DE1423603C

DE1423603C - Angle measuring microscope

Info

Publication number: DE1423603C
Authority: DE
Inventors: Jacques Mottu Andre Genf Pettavel (Schweiz)
Original assignee: Societe Genevoise dlnstruments de Physique, Genf (Schweiz)
Publication date: 1971-01-21

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Winkelmeß- einem Winkelbezugselemcnt aufweist, das eine beiThe invention relates to an Winkelmeß- an angle reference element having one at

mikroskop mit einer zur Beleuchtung des zu messen- ausgeklapptem Halter in der Objektebene liegendemicroscope with a holder that is folded out to illuminate the measurement and is located in the object plane

den Gegenstandes dienenden Lichtciuelle, die außer- und senkrecht zur Mikroskophauptachse' orientierteThe light source serving the object, oriented outside and perpendicular to the main axis of the microscope

halb der Hauptachse des Mikroskops an einem am Kante hat.half of the main axis of the microscope on one at the edge.

Mikroskopgehäuse befestigten Arm angeordnet ist 5 Vorzugsweise ist die erwähnte Hülse zweiteilig undThe arm attached to the microscope housing is arranged. Preferably, the aforementioned sleeve is in two parts and

und deren senkrecht zur Hauptachse des Mikroskops besteht aus einem starr mit dem Arm verbundenenand its perpendicular to the main axis of the microscope consists of a rigidly connected to the arm

gerichtetes, die ebenfalls außerhalb der Mikroskop- Ring sowie einem drehfest mit diesem Ring verbun-directed, which is also connected to this ring outside the microscope ring and a non-rotatable

hauptachsc liegende Objektebene durchsetzendes denen, das optische Element, beispielsweise einHauptachsc lying object plane penetrating those, the optical element, for example a

Strahlenbündel von einem am Mikroskop montierten Prisma, enthaltenden Konus,
optischen Element in die Hauptachse umgelenkt wird. io Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen anBundle of rays from a prism mounted on the microscope containing cone,
optical element is deflected into the main axis. io The invention is based on the drawings

