungsbahnen aufweisenderTeil festklemmbar ist. Auf den Führungsbahnen ruht derTräger für ein Zeigerpaar, der zwei Skalen mit Strichteilung aufweist. Die Zeiger sind an ihrem hinteren Ende mit je einer Meßbacke versehen.Another known device for measuring angles on turning tools consists of a base plate on which a column is arranged on which a part having guideways can be clamped. On the guideways the carrier rests for a pair of pointers having two graduated scales. The hands are provided at their rear end, each with a measuring jaw.

Zur Winkelmessung wird in einem Falle das Gerät mit der einen Meßbacke auf die Schneide gedrückt, im anderen Falle wird die Schneide des Drehmeißels gegen die Meßbacke gedrückt, so daß nacheinander die erforderlichen Winkel gemessen und an der entsprechenden Skala über der Zeigerstellung abgelesen werden (DD-WP 12803).For angle measurement, the device is pressed with one measuring jaw on the cutting edge in one case, in the other case, the cutting edge of the turning tool is pressed against the measuring jaw so that successively the required angle measured and read on the appropriate scale on the pointer position (DD- WP 12803).

Die Nachteile dieses Gerätes bestehen darin, daß das Gerät nur dazu geeignet ist, festzustellen, inwieweit der zu prüfende Winkel innerhalb eines zu prüfenden Toleranzfeldes liegt. Obwohl das Gerät aus einer Vielzahl von Teilen zum Parallelverschieben und Festklemmen besteht, können die zu prüfenden Winkel nur durch eine umständliche Einzelmessung in den angegebenen Grenzen, d. h. als Abweichung von Sollwert, und nur mit relativ großer Meßunsicherheit gemessen werden. Das Gerät ist ein sogenanntes Einzweck-Instrument, das sich nicht an andere, von diesem Zweck abweichende Prüflinge anpassen läßt. Das Messen kleiner Prüflinge ist wegen des relativ großen Drehmomentes der Zeiger nicht möglich. Einen Einsatz zur Serienprüfung von Prüflingen wechselnder Form mit hoher Meßgenauigkeit läßt das Gerät nicht zu.The disadvantages of this device are that the device is only suitable for determining to what extent the angle to be tested lies within a tolerance field to be tested. Although the device consists of a large number of parts for parallel displacement and clamping, the angles to be tested can only be determined by a cumbersome individual measurement within the specified limits, ie. H. be measured as a deviation from the setpoint, and only with relatively high uncertainty. The device is a so-called single-purpose instrument that can not be adapted to other deviating from this purpose specimens. The measurement of small samples is not possible because of the relatively large torque of the hands. A use for serial testing of test specimens of varying shape with high accuracy, the device does not allow.

Winkelmeßgeräte für insbesondere gebogene oder gekröpfte Kleinteile, wie z. B. Schaltstücke, sind nicht bekanntgeworden.Angle measuring for particular bent or cranked hardware, such. B. switching pieces have not become known.

Bekannt ist weiterhin ein Lichtspalt-Winkelmesser, dessen Meßglied als Meßlineal ausgebildet und zusammen mit einer Beleuchtungseinrichtung verschwenkt werden kann, so daß eine Linienberührung zwischen Meßglied und Prüfling zustandekommt. Zur Winkelmessung wird visuell die Übereinstimmung von zu messender Fläche und Meßglied festgestellt, indem der Lichtstrahl der Beleuchtungseinrichtung durch Handhaben von Prüfling und Meßglied minimiert wird (DE-Also known is a light gap protractor whose measuring element is designed as a measuring ruler and can be pivoted together with a lighting device, so that a line contact between the measuring element and the DUT comes about. For angle measurement, the coincidence of the surface to be measured and the measuring element is visually determined by minimizing the light beam of the illumination device by handling the test object and the measuring element (DE).

Ein derartiger Winkelmesser läßt dadurch, daß lediglich eine Linienberührung zwischen Meßglied und Prüfling zustandekommt, kein definitionsgemäßes Messen zu. Eine Winkelmessung an kleinen Teilen mit reflektierenden Flächen ist nur mit einem großen Fehler möglich.Such a protractor can be characterized in that only a line contact between the measuring element and the test comes about, no definition of measuring. An angle measurement on small parts with reflective surfaces is only possible with a large error.

