DE102009057609A1 - Tragbares Höhenmeß- und Anreißgerät - Google Patents

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Abstract

Tragbares Höhenmess- und Anreißgerät zum insbesondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus mindestens einem beweglichen, ein Mess- oder Anreißwerkzeug tragenden Arm, wobei jeder Arm mit mindestens einem Drehgelenk versehen ist, dabei wird die Position des Mess- und/oder Anreißwerkzeuges über Messmittel des jeweiligen Drehgelenkes direkt oder indirekt an einem, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder Speicherung der Messwerte geleitet, wobei als Messmittel mindestens eines der Drehgelenke einen Absolutwertgeber, bestehend aus mindestens einem Lesekopf und einer Rasterscheibe, aufweist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein tragbares Höhenmess- und Anreißgerät zum insbesondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus mindestens einem beweglichen, ein Mess- oder Anreißwerkzeug tragenden Arm, wobei jeder Arm mit mindestens einem Drehgelenk versehen ist, dabei wird die Position des Mess- und/oder des Anreißwerkzeuges über Messmittel des jeweiligen Drehgelenkes direkt oder indirekt an einen, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder Speicherung der Messwerte geleitet.
  • Es sind bereits Höhenmess- und Anreißgeräte bekannt (z. B. DE 44 03 901 A1 ), bei dem das transportable Messgerät mit einem Basisteil und einer entsprechenden Anzahl von Gelenkarmen versehen ist. Die Gelenkarme sind mit dem Basisteil oder jeweils zwei Gelenkteile zueinander mit jeweils einem Drehgelenk versehen, wobei diese Drehgelenke jeweils einen Absolutwertgeber aufweisen. Die Absolutwertgeber erkennen die entsprechende Winkelstellung des Drehgelenkes und geben diese Daten zur Erfassung, Bestimmung oder Speicherung der Messwerte an einen Rechner weiter. Zur Erfassung eines Werkstückes bedarf es einer Vielzahl von Messungen bzw. von Messpunkten, um das Werkstück entsprechend abbilden zu können. Die bekannten Absolutwertgeber arbeiten entweder mit einer inkrementalen oder potiometrischen Technik. Nachteilig sind bei Verwendung eines Inkrementaldrehgeber der Zwang zu Referenzfahrten nach einem Systemabsturz oder eines Neustartes des Rechners. Die Nachteile bei Verwendung eines Potentiometers ist eine starke Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Höhenmess- und Anreißgerät zu schaffen, bei dem die Daten bzw. die Signale der Elektronik mindestens eines Drehgelenkes einfach und sicher an eine Folgeelektronik erfolgen kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Messmittel mindestens eines der Drehgelenke einen Absolutwertgeber, bestehend aus mindestens einem Lesekopf und einer Rasteraufnahme, aufweist.
  • Desweiteren ist vorgesehen, dass als Absolutwertgeber ein Singleturn-Absolutwertgeber vorgesehen ist oder dass als Absolutwertgeber ein Multiturn-Absolutwertgeber vorgesehen ist.
  • Vorteilhaft ist beim Einsatz derartiger Absolutwertgeber-Single- oder Multiturn-, dass sich die Umgebungsbedingungen weniger stark auswirken (im Gegensatz zu Potentiometern) und es dennoch vermieden wird, dass bei einem Neustart des Systems vergleichsweise aufwendige Referenzfahrten durchgeführt werden müssen. Durch die Verwendung von Absolutwertgebern ist das Messsystem direkt nach dem Start einsatzfähig und spart somit neben Zeit auch entsprechende Kosten durch einen geringeren Aufwand des Bedieners. Außerdem ist durch den geringeren Aufwand des Bedieners auch eine Verbesserung des Bedienkomforts zu erwarten.
  • Günstig ist hierbei, dass als Übertragungsprotokoll zwischen der Elektronik des Absolutwertgebers und einer Folgeelektronik ein Bussystem angeordnet ist, beispielsweise (CAN, EtherCAT, Profibus-DP, EnDat, Firewire, USB, RS485).
  • Vorteilhaft ist dabei, dass die Elektronik des Absolutwertgebers die Signale direkt an eine Folgeelektronik mittels z. B. 1 Vss, 11 μA, TTL oder dergleichen überträgt.
  • Nach eine weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass die Elektronik des Absolutwertgebers die Signale direkt an eine Folgeelektronik mittels optischer oder Funkübertragungsarten, beispielsweise W-LAN, W-USB, W-Firewire, Bluetooth, Infrarot erfolgt.
  • Eine wesentliche Ausgestaltung sieht vor, dass die Versorgungsströme für die Elektronik und/oder der Folgeelektronik über mindestens einen Schleifring übertragen werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Achse eines Drehgelenkes eine unbegrenzte Drehung zulässt. Hierbei bietet sich der Einsatz von Multiturngebern an, die im Gegensatz zu Singleturngebern, auch die Anzahl der Umdrehungen erfassen, so dass problemlos auch die Anzahl der Umdrehungen der jeweiligen Drehachse ausgewertet kann.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zur Übertragung der Daten bzw. Signale mindestens ein Schleifring vorgesehen ist.
  • Darüber hinaus ist vorgesehen, dass zur Übertragung der Daten bzw. Signale mindestens ein Optokoppler eingesetzt wird.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
  • Es zeigt :
  • 1 ein Höhenmess- und Anreißgerät in Ansicht, wobei die Vorrichtung mit einer Kamera versehen ist.
