DE3039875A1

DE3039875A1 - Hoehenmesseinrichtung mit digitaler anzeige

Info

Publication number: DE3039875A1
Application number: DE19803039875
Authority: DE
Inventors: Shingo Nishina; Hideo Kawasaki Kanagawa Tawara
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-10-22
Publication date: 1981-05-07
Also published as: GB2066471A; GB2066471B; DE3039875C2; JPS5665410U

Description

Dipl.-Phys. O. E. Weber Patentanwalt

zugelassener Vertreter beim Europäischen Patentamt

Representative before the European Patent Office

D-8000 München 71 Hofbrunnstraße 47

Telefon; (089)7915050

Telegramm: monopolweber

münchen.

Telex: 05-212877

MITUTOYO MFG. CO., LTD. 5-33-7 Shiba, Minato, Tokyo Japan

M 1317

Höhenmeßeinrichtung mit digitaler Anzeige

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Die Erfindung betrifft eine Höhenmeßeinrichtung mit digitaler Anzeige und bezieht sich insbesondere auf eine solche Meßeinrichtung, bei welcher eine digitale Anzeige in einer Verschiebeeinrichtung angeordnet ist.

Herkömmliche Meßeinrichtungen dieser Art haben Nachteile, weil ein zur Energieversorgung benötigtes Zuleitungskabel die Handhabung der Meßeinrichtung behindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Höhenmeßeinrichtung der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welche besonders einfach zu handhaben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist, an welcher ein Fühler lösbar angebracht ist und welche entlang Führungsstangen auf und ab verschiebbar ist, daß weiterhin in der Verschiebeeinrichtung ein Wandler vorgesehen ist, welcher dazu dient, den Verschiebeweg in elektrische Signale umzusetzen, daß weiterhin eine Anzeigeeinrichtung in der Verschiebeeinrichtung angeordnet ist, welche dazu dient, die Ausgangssignale des Wandlers in eine digitale Anzeige umzusetzen, und daß Batterien in der Verschiebeeinrichtung angeordnet sind, welche dazu dienen, den Wandler und die Anzeigeeinrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen-.

Gemäß der Erfindung- ist der w·-sent * iche Vorteil erreichbar, daß außer einer besonders einfachen Handhabung, die durch keinerlei Kabelverbindungen gestört wird, zugleich

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auch die Meßgenauigkeit gesteigert werden kann, weil die zur Energieversorgung gemäß der Erfindung angeordneten Batterien in einer Doppelfunktion zugleich einen Gewichtsausgleich für den Meßfühler bilden.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht, welche die äußeren Umrisse der erfindungsgemäßen Einrichtung veranschaulicht,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt und teilweise weggebrochen gezeichnete Darstellung, welche den Innenraum der in der Fig. 1 veranschaulichten Verschiebeeinrichtung zeigt,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie III-III in der Fig. 2 und

Fig. 4- einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in der Fig.

Gemäß der Darstellung in der Zeichnung veranschaulicht die Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Höhenmeßeinrichtung mit einer digitalen Anzeige. Eine Verschiebeeinrichtung 16 ist entlang Führungsstangen 12 und 14, die in einer Grundplatte 10 angeordnet sind, verschiebbar geführt. Die Verschiebeeinrichtung 16 kann auf und ab bewegt werden. Ein Fühler 20, der mit einem Meßobjekt in Berührung gebracht werden kann, ist lösbar an einem Fühlerhalter 18 angebracht, der seinerseits an der Verschiebeeinrichtung 16 befestigt ist. Auf der Vorderseite der Verschiebeeinrichtung 16 ist eine digitale Anzeigeeinrichtung angeordnet, welche Flüssigkristalle oder lichtemittierende Dioden als AnzeigeeLemente aufweist. Benachbart zu der digitalen Anzeigeeinrichtung sind verschiedene Betriebsschalter vorgesehen. Dazu gehören insbesondere ein Schalter zum Einschalten und zum Ausschalten der Meßeinrichtung, ein Wählschalter 26, welcher dazu dient, zöllige oder metrische Einheiten einzuschalten, ein Vor-

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wählschalter 28, ein Rückstellschalter 30 und ein Speicherschalter 32.