Außer Winkelmeßmikroskopen mit einer unterhalb einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt des Objekttisches in der Mikroskophauptachse lie- Fig. 1 eine Vorderansicht des an einer Meßgenden Lichtquelle, deren Anordnung den Aufbau maschine montierten Mikroskops nach der Erfindung, des Mikroskops erschwert und wegen der nur be- F i g. 2 eine Seitenansicht und
grenzten möglichen Neigung des Lichtbündels, das 15 F i g. 3 eine teilweise geschnittene Darstellung des zur Erzielung eines klaren Bildes tangential zur Ge- Mikroskops in vergrößertem Maßstab,
windeflanke gerichtet sein muß, die Anwendung auf Nach den F i g. 1 und 2 stützt sich ein Gestell 1 Objekte mit nicht zu großen und steilem Gewinde- der Maschine an drei Punkten auf einem Sockel 2 gang begrenzt, ist auch bereits ein Mikroskop der ab und trägt an seinem vorderen Teil einen in Längseingangs beschriebenen Art bekannt. Hierbei sind 20 richtung verschiebbaren Tisch 3 und auf seinem mitt-Mikroskop und Beleuchtungseinrichtung in einem leren Teil einen senkrecht dazu verschiebbaren starken Bügel montiert, an dem eine Art Brücke Schlitten 4. An der Vorderseite des Schlittens-4 ist vorgesehen ist, mit der sich das Gerät durch drei vertikal verschiebbar ein Mikroskophalter 5 montiert,, Kugclzapfen auf dem zu prüfenden Gewinde ab- der das Winkelmeßmikroskop 6 trägt. Tisch 3 und stützt. Die Brücke trägt auch die mechanischen Ver- 25 Schlitten 4 sind durch Motorantriebe verschiebbar, stell- und Meßeinrichtungen, mit denen das Gerät wobei sich mittels der Knöpfe 8 bzw. 8 λ zur Grobin den Gewindegängen eingesetzt und ausgerichtet einstellung eine schnelle und mittels der Knöpfe 7 wird. Die erforderliche Abstützung des schweren bzw. la zur Feineinstellung eine langsame Verschie-Bügels auf dem Meßobjekt erschwert die Justierungs- bungsgeschwindigkeit einstellen läßt. Mit dem Rad 9 arbeiten, zumal eine einfache Drehung des die Licht- 30 ist der Mikroskophalter 5 in der Höhe verstellbar, quelle tragenden Bügels zur exakten Orientierung Mit Tisch, Schlitten und Mikroskophalter fest verder Lichtquelle derart, daß der das zu messende bundene Gradeinteilungen werden durch optische Gewindeprofil streifende Lichtstrahl der Gewinde- Einrichtungen auf die Bildschirme 10,10 α bzw. 10 b neigung angepaßt werden kann, nur nach einer Ab- projiziert und dienen der Feinablesung, während die hebung des gesamten Mikroskopsystems vom Meß- 35 Grobeinstellung von Tisch und Schlitten, beispielsobjekt und Drehung des gesamten Mikroskops mit weise in ganzen Millimetern, auf drehbaren Walzen dem Bügel möglich ist. Auch kann nicht ohne weite- hinter den Fenstern 12 und 12 α abgelesen werden res ein Gewindewinkel relativ zu einer Bezugsachse kann. Durch Knöpfeil, 11a und lift verstellbare bestimmt werden, weil kein Winkelbezugselement Markierungen vor den Bildschirmen 10,10 α und 10 b vorgesehen ist. 4° erlauben eine exakte Einstellung der SkalenstricheExcept for angle measuring microscopes explained in more detail with one below an embodiment. It shows the object table in the main axis of the microscope. 2 is a side view and
limited possible inclination of the light beam that 15 F i g. 3 shows a partially sectioned illustration of the microscope tangential to the Ge microscope in order to achieve a clear image,
wind flank must be directed, the application to After the F i g. 1 and 2 is supported by a frame 1 objects with not too large and steep thread- the machine is limited at three points on a base 2 gang, is also already a microscope from and carries a type described in the longitudinal entrance on its front part. There are 20 directionally displaceable table 3 and on its mitt microscope and lighting device in a leren part a strong bracket that can be displaced perpendicular to it is mounted on which a kind of bridge carriage 4 is provided The device is mounted by means of three vertically displaceable microscope holders 5, ball pins on the thread to be tested, on which the angle measuring microscope 6 bears. Table 3 and supports. The bridge also carries the mechanical displacement 25 carriages 4 are displaceable by motor drives, adjusting and measuring devices with which the device is inserted and aligned by means of buttons 8 and 8 λ for coarse the threads setting a fast and by means of buttons 7 will. The necessary support of the heavy or la for fine adjustment a slow displacement bracket on the measurement object makes it difficult to adjust the adjustment speed. Work with the wheel 9, especially since a simple rotation of the light 30, the microscope holder 5 is adjustable in height, source-bearing bracket for exact orientation optical thread profile grazing light beam of the thread devices on the screens 10,10 α or 10 b inclination can be adjusted, only after a projection and serve for fine reading, while the lifting of the entire microscope system from the measuring 35 coarse setting of table and slide , sample object and rotation of the entire microscope with wise in whole millimeters, on rotating rollers the bracket is possible. Also, α cannot be read without further behind the windows 12 and 12 res a thread angle relative to a reference axis. Can be determined adjustable by button part, 11a and lift, because no angle reference element markings is provided in front of the screens 10,10 α and 10 b . 4 ° allow an exact setting of the scale marks

Auch andere bekannte Mikroskope mit außerhalb der Gradeinteilungen.Also other known microscopes with outside of the graduations.

der Mikroskophaüptachse an einem Arm angeord- Auf dem Tsich 3 sind zwei mittels Schrauben 13 neten Lichtquellen weisen den Nachteil auf, daß eine blockierbare Halterungen 14 angeordnet, zwischen mögliche Rotation der Lichtquelle um die Mikroskop- deren miteinander fluchtenden Spitzen 15 das Meßhauptachse, wenn überhaupt, nur durch Drehung 45 objekt, im betrachteten Beispiel eine Schraube 16, des gesamten starren Mikroskopsystems einschließ- eingespannt wird,
lieh Tubus und Okular möglich ist. Im Mikroskophalter S ist nach Fig. 3 mit Gleit-The main axis of the microscope is arranged on an arm. On the table 3, two light sources are provided by means of screws 13 have the disadvantage that a lockable holder 14 is arranged between the possible rotation of the light source around the microscope - the tips 15 of which are aligned with one another, the main measuring axis, if at all. only by turning 45 the object, in the example under consideration, a screw 16, of the entire rigid microscope system is clamped,
borrowed tube and eyepiece is possible. In the microscope holder S is shown in Fig. 3 with sliding