Die durch subjektive Einflüsse hervorgerufene hohe Meßunsicherheit läßt den Einsatz eines solchen mechanischen Winkelmeßgerätes mit optischer Positionierung für Serienmessungen unter Produktionsbedingungen, bei denen schnell und mit geringer Meßunsicherheit gemessen werden muß, nicht zu.The high measurement uncertainty caused by subjective influences does not permit the use of such a mechanical angle measuring device with optical positioning for serial measurements under production conditions in which measurements must be carried out quickly and with low measurement uncertainty.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Gerät zu entwickeln, das das Messen des zwischen den Flanken des Prüflings eingeschlossenen Winkels mit geringer Meßunsicherheit innerhalb einer kurzen Meßzeit an Prüflingen relativ komlizierter Form ermöglicht, welches sowohl für die Produktionsüberwachung als auch für die Endkontrolle einsetzbar ist und außerdem für das eigentliche Messen keine besondere Erfahrung erfordert.The aim of the invention is to develop a device that allows the measurement of the trapped between the flanks of the specimen angle with low uncertainty within a short measurement time on specimens relatively komlizierter shape, which can be used both for production monitoring and for the final inspection and also No special experience required for the actual measuring.

Essence of the invention

Bekannte Winkelmeßgeräte gehen von der Neueinstellung des Gerätes bei jedem Prüfling aus und erfordern deshalb eine relativ lange Zeit für das Positionieren des Prüflings und auch für das eigentliche Messen. Derartige Geräte setzen eine große Erfahrung der das Gerät und den Prüfling handhabenden Person voraus, ermöglichen aberwederdie Vorgabe eine Winkel-Sollwertes noch die Prüfung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfeldes und sind deshalb für die Kontrolle der laufenden Produktion kaum geeignet.Known angle measuring devices are based on the readjustment of the device with each test specimen and therefore require a relatively long time for the positioning of the specimen and also for the actual measurement. Such devices require a great deal of experience of the person handling the device and the device under test, but they do not allow the specification of an angle set value nor the test within a given tolerance field and are therefore hardly suitable for the control of the current production.

Eine andere Gruppe von Winkel meßgeräten ist auf spezielle Prüflinge zugeschnitten, bei denen Winkel lediglich in einem engen Bereich oder innerhalb eines Toleranzfeldes gemessen werden können. Die Messung mehrerer Winkel in bezug zur Senkrechten oder Waagerechten erfolgt durch Einzelmessungen, die jede für sich eine besondere Meßanordnung erfordern und die Voreinstellung eines Sollwinkels voraussetzen, gestattet jedoch nicht die Messung entsprechender Winkel an kleinen und gekröpften Prüflingen.Another group of angle measuring instruments is tailored to special specimens, where angles can be measured only in a narrow range or within a tolerance field. The measurement of several angles with respect to the vertical or horizontal is made by individual measurements, each of which requires a special measuring arrangement and presuppose the presetting of a desired angle, but does not allow the measurement of corresponding angles on small and bent test specimens.

Derartige Geräte sind für Prüflinge mit unterschiedlichen Winkeln und wechselnder Form ungeeignet.Such devices are unsuitable for specimens with different angles and changing shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Messung des zwischen benachbarten oder nicht benachbarten Flanken gebogener Prüflinge, insbesondere Schaltstücke, eingeschlossenen Winkels im Bereich bis 360° zu entwickeln, dasdie Messung eines beliebigen Winkels aus dann zuläßt, wenn die Flanken nicht im Scheitel des Winkels aneinanderstoßen, und das die Messung anhand von Sollwerten und Toleranzbereich sowie die Sichtbarmachung und/oder statistische Verarbeitung des Meßgerätes ermöglicht, das weiterhin eine Anpassung an unterschiedliche Größen und Formen der Prüflinge auch dann gestattet, wenn die Breite des Prüflings an den Stirnseiten unterschiedlich ist, das außerdem bequem für eine Kegelwinkelmessung einsetzbar ist und das die Verwendung einer Vielzahl von Winkelgebern ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Winkel-Meßgerät aus einem Rahmen, aus einem den Prüfling aufnehmenden Tisch, aus einem um eine sich parallel zur Oberfläche des Tisches erstreckende Achse drehbaren, prismatischen Meßglied, das wenigstens eine, sich unter der Einwirkung der Meßkraft an den Prüfling anlegende Meßfläche aufweist, aus wenigstens einem Mittel zur Einstellung eines Abstandes zwischen Tisch und Meßglied und aus einem dem Meßglied zugeordneten Winkelgeber besteht, dem Mittel zur Anzeige und/oder zur Verarbeitung des Meßwertes zugeordnet sind.The invention has for its object to develop a device for measuring the bent between adjacent or non-adjacent flanks DUTs, in particular switching pieces, included angle in the range up to 360 °, which allows the measurement of any angle from then, if the flanks not in the vertex of Abutting one another, and which enables the measurement based on set values and tolerance range as well as the visualization and / or statistical processing of the measuring device, which further allows an adaptation to different sizes and shapes of the samples even if the width of the sample is different at the end faces, which is also convenient for cone angle measurement and allows the use of a variety of angle encoders. According to the invention, the object is achieved in that the angle measuring device from a frame, from a test-receiving table, from an about a parallel to the surface of the table extending axis rotatable, prismatic measuring element, the at least one, under the action of the measuring force has measuring surface abutting the test specimen, consists of at least one means for adjusting a distance between the table and the measuring element and an angle encoder associated with the measuring element, which means are associated with the display and / or processing of the measured value.

