DEP0020793DA - Verfahren zum Messen von Abständen mittels eines Meßmikroskops und Meßmikroskop zur Ausübung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

In der Technik, besonders in der Mechanik, werden Abstände oft unter Zuhilfenahme eines Mikroskops gemessen. Ein solches Messmikroskop besteht gewöhnlich aus einem Sockel, der in eine feste Stellung gegenüber dem zu messenden Gegenstand gebracht werden kann, und aus einem optischen System, das auf genau messbare Weise gegenüber dem Sockel einstellbar ist.

Der Sockel kann den Gegenstand, dessen Abmessungen bestimmt werden sollen, selbst tragen. Er ist in diesem Fall meist mit einer Vorrichtung versehen, mittels der dieser Gegenstand gehalten werden kann. Bei grossen Gegenständen wird dies jedoch sehr schwierig, es sei denn, dass der Sockel, sehr gross und kostspielig ausgebildet würde. Daher wird bei solchen Gegenständen der Sockel des Mikroskops auch auf dem Gegenstand angeordnet. In diesem Fall muss der Sockel natürlich so ausgebildet sein, dass er nicht im Gesichtsfeld des optischen Systems liegt.

Das optische System ist bei diesen Mikroskopen in seiner Achsrichtung und in einer oder zwei zu ihre senkrechten Richtungen verschiebbar. Die Verschiebungen selbst lassen sich gewöhnlich mittels Mikrometerschrauben oder unter Zuhilfenahme sehr genau ablesbarer Skaleneinteilungen ermitteln.

Ein Nachteil dieser bekannten Messmikroskope ist der, dass sie die Durchführung eines Verfahrens zur Messung grösserer Abstände als diejenigen, über die das optische System gegenüber dem Sockel verschiebbar ist, nicht ermöglichen. Zur Messung grosser Abstände bedarf es also eines Mikroskops mit sehr grossem und schweren Sockel und einer grossen Messvorrichtung, z.B. einer langen Mikrometerschraube. Eine solche Vorrichtung ist sehr kostspielig.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung von Abständen mittels eines Mikroskops, bei dem diese Nachteile nicht auftreten und das eine genaue Messung von grossen Abständen mittels eines kleinen Mikroskops und einfacher Hilfsmittel ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird der Sockel des Mikroskops unter Zuhilfenahme eines zwischen einem festen Punkt und einem Anschlag des Mikroskopsockels angebrachten Normalmasses verschoben. Natürlich können mehr als ein Normalmass für eine Verschiebung in einer einzigen Richtung verwendet werden und der Sockel ist gleichzeitig in mehr als einer Richtung verschiebbar. Vorzugsweise stimmt die Richtung, in welcher der Mikroskopsockel unter Zuhilfenahme eines Normalmasses ver- schoben wird, mit derjenigen überein, in der das optische System gegenüber dem Sockel verschiebbar ist.

Zur Ausübung dieses Verfahrens bedarf es also nur eines Messmikroskops, dessen Sockel mit einer oder mehreren, vorzugsweise zu den Richtungen, in denen das optische System gegenüber dem Sockel verschiebbar ist, senkrechten Anschlagflächen versehen ist. Diese Anschlagflächen müssen den gleichen Bedingungen genügen, wie die, welche Anschlagflächen von Normalmassen im allgemeinen erfüllen müssen. Solche Anschlagflächen bilden im allgemeinen einen aus sehr hartem Werkstoff bestehenden, sehr glatt gearbeiteten, z.B. geschliffenen und lackierten Teil des Sockels. Je höher die an das Anliegen des Sockels und Normalmasses und an die Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung gestellten Anforderungen sind, umso genauer muss gearbeitet und umso härter muss die Anschlagfläche sein. Sie kann einen Teil des Sockels bilden oder einzeln an ihm befestigt sein. Meist wird eine ebene Fläche verwendet, kuglige Flächen sind jedoch auch verwendbar.

Als Normalmass sind die in der Messtechnik sehr üblichen Messblöcke, auch öfters als Endmasse, Sperrmasse oder Johanson'sche Messblöcke bezeichnet, verwendbar.

Vorzugsweise wird das Mikroskop derart eingerichtet, dass das optische System in der Weise verschiebbar ist, dass seine Achse die Basisebene beliebig innerhalb oder ausserhalb des Bereichs des Sockels schneiden kann. Bei diesem Aufbau ist es im letzteren Fall leicht möglich, den Sockel des Mikroskops neben dem zu messenden Gegenstand anzuordnen, während die Achse des optischen Systems den Gegenstand trifft. Zur Anordnung von

Gegenständen, besonders solcher in der Gestalt eines Umdrehungskörpers, z.B. Wellen, wird oft ein sogenannter Zentrierbock verwendet, der aus einem Sockel besteht, der zwei Zentrierspitzen o.dgl. trägt, zwischen denen der Gegenstand erfasst werden kann.

Für die Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung eignet sich ein Zentrierbock besonders gut, bei dem der Sockel mit zwei Führungsflächen versehen ist, die in gleichen Abständen parallel zu der die Zentrierspitzen o.dgl. verbindenden Achse liegen.