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein reibung der Tubus 19 gelagert, der das Objektiv 21 Winkelmeßmikroskop derart zu schaffen, daß, unter enthält und ein Kopfteil mit dem Okular 18 trägt. Verzicht auf eine die Einstellung erschwerende Ab- 50 Mittels-eines Fingers 20 können Tubus 19 und Kopfstützung von Mikroskopteilen auf dem Meßobjekt, teil winkelmäßig relativ zum Mikroskophalter 5 die Richtung des Lichtbündels auf einfache Weise fixiert werden. Auf dem unteren, aus dem Mikroskopder Orientierung der Flanken von beliebig stark ge- halter 5 herausragenden Ende des Tubus 19 ist eine neigten Gewinden bei feststehendem Okular angepaßt zweiteilige, aus einem Ring 29 und einem drehfest werden kann, so daß insbesondere der Beobachter 55 mit diesem verbundenen unteren Konus 23 becine Messung sitzend vornehmen kann und daß der stehende Hülse drehbar gelagert, die an ihrem oberen Winkel der Gcwindeflanken direkt relativ zu einer Ende zur Einstellung und Ablesung ihrer Lage relativ Bezugsachse ablesbar ist. zu den feststehenden Teilen des Mikroskops, nämlichThe invention is based on the object of frictional mounting of the tube 19 that supports the objective 21 To create angle measuring microscope in such a way that, includes and a head part with the eyepiece 18 carries. The tube 19 and headrest can be dispensed with, which makes the adjustment more difficult of microscope parts on the measurement object, partly angularly relative to the microscope holder 5 the direction of the light beam can be fixed in a simple manner. On the lower one, from the microscope Orientation of the flanks of any end of the tube 19, which is held 5 protruding as desired, is one inclined threads with a fixed eyepiece adapted two-part, consisting of a ring 29 and a non-rotatable can be, so that in particular the observer 55 becine with this lower cone 23 connected Can take a seated measurement and that the standing sleeve rotatably mounted on its upper Angle of thread flanks directly relative to one end for setting and reading their relative position Reference axis is readable. to the fixed parts of the microscope, namely

Ausgehend von einem Winkclmcßmikroskop der Objektiv 21, Tubus 19 und Okularkopf, eine Gradeingangs beschriebenen Art ist die Erfindung zur 60 einteilung 24 trägt, welche einer am unteren Ende Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß des Mikroskophaltcrs 5 angebrachten Skala 25 gegender die Lichtquelle tragende Arm an einer das überliegt. Im Okularkopf sowie im unteren Konus 23 optische Element enthaltenden Hülse befestigt ist, sind je ein Prisma 22 bzw. 26 zur Ablenkung des die auf dem das Objektiv enthaltenden Tubus dreh- Strahlenganges senkrecht zur Tubusachse, d. h. zur bar gelagert und bei feststehendem Okular und Tubus 65 Mikroskophauptachse, angeordnet. Am Ring 29 ist mitsamt der Objektebene um die Hauptachse des ein Arm 28 befestigt, der eine Lichtquelle 17 mit Mikroskops verschwenkbar ist, und der Arm an einer Glühbirne 30 und zwei Sammellinsen 31 trägt, seiner Unterseite einen ausklappbaren Halter mit wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dasStarting from an angle microscope the objective 21, tube 19 and eyepiece head, a grade input The type described is the invention for 60 division 24 carries which one at the lower end Solution to this problem, characterized in that the microscope holder 5 attached scale 25 against the arm carrying the light source on an overlying arm. In the eyepiece head and in the lower cone 23 Optical element containing sleeve is attached, are each a prism 22 and 26 for deflecting the the rotating beam path on the tube containing the objective is perpendicular to the tube axis, d. H. to the mounted in a bar and arranged with fixed eyepiece and tube 65 microscope main axis. On ring 29 is together with the object plane attached to the main axis of an arm 28, which has a light source 17 The microscope can be pivoted, and the arm carries a light bulb 30 and two converging lenses 31, its underside with a fold-out holder wherein the arrangement is made such that the