-Zur Messung des Außenkegelwinkels von Prüflingen ist der Tisch vorzugsweise mit paarweise angeordneten, verschiebbaren Halteelementen versehen, die den Prüfling auf dem Tisch zentrieren und rechtwinklig gegen das Meßglied führen. DerTisch ist zur Winkelmessung an gebogenen oder mit Durchzügen versehenen Prüflingen mit Ausnehmungen o. ä. versehen. DerTisch kann außerdem um die Vertikale schwenkbar ausgebildet sein, insbesondere wenn der Prüfling schwer zu handhaben ist oder wenn die Handhabung eine Beschädigung des Prüflings hervorrufen kann.-To measure the outer cone angle of specimens, the table is preferably provided with paired, sliding support elements that center the specimen on the table and run at right angles against the measuring element. The table is provided for measuring the angle on curved or drawn test specimens with recesses or the like. The table may also be pivotable about the vertical, especially if the sample is difficult to handle or if the handling can cause damage to the sample.

Das Meßglied weist vorzugsweise mehrere unter vorgegebenen Winkeln zueinander stehende Meßflächen auf. Es ist um seine Horizontale drehbar, so daß unter Einwirkung der Meßkraft der Prüfling an einer der Meßflächen zur Anlange kommt. Zur erleichterten Einstellung des Meßgliedes liegt die Drehachse des Meßgliedes vorzugsweise außerhalb der Schwerelinie des Meßgliedes. Das Meßglied besteht vorzugsweise aus einem prismatischen Körper von vieleckigem Querschnitt, wobei die Seiten des Querschnittes eine ungleiche Länge aufweisen können. Das Meßglied kann für das Messen wenig komplizierter Prüflinge im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen. In gleicherweise ist jedoch auch ein Querschnitt geeignet, der die Form eines Rhombus oder eines Rhombus mit abgeschnittener Spitze aufweist. Die Länge des Meßgliedes wird durch die Breite derjenigen Prüflingsfläche bestimmt, deren Winkel gemessen werden soll. Aus der Länge des Meßgliedes folgi auch die Lagerung des Meßgliedes. So ist für relativ geringe Längen des Meßgliedes eine fliegende Lagerung vorteilhaft. Zur Winkelmessung an s'chwer zu handhabenden Prüflingen ist das Meßglied um die Vertikale schwenkbar ausgebildet. Mittel zur Einstellung eines Abstandes zwischen Tisch und Meßglied sind zur Anpassung des Meßgerätes an unterschiedliche Größe und Formen der Prüflinge vorgesehen. Diese Mittel bestehen in einer horizontalen und vertikalen Anstellung des Tisches und/oder des Meßgliedes. Eine solche Anstellung kann beispielsweise aus einer Schraubenführung und einem Bewegungsgewinde bestehen.The measuring element preferably has a plurality of measuring surfaces lying at predetermined angles relative to one another. It is rotatable about its horizontal, so that comes under the action of the measuring force of the test specimen at one of the measuring surfaces to Anlange. For easier adjustment of the measuring element, the axis of rotation of the measuring element is preferably outside the gravity line of the measuring element. The measuring member preferably consists of a prismatic body of polygonal cross-section, wherein the sides of the cross section may have an unequal length. The measuring element may have the shape of an isosceles triangle in cross-section for measuring less complicated specimens. In the same way, however, a cross section is suitable, which has the shape of a rhombus or a rhombus with cut off tip. The length of the measuring element is determined by the width of that specimen surface whose angle is to be measured. From the length of the measuring element also follows the storage of the measuring element. Thus, for relatively short lengths of the measuring element, a flying bearing advantageous. For angle measurement on heavy-to-handle specimens, the measuring element is designed to be pivotable about the vertical. Means for adjusting a distance between the table and the measuring element are provided for adapting the measuring device to different sizes and shapes of the test pieces. These means consist in a horizontal and vertical adjustment of the table and / or the measuring element. Such employment can consist for example of a screw guide and a movement thread.