  • 2 ein Drehgelenk im Schnitt zusammen mit einem Absolutwertgeber und Elektronik.
  • 3 als Einzelheit einen Lesekopf sowie eine Rasteraufnahme bzw. Rasterscheibe eines Absolutwertgebers im Schnitt.
  • Das in 1 dargestellte Höhenmess- und Anreißgerät ist zum dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken ausgebildet. Es besteht im wesentlichen aus dem Basisteil 6, welches auf dem Fuß fixiert ist, mehreren beweglichen Armen 7, wobei einer der Arme 7 eine Messspitze 13 und ggf. eine Kamera 14 trägt. Die Drehgelenke 12 sind mit Messmitteln versehen und geben ihre Position an einen Rechner 4 weiter. Der Rechner 4 dient zur Bestimmung und/oder der Erfassung und/oder der Speicherung der Messwerte, welche vom Messwerkzeug 13 angefahren werden.
  • Aus der 2 ist ein Schnitt durch ein Drehgelenk 12 zu entnehmen, wobei im Innern des Drehgelenkes 12 ein Absolutwertgeber 1 angeordnet ist, über einen Lesekopf 8 und eine Rasteraufnahme 5 werden die Daten erfasst und über einen Schleifring 2 bzw. einen Optokoppler 2 werden anschließend die Positionsdaten an die Elektronik 3 übertragen. Von der Elektronik 3 werden die Daten an den Rechner 4 weitergeleitet.
  • Die 3 zeigt das Funktionsprinzip des Absolutwertgeber 1 wobei als Einzelheit einen Lesekopf 8 dargestellt ist und auf einem Rasterträger eine Absolutsignalspur 9 und ggf. (falls erforderlich) eine Inkrementalsignalspur 10 von dem Lesekopf 8 abgelesen und mittels eines geeigneten Übertragungsverfahrens an die Elektronik 3 zur Auswertung weitergeleitet wird. Das Absolutsignal ist dabei pro Umdrehung einmalig, so dass die Position bestimmt werden kann. Die eventuell vorgesehene Inkrementalsignalspur trägt dabei zur Erhöhung der Auflösung bei.
  • Der Absolutwertgeber 1 kann sowohl gemäß 3 modular aufgebaut sein oder gemäß 2 innerhalb des Gehäuses eines Drehgelenkes 12 angeordnet sein. Bei einer Anwendung, wie beispielsweise in 2 dargestellt, weist der Absolutwertgeber 1 eine einfache Elektronik 3 zur Auswertung sowie eine Eigenlagerung auf. Über eine Kabelverbindung 11 erfolgt die Datenübertragung zur Elektronik.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Absolutgeber
    2
    Schleifring/Optokoppler
    3
    Elektronik
    4
    Rechner
    5
    Rasteraufnahme (Rasterscheibe)
    6
    Fuß
    7
    Arm
    8
    Lesekopf
    9
    Absolutsignalspur
    10
    Inkrementalsignalspur
    11
    Kabel zur Auswerteelektronik
    12
    Drehgelenk
    13
    Messpitze
    14
    Kamera
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4403901 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Tragbares Höhenmess- und Anreißgerät zum insbesondere dreidimensionalen Messen und/oder Anreißen von Werkstücken, bestehend aus mindestens einem beweglichen, ein Mess- oder Anreißwerkzeug tragenden Arm, wobei jeder Arm mit mindestens einem Drehgelenk versehen ist, dabei wird die Position des Mess- und/oder des Anreißwerkzeuges über Messmittel des jeweiligen Drehgelenkes direkt oder indirekt an einen, ein entsprechendes Rechnerprogramm aufweisenden Rechner zur Bestimmung und/oder Erfassung und/oder Speicherung der Messwerte geleitet, dadurch gekennzeichnet, dass als Messmittel mindestens eines der Drehgelenke (12) einen Absolutwertgeber (1), bestehend aus mindestens einem Lesekopf (8) und einer Rasteraufnahme (5), aufweist.
  2. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Absolutwertgeber (1) ein Singleturn-Absolutwertgeber vorgesehen ist.
  3. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Absolutwertgeber (1) ein Multiturn-Absolutwertgeber vorgesehen ist.
  4. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsprotokoll zwischen der Elektronik (3) des Absolutwertgebers (1) und einer Folgeelektronik ein Bussystem angeordnet ist, beispielsweise (CAN, EtherCAT, Profibus-DP, EnDat, Firewire, USB, RS485).
  5. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (3) des Absolutwertgebers (1) die Signale direkt an eine Folgeelektronik mittels z. B. 1 Vss, 11 μA, TTL oder dergleichen überträgt.
  6. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (3) des Absolutwertgebers (1) die Signale direkt an eine Folgeelektronik mittels optischer oder Funkübertragungsarten, beispielsweise W-LAN, W-USB, W-Firewire, Bluetooth, Infrarot erfolgt.
  7. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsströme für die Elektronik (3) und/oder der Folgeelektronik über mindestens einen Schleifring übertragen werden.
  8. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Achse eines Drehgelenkes (12) eine unbegrenzte Drehung zulässt.
  9. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Daten bzw. Signale mindestens ein Schleifring (2) vorgesehen ist.
  10. Höhenmess- und Anreißgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Daten bzw. Signale mindestens ein Optokoppler (2) eingesetzt wird.
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