In der Verschiebeeinrichtung 16 ist ein Wandler angeordnet, welcher die lineare Bewegung der Verschiebeeinrichtung 16 in elektrische Signale umwandelt. Die Umwandlung der mechanischen Bewegung der Verschiebeeinrichtung 16 in elektrische Signale erfolgt mit Hilfe eines fotoelektrischen Wandlers. Die Fig. 2 veranschaulicht den Innenraum der Verschiebeeinrichtung 16, und es ist aus der Darstellung ersichtlich, daß die Relativbewegung zwischen der Verschiebeeinrichtung 16 und einer Führung s st an ge 14- in eine Drehbewegung einer Schlitz scheibe 3^· umgewandelt wird. Die Drehbewegung dieser Schlitz scheibe wird fotoelektrisch abgetastet und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt.

In der Verschiebeeinrichtung 16 sind Batterien angeordnet, welche die elektrische Energieversorgung des Wandlers einschließlich der Schutzscheibe 34 und der Anzeigeeinrichtung 22 übernehmen. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung sind die Batterien 36 gegenüber von dem Fühler 20 angeordnet. An der Verschiebeeinrichtung 16 ist ein Batterie— fachdeckel 38 lösbar mit HiIe einer Schraube 40 angebracht, so daß die Batterien 36 leicht ausgewechselt werden können.

Der Aufbau des fotoelektrischen Wandlers und das Batteriefach werden nachfolgend anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben

Auf der Seite der Führungsstange 12 ist eine Zahnstange vorgesehen, mit welcher ein Ritzel 44 im Eingriff steht. Die Welle des Ritzels ist schwenkbar bzw. drehbar in der Verschiebeeinrichtung 16 gelagert. Eine Drehung eines Rades 46, welches mit der Ritzelwelle 42 verbunden ist,

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kann die Verschiebeeinrichtung aufwärts und abwärts bewegen, so daß entlang den Führungsstangen 12 und 14 die gewünschte Höhe eingestellt werden kann. In ähnlicher Weise sind bei der Führungsstange 14 Ritzel 52 und 54 mit entsprechenden Ritzelwellen 48 bzw. 50 vorgesehen, welche mit einer entsprechenden Zahnstange im Eingriff stehen und mit einem fotoelektrischen Wandler verbunden sind. Die Ritzelwellen 48 und 50 sind in Lagerplatten 56 und 58 schwenkbar bzw. drehbar gelagert. Zwischen einem Schraubenlager 62, welches in eine Lagerbrücke eingeschraubt ist, die an der Lagerplatte 58 befestigt ist, und einem Schublager 64, welches an der Lagerplatte 56 angebracht ist, ist eine drehbare Welle 66 schwenkbar gelagert, und Zahnräder 70 und 72 der oben genannten Ritzelwellen 48 und 50 stehen im Eingriff mit einem Ritzel 68 der drehbaren Welle 66. Das Schublager 64 liefert eine Kraft oder eine Vorspannung entlang der Richtung der Führungsstange auf die drehbare Welle, und zwar durch eine Feder 7^, um die ordnungsgemäße Wellenrichtungsposition der Schlitzscheibe 34 zu regulieren, welche an der drehbaren Welle 66 befestigt ist, so daß eine exakte Relativbewegung zwischen dem Schublager 64 und einer Indexplatte 76 ausgeführt werden kann, die an der Lagerplatte 58 angebracht ist. Wenn die Relativbewegung zwischen der Führungsstange und der Verschiebeeinrichtung 16 von der Umdrehung der Ritzel 52 und 54 auf die drehbare Welle 56 übertragen wird, wird das Zahnrad 70, welches mit einer Ritzelwelle 48 ausgestattet ist, frei mit der Ritzelwelle 4,3 gekuppelt, um einen Rücklauf der Zahnräder zu verhindern, und die Umdrehung dor Ritzelwelle 48 wird auf die drehbare Welle fcb mit Hilfe des Zahnrades 70 durch eine Feder 78 übertragen, welche zwischen der Ritzelwelle 4= u:;d dem Za:..!;rad 70 angeordnet ist.