Der dem Meßglied zugeordnete Winkelgeber nimmt die Winkelstellung der Meßfläche gegenüber einer Ausgangslage z. B. gegenüber der Oberfläche des Tisches auf. Diese Winkelstellung wird über Anzeigemittel sichtbar gemacht und/oder weiterverarbeitet. Als Winkelgeber eignen sich bekannte Geber.wie z. B. Potentiometergeber, digitale fotoelektrisch^ Geber o.a.The measuring element associated with the angle encoder takes the angular position of the measuring surface with respect to a starting position z. B. against the surface of the table. This angular position is made visible via display means and / or further processed. As angle encoders known Geber.wie z. B. Potentiometergeber, digital photoelectric ^ encoder o.a.

Die Wahl des Gebers hängt von der gewünschten Verarbeitung des Meßwertes ab. Als Mittel für die Anzeige und Verarbeitung der Meßwerte können beispielsweise Zähler und Statistikcomputer vorgesehen werden. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:The choice of the encoder depends on the desired processing of the measured value. As a means for the display and processing of the measured values, for example, counters and statistical computers can be provided. The operation of the device according to the invention is the following:

Der sich gegen den Rahmen abstützende Tisch des Winkelmeßgerätes ist in seiner Ausgangstellung so weit vom Meßglied entfernt, daß der zu messende Prüfling auf den Tisch aufgelegt wird, ohne das Meßglied zu berühren. Der Prüfling wird auf den Tisch aufgelegt. Dabei kann der Prüfling durch Halteelemente fixiert und zum Meßglied ausgerichtet werden. Das Meßglied ist ein um seine Längsachse drehbares Prisma, dessen Querschnitt z. B. ein gleichseitiges, stumpfwinkliges Dreieck darstellt, dessen Basisfläche die Meßfläche darstellt. Die Meßfläche hat in ihrer Ausgangslage die Winkellage Null, d. h. sie liegt senkrecht zur Oberfläche des Tisches des Meßgerätes. Diese Ausgangslage der Meßfläche wird gewählt, wenn ein Sollwert im Bereich des rechten Winkels zur Tischoberfläche gemessen werden soll.The supporting itself against the frame table of the angle is so far away from the measuring element in its initial position that the test object to be measured is placed on the table without touching the measuring element. The test object is placed on the table. In this case, the specimen can be fixed by holding elements and aligned with the measuring element. The measuring element is a rotatable about its longitudinal axis prism whose cross-section z. B. represents an equilateral, obtuse triangle whose base surface is the measuring surface. The measuring surface has in its initial position, the angular position zero, d. H. it is perpendicular to the surface of the table of the meter. This initial position of the measuring surface is selected if a setpoint value in the range of the right angle to the table surface is to be measured.