von der Lightquelle 17 ausgehende Strahlenbündel senkrecht zur Mikroskophauptachse gerichtet ist, die ebenfalls außerhalb der Mikroskophauptachse liegende Objektebenc durchsetzt und durch ein Fenster 27 auf das Prisma 26 fällt, durch das es in die Hauptachse des Mikroskops umgelenkt wird. Durch Drehung der aus den Teilen 26 und 29 bestehenden Hülse auf dem Tubus 19 kann die Lichtquelle 17 bei feststehendem Okular 18 und Tubus 19 mitsamt der Objektebene beliebig um die Hauptachse des Mikroskops gedreht werden. An der Unterseite des Arms 28 ist ein ausklappbarer Halter 32 mit einem Winkelbezugselement 33 angeordnet, das eine bei ausgeklapptem Halter in der Objektebene liegende und senkrecht zur Mikroskophauptachse orientierte Kante, als Bezugslinie aufweist, die beispielsweise in der auf F i g. 3 dargestellten, einem Drehwinkel Null entsprechenden Lage des Arms 18 parallel zur Achse der Spitzen 15 gerichtet sein kann.The beam emanating from the light source 17 is directed perpendicular to the main axis of the microscope, which Object plane also lying outside the main axis of the microscope penetrated and through a window 27 falls on the prism 26, by means of which it is deflected into the main axis of the microscope. Through Rotation of the sleeve consisting of the parts 26 and 29 on the tube 19 can activate the light source 17 with fixed eyepiece 18 and tube 19 together with the object plane around the main axis of the Microscope can be rotated. On the underside of the arm 28 is a retractable holder 32 with a Angular reference element 33 is arranged, the one lying in the object plane when the holder is unfolded and edge oriented perpendicular to the main axis of the microscope, as a reference line which, for example, in the on F i g. 3, corresponding to an angle of rotation of the arm 18 parallel to the axis the tips 15 can be directed.

Im Mikroskop sind in bekannter Weise ein festes und ein bewegliches Fadenkreuz angeordnet. Wahlweise kann auch eine Markierung vorgesehen sein, die das Soll-Profil des zu messenden Gewindes darstellt und zum Vergleich dem beobachteten Bild des Gewindes überlagert wird.In the microscope, a fixed and a movable crosshair are arranged in a known manner. Optional A marking can also be provided which represents the nominal profile of the thread to be measured and is superimposed on the observed image of the thread for comparison.

Zur Messung eines Gewindeprofils ist, um ein klares Bild zu erhalten, der Lichtstrahl tangential zum beobachteten Gewinde zu orientieren, wozu einfach die Hülse 23, 29 ,mit der Lichtquelle um einen dem Steigungswinkel des Gewindes entsprechenden Winkel gedreht wird. Die erforderlichen Einstellungen und Messungen werden durch Längsverschiebungen des Tisches, des Schlittens und/oder des Mikroskophalters vorgenommen.To measure a thread profile, the light beam is tangential in order to get a clear picture to orientate to the observed thread, including simply the sleeve 23, 29, with the light source around a the angle corresponding to the pitch angle of the thread is rotated. The necessary settings and measurements are made by moving the table, the slide and / or the microscope holder longitudinally performed.

Wenn der Winkel relativ zu einer Bezugsachse bestimmt werden soll, muß, da eine Drehung des Armes 18 eine entsprechende Drehung des Bildes in der Okularebene zur Folge hat, die Messung in bezug auf die Kante des Winkelbezugselementes 33 erfolgen, welche eine horizontale Linie definiert. Dazu wird der Halter 32 heruntergeklappt, die Kante des Winkelbezugselementes 33 scharf eingestellt, das bewegliche Fadenkreuz orientiert, das Bild der Kante mit dem horizontalen Strich des Fadenkreuzes in Übereinstimmung gebracht und die Winkelstellung abgelesen. Anschließend wird der Halter wieder eingeklappt. If the angle is to be determined relative to a reference axis, since a rotation of the Arm 18 results in a corresponding rotation of the image in the ocular plane, the measurement in take place with respect to the edge of the angle reference element 33, which defines a horizontal line. For this purpose, the holder 32 is folded down, the edge of the angle reference element 33 is set in focus, the movable crosshair oriented, the image of the edge with the horizontal line of the crosshair in Matched and read the angular position. The holder is then folded back in.

Claims

Patent claims:

1. Angle measuring microscope with a serving to illuminate the object to be measured Light source attached to a microscope housing outside the main axis of the microscope Arm is arranged and its directed perpendicular to the main axis of the microscope, The bundle of rays penetrating the object plane also lying outside the main axis of the microscope is deflected into the main axis by an optical element mounted on the microscope, characterized in that the the arm (28) carrying the light source (17) to a sleeve containing the optical element (26) (29, 23) is attached, which is rotatably mounted on the lens (21) containing the tube (19) and with the eyepiece (18) and tube (19) fixed, together with the object plane around the main axis of the microscope is pivotable, and the arm (28) on its underside has a fold-out Has holder (32) with an angle reference element (33) which has a holder (32) has an edge lying in the object plane and oriented perpendicular to the main axis of the microscope.

2. Microscope according to claim 1, characterized in that the sleeve (29, 23) is in two parts is and of a rigidly connected to the arm (28) ring (29) and a non-rotatable with this ring connected, the optical element (26) containing cone (23) consists.

1 sheet of drawings