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Folglich wird der Rücklauf oder der Rückstoß, welcher in der Bewegungsrichtung der Verschiebeeinrichtung 16 erzeugt wird, durch die Kraft der Feder 78 aufgenommen, und die Bewegung der Verschiebeeinrichtung 16 in irgendeiner Richtung wird ordnungsgemäß in die Drehbewegung der Schlitzscheibe 3^- umgewandelt.

Auf den beiden Seiten der Schlitzscheibe 34- und der dabei vorhandenen Indexplatte 76 sind ein Sender 80 und ein Empfänger 82 vorgesehen, wie es in der Fig. 3 veranschaulicht ist, um die Drehbewegung der Schlitzscheibe 3^- in Form von elektrischen Signalen abzutasten, welche der Anzeigeeinrichtung 22 mit Hilfe einer gedruckten Leiterplatte 84- zugeführt werden. Die abgetasteten Signale werden durch eine entsprechende Verarbeitungsschaltung in Anzeigesignale umgewandelt. Die Verarbeitun^sschaltung kann eine integrierte Schaltung oder ein Mikroprozessor sein, welcher in der Grundplatte der Anzeigeeinrichtung 22 angeordnet ist. Die Anzeigeeinrichtung stellt die gemessene Höhe in digitaler Anzeige dar.

Die elektrische Energie für den fotoelektrischen Wandler und für die Anzeigeeinrichtung 22 wird von Batterien 36 geliefert, welche in einem Batteriefach 86 angeordnet sind, welches in der Verschiebeeinrichtung 16 vorgesehen ist. Folglich ist es bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht erforderlich, ein Energieversorgungskabel zu verwenden. Dadurch werden die Arbeitsweise und die Handhabung der Verschiebeeinrichtung bei der Höhenmeßanordnung wesentlich verbessert.

Da das Batteriefach 86 aus einem Spritzgußgehäuse oder aus einer ähnlichen Anordnung bestehen kann und Batterie-

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aufnahmeöffnungen aufweist, können die Batterien in dem Batteriefach durch den Deckel 38 fest fixiert werden, wenn die Schraube 40 festgezogen wird, so daß zwar eine sichere elektrische Verbindung zustandekommt, jedoch die Batterien 36 auch leicht ausgetauscht werden können.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind die Batterien 36 in der Verschiebeeinrichtung 16 gegenüber von dem Fühler 20 angeordnet. Polglich wird das Gewicht der Verschiebeeinrichtung 16 gut ausgeglichen, so daß Meßfehler eliminiert werden, die von einem mangelnden Gewichtsausgleich herrühren.könnten.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung erübrigt sich eine Zuleitung zu einer externen Energieversorgung, und es wird zugleich durch einen besonders vorteilhaften Gewichtsausgleich die Meßgenauigkeit verbessert.

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Leerseite

Claims

•Patentansprüche

/ i3 Hohennießeinrichtung mit digitaler Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschiebeeinrichtung (16) vorgesehen ist, an welcher ein Fühler (20) lösbar angebracht ist und welche entlang Führungsstangen (12, 14-) auf und ab verschiebbar ist, daß weiterhin in der Verschiebeeinrichtung ("*6) ein Wandler vorgesehen ist, welcher dazu dient, den Verschiebeweg in elektrische Signale umzusetzen, daß weiterhin eine Anzeigeeinrichtung (22) in der Verschiebeeinrichtung (16) angeordnet ist, welche dazu dient, die Ausgangssignale des Wandlers in eine digitale Anzeige umzusetzen, und daß Batterien (36) in der Verschiebeeinrichtung (16) angeordnet sind, welche dazu dienen, den Wandler und die Anzeigeeinrichtung (22) mit elektrischer Energie zu versorgen.
2. Höhenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien (36) in der Verschiebeeinrichtung (16) gegenüber von dem Fühler (20) angeordnet sind, so daß das Gewicht der Verschiebeeinrichtung (16) ausgeglichen ist.

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