Das Meßglied ist z. B. mit einem Potentiometer-Winkelgeber gekoppelt. Die Nullage der Meßfläche wird in den Winkelgeber eingegeben und gespeichert, so daß die Nullage der Meßfläche dem Nullwert des Winkelgebers entspricht. Ein Drehen des Meßgliedes um dessen Achse führt zu einer Änderung des Ausgangssignals des Winkelgebers, die angezeigt wird. Durch Anstellen des Tisches und/oder der Befestigung des Meßgliedes und/oder Verschieben des Prüflings wird der Prüfling derart gegen das Meßglied bewegt, daß sich die Meßfläche von selbst an die zu messende Flanke des Prüflings anlegt. Der Prüfling nimmt die für die Messung erforderliche Lage ein, wenn Linie der Lotfußpunkte der Drehachse des Meßgliedes innerhalb der Berührungsfläche von Meßfläche und Prüfling liegt. Der sich durch das Anlegen einstellende Winkel entspricht dem zu messenden Winkel des Prüflings, der am Anzeigegerät angezeigt wird. Der Prüfling wird nach der Messung aus dem durch Meßglied und Tisch gebildeten Raum herausbewegt und vom Tisch heruntergenommen. Durch Auflegen des nächsten Prüflings beginnt der Meßvorgang von vorn.The measuring element is z. B. coupled with a potentiometer angle encoder. The zero position of the measuring surface is entered into the angle encoder and stored so that the zero position of the measuring surface corresponds to the zero value of the angle encoder. A rotation of the measuring element about its axis leads to a change in the output signal of the angle sensor, which is displayed. By hiring the table and / or the attachment of the measuring element and / or moving the DUT, the DUT is moved against the measuring member such that the measuring surface applies itself to the edge of the DUT to be measured. The test object assumes the position required for the measurement if the line of the solder root points of the axis of rotation of the measuring element lies within the contact surface of the measuring surface and the test object. The angle created by the application corresponds to the angle of the test object to be measured, which is displayed on the display unit. The test object is moved out of the space formed by measuring element and table after the measurement and taken down from the table. By placing the next test specimen, the measuring process starts from the beginning.

Das erfindungsgemäße Meßgerät kann unterschiedlichen Prüflingen durch eine vielfältige Ausgestaltung insbesondere des Meßgliedes und der Mittel zur Einstellung eines Abstandes zwischen Tisch und Meßglied angepaßt werden, so daß sich der Meßraum zwischen Meßglied und Tisch in jedem Bereich des Vollwinkels erstrecken kann. Die Ausgestaltung des Meßgerätes einschließlich der Mittel zur Anzeige und Verarbeitung des Meßwertes ermöglichen eine schnelle Erfassung des gewünschten Meßwertes und damit auch eine Automatisierung des Meßvorganges bei der Serienprüfung.The measuring device according to the invention can be adapted to different specimens by a diverse configuration, in particular of the measuring element and the means for adjusting a distance between the table and the measuring element, so that the measuring space between the measuring element and the table can extend in each area of the full angle. The design of the measuring device including the means for displaying and processing the measured value enable rapid detection of the desired measured value and thus also automation of the measuring process in the series test.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmeßgerätes gezeigt (der Winkelgeber und das Anzeigegerät sind aus Anschaulichkeitsgründen nicht dargestellt).The invention will be described in more detail with reference to an embodiment. In the accompanying drawing is a view of the invention Winkelmeßgerätes shown (the angle sensor and the display device are not shown for reasons of clarity).

Auf einem Rahmen 1 ist der Tisch 2 zur Aufnahme des Prüflings 3 und eine Halterung 4 zur Lagerung des Meßgliedes 5 angeordnet. DerTisch 2 ist durch Mittel 6 vertikal und durch Mittel 7 horizontal anstellbar. Das Meßglied 5 besteht aus einem um die Drehachse 8 drehbaren fünfseitigen Prisma, dessen Querschnitt im wesentlichen aus einem gleichseitigen Dreieck besteht, von dem zwei Ecken abgeschnitten sind. In der Verlängerung der Drehachse 8 ist ein inkrementaler Winkelgeber und ein Zähler (beide nicht gezeigt) angeordnet.On a frame 1, the table 2 for receiving the specimen 3 and a holder 4 for supporting the measuring element 5 is arranged. The table 2 is vertically adjustable by means 6 and by means 7 horizontally. The measuring element 5 consists of a rotatable about the axis of rotation 8 five-sided prism whose cross-section consists essentially of an equilateral triangle, are cut off from the two corners. In the extension of the rotation axis 8, an incremental angle sensor and a counter (both not shown) are arranged.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:The operation of the device according to the invention is the following:

In der gezeigten Meßstellung liegt der Prüfling 3 auf dem Tisch 2. Der zwischen den freien Schenkeln des Prüflings 3 befindliche Winkel soll gemessen werden. Die für die Winkelmessung gewählte Meßfläche, die in der Zeichnung am Prüfling 3 anliegende Basisfläche des Meßgliedes 5, wird in ihrer Nullage derart in den Winkelgeber eingespeichert, daß die Winkellage Null der Meßfläche gleich der Nullage des Winkelgebers und damit gleich der Nullanzeige des Anzeigegerätes ist. Im vorliegenden Fall ist die Winkellage Null der Meßfläche gleich der Lage der Oberfläche des Tisches 2. DerTisch 2 wird durch Betätigen der Mittel 6 und 7 derart horizontal und vertikal angestellt, daß der Prüfling 3 auf den Tisch 2 augelegt werden kann und mit seinem freien Scheakel an der dargestellten Meßfläche des Meßgliedes 5 anliegt.In the measuring position shown, the specimen 3 is on the table 2. The angle between the free legs of the specimen 3 is to be measured. The selected for the angle measurement surface, the voltage applied in the drawing on the specimen 3 base surface of the measuring element 5 is stored in its zero position in the angle encoder that the angular position zero of the measuring surface is equal to the zero position of the angle sensor and thus equal to the zero display of the display device. In the present case, the angular position zero of the measuring surface is equal to the position of the surface of the table 2. DerTisch 2 is operated by operating the means 6 and 7 so horizontally and vertically that the specimen 3 can be augelegt on the table 2 and with its free Scheckel 5 abuts the illustrated measuring surface of the measuring element 5.

Die erforderliche Meßkraft, unter deren Wirkung der Prüfling 3 am Meßglied 5 anliegt, wird von Hand aufgebracht. Die Verdrehung des Meßgliedes 5 aus der Nuliage der Meßfläche in die Meßlage wird durch den Winkelgeber in ein elektrisches Signal umgeformt und am Zähler digital sichtbar gemacht. Diese Anzeige kann derart erfolgen, daß entweder der Istwert oder die Überschreitung eines bestimmten Winkels, beispielsweise die Differenz zum gestreckten Winkel, oder die Zuordnung zu einem Winkel-Toleranzbereich angezeigt wird. Durch Vorgabe des Nennwinkels und der zulässigen Abweichungen kann durch einen dem Winkelgeber zugeordneten Statistikcomputer die statistische Verteilung der Meßwerte sichtbar gemacht und ausgedruckt werden. Nach der Messung wird der Prüfling 3 vom Tisch 2 heruntergenommen. Bei der Serienmessung wird der nächste Prüfling auf den Tisch 2 aufgelegt und in gleicherweise gemessen, wobei die Anstellung des Tisches 2 unverändert bleibt. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Winkelmeßgerätes bestehen darin, daß das Meßgerät ein schnelles und sicheres Messen der Winkel an unterschiedlichsten Prüflingen ermöglicht. Das schnelle Messen führt zu einer Verringerung der Meßzeit und damit der Arbeitszeit und erlaubt dadurch ggf. einen sofortigen Eingriff in die Produktion. Ein sicheres ist dadurch gewährleistet, daß der subjektive Fehler, der beispielsweise bei der Beurteilung des Winkels nach der Lichtspaltmethode auftritt, ausgeschaltet ist. Das Messen erfolgt durch eine Winkelmessung zwischen Flächen, so daß der Meßfehler äußerst niedrig ist. Das Positionieren des Prüflings erfolgt durch Andruck gegen das Meßglied, so daß subjektive Einflüsse durch das Meßpersonal entfallen und der Pyramidalfehler ausgeschaltet ist. Lediglich zur Einstellung des Vorwahlwertes sind Fachkenntnisse erforderlich, das Messen selbst erfordert keine speziellen Fertigkeiten.The required measuring force, under the action of the test piece 3 rests on the measuring element 5, is applied by hand. The rotation of the measuring element 5 from the Nuliage the measuring surface in the measurement position is converted by the angle encoder into an electrical signal and made digitally visible on the counter. This indication can be made such that either the actual value or the exceeding of a certain angle, for example the difference to the extended angle, or the assignment to an angle tolerance range is displayed. By specifying the nominal angle and the permissible deviations, the statistical distribution of the measured values can be made visible and printed out by a statistical computer assigned to the angle transmitter. After the measurement, the test piece 3 is taken off the table 2. In the series measurement, the next specimen is placed on the table 2 and measured in the same way, the employment of the table 2 remains unchanged. The advantages of the angle measuring device according to the invention are that the meter allows a fast and safe measurement of the angle to a variety of specimens. The fast measurement leads to a reduction of the measuring time and thus of the working time and thus allows, if necessary, an immediate intervention in the production. A safe is ensured by the fact that the subjective error that occurs, for example, in the assessment of the angle by the Lichtspaltmethode is turned off. The measurement is carried out by an angle measurement between surfaces, so that the measurement error is extremely low. The positioning of the specimen is done by pressure against the measuring element, so that subjective influences omitted by the measuring staff and the Pyramidalfehler is turned off. Only the setting of the preselection value requires specialized knowledge, the measuring itself does not require special skills.

Die Vorrichtung ermöglicht ein Messen großer Stückzahlen in kurzer Zeit, so daß die Vorrichtung zur Produktionskontrolle eingesetzt werden kann. Die rasche Einstellbarkeit ermöglicht auch eine sofortige Anpassung an unterschiedliche Meßaufgaben, so daß mit einer Vorrichtung, die zweckmäßigerweise an einem zentralen Meßplatz aufgestellt ist, unterschiedliche Prüflinge gemessen werden können. Die Anstellbarkeit des Tisches und die Ausgestaltung des Meßgliedes ermöglichen eine solche Zuordnung von Tisch und Meßglied, daß sich der von Tisch und Meßglied gebildete Meßraum in jedem Bereich des Voll winkeis, also ringsum das Meßglied, befinden kann. Es können dadurch Winkel an mehrfach gebogenen Prüflingen, auch wenn deren zu messende Flanken nicht aneinanderstoßen, an Prüflingen unterschiedlichster Form und Größe gemessen werden. Solche Prüflinge sind beispielsweise Schaltstücke, Paßkeile, Rohrkrümmer usw. Die universelle Anpaßbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht das Messen von Winkeln an Prüflingen unterschiedlichster Größe mit einer einzigen Ausführungsform der Vorrichtung. Die Ausgestaltung der Vorrichtung läßt das Messen sowohl solcher Prüflinge, die vor Beschädigung geschützt werden müssen, als auch solcher Prüflinge zu, die wegen ihrer Größe schwer zu handhaben sind. Außer dem Messen von Winkeln zwischen den Flanken des Prüflings ermöglicht die Vorrichtung auch das Messen von Außenkegel-Winkeln, beispielsweise an Wellenstümpfen. Die unkomplizierte Einstellung eines Vorwahlwertes an mehreren zur Verfügung stehenden Meßflächen, die geringe erforderliche Meßkraft, die mögliche Verwendung einer Vielzahl von Winkelgebern und Anzeigemitteln und die Möglichkeit, den Prüfling auf dem Tisch zu führen, lassen die Automatisierung des Meßvorganges mittels der erfindungsgemäßen Winkelmeßvorrichtung^insbesondere bei der Serienprüfung zu.The device allows for measuring large numbers in a short time, so that the device can be used for production control. The rapid adjustability also allows for immediate adaptation to different measurement tasks, so that different devices can be measured with a device that is conveniently placed at a central measuring station. The adjustability of the table and the design of the measuring element allow such an assignment of table and measuring element, that the measured space formed by the table and measuring element in each area of the full winkeis, so all around the measuring element can be located. As a result, angles on multiply bent test pieces, even if their flanks to be measured do not abut each other, can be measured on test pieces of very different shape and size. Such specimens are, for example, contact pieces, mating keys, elbows, etc. The universal adaptability of the device according to the invention makes it possible to measure angles on specimens of various sizes with a single embodiment of the device. The design of the device makes it possible to measure both those specimens which must be protected from damage and those specimens which are difficult to handle because of their size. In addition to measuring angles between the flanks of the specimen, the device also allows the measurement of external cone angles, for example on stumps. The uncomplicated setting of a preset value at several available measuring surfaces, the low required measuring force, the possible use of a variety of angle encoders and display means and the ability to run the device under test on the table, the automation of the measuring process by means of the invention Winkelmeßvorrichtung ^ especially at the series test too.

Claims

Invention claim:

1. angle measuring device, which consists of a frame, a table, a measuring element, at least one means for adjusting the distance between the table and the measuring element, an angle sensor assigned to the measuring element and means for displaying and / or processing the measured value, characterized in that the prismatic measuring element (5) is rotatable about its longitudinal axis (8) extending parallel to the surface of the table (2) and has at least one measuring surface under the action of the measuring force on the test object (3).

2. angle measuring device according to item 1, characterized in that the table (2) with recesses o.a. and / or with paired, slidable Hatteelementen for the test piece (3) is provided.

3. Angle measuring device according to item 1, characterized in that the table (2) is designed to be pivotable about its vertical.

4. Angle measuring device according to item 1, characterized in that the measuring element (5) has a polygonal cross-section with unequal sides and the axis of rotation is outside the gravity line of the measuring element (5).

5. Angle measuring device according to item 1, characterized in that the measuring element (5) is mounted pivotably about its vertical.