Bei der Verwendung dieses Bocks kann das Mikroskop wahlweise auf der einen oder anderen Seite des Gegenstandes angeordnet werden. Die Messung kann am einfachsten erfolgen, wenn dafür gesorgt wird, dass der waagerechte Abstand der Achse von den Führungsflächen des Zentrierbocks gleich dem maximalen Abstand ist, in dem die optische Achse des Mikroskops ausserhalb der Anschlagflächen an seinem Sockel angeordnet werden kann.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung eines bekannten Messmikroskops.

Fig. 2 zeigt die Anordnung des Messmikroskops nach der Erfindung mit den bei ihm verwendeten Hilfsmitteln, während

Fig. 3 eine Skizze eines Messmikroskops ist, das zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens bestimmt ist.

Fig. 4 ist eine Endansicht eines Zentrierbocks, der sich besonders gut zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung eignet.

Das Messmikroskop nach Fig. 1 besteht aus einem Socke 1 das auf einem Werkstück 2 angeordnet ist. Dieser Sockel trägt eine Säule 3, der entlang das sehr schematisch angedeutete optische System 4 verschiebbar ist. Die Optik ist auch in der Querrichtung gegenüber dem Sockel mittels eines Schlittens 5 verschiebbar, wobei die Verschiebung unter Zuhilfenahme einer Mikrometerschraube 6 ablesbar ist. Dieses Mikroskop ermöglicht es, z.B. sehr genau die Masse von Teilen des Gegenstandes, z.B. einer unterhalb des Sockels des Mikroskops befindlichen Oeffnung 7 zu bestimmen. Es versteht sich, dass die messbaren Abstände auf die Länge der Mikrometerschraube und des Schlittens beschränkt sind.

Bei der Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung (Fig. 2) wird der Gegenstand, z.B. ein mit einem Schraubengewinde versehener Stab, auf einen schweren Tisch 8 mit einer flachen oberen Seite gelegt. Solche Flachtische werden im Maschinenbau allgemein verwendet. Zur Ermittlung der Ausmasse dieses Gegenstandes wird nun das Mikroskop, dessen Sockel nur schematisch in Form eines Rechtecks 10 dargestellt ist, unter Zuhilfenahme von Normalmassen 11 gegen einen festen Punkt verschoben. Ein solcher Fixpunkt wird hier von einem am Rande des Tisches befindlichen Lineal 12 oder 13 gebildet. Die Achse 4 des optischen Systems ist derart verschoben, dass sie die Basisebene, d.h. die Ebene, in welcher der Sockel auf dem Tisch aufruht, ausserhalb des Bereichs des Sockels schneidet. Es ist auf diese Weise möglich, den Sockel neben dem Werkstück anzuordnen, während die optische Achse sich oberhalb des Werkstücks befindet.

Fig. 3 stellt das erfindungsgemäss ausgebildete Messmikroskop ausführlicher dar. Der Sockel 1 ist an den Ecken mit Anschlagflächen 14 versehen. Unter Zuhilfenahme eines oder mehrerer Unterlegstücke ist das Mikroskop neben verhältnismässig hohen Gegenständen verwendbar. Das optische System dieses Mikroskops ist gegenüber dem Sockel mittels eines Schlittens verschiebbar, dessen Verschiebung mittels einer Mikrometerschraube 15 ablesbar ist. Unter Zuhilfenahme des Schlittens 5 und der Mikrometerschraube 6 kann die Verschiebung in einer zu ihr senkrechten Richtung vorgenommen und bestimmt werden. Der Mikroskopsockel ist mit einer Oeffnung versehen, sodass, wenn das optische System über dieser Oeffnung angeordnet ist, ein Werkstück unter ihr beobachtet werden kann. Das optische System ist bei diesem Mikroskop um die Säule 3 drehbar, wobei auch der Schlitten 5 zusammen mit ihm gedreht wird. Auf diese Weise kann das optische System ausserhalb des Umkreises der Sockelfläche gebracht werden. Diese Lage ist in der Figur gestrichelt angedeutet.

Der Zentrierbock nach Fig. 4 besteht aus einem Sockel 16, der zwei Zentrierspitzen 17 o.dgl. trägt, von denen eine auf der Zeichnung dargestellt ist. Zwischen diesen Zentrierspitzen kann ein Gegenstand befestigt werden. Der Bock besitzt zwei Führungsflächen 18 in Form je eines Lineals oder einer anderen genau gearbeiteten Fläche. Die beiden Führungsflächen befinden sich in glei- chen waagerechten Abständen a von der die Zentrierspitzen verbindenden Achse.

Das Mikroskop, das nur teilweise und schematisch dargestellt ist, ist entlang dieser Führungsflächen verschiebbar. Die Anschlagflächen 14 des Sockels liegen dabei an den Führungsflächen 18 an. Vorzugsweise werden das Mikroskop und der Bock einander derart angepasst, dass der waagerechte Abstand a der Führungsflächen von der Zentrierachse gleich dem maximalen Abstand ist, in dem die Achse des optischen Systems 4 des Mikroskops ausserhalb der Anschlagflächen 14 des Sockels angeordnet werden kann. In diesem Falle können alle Messungen leicht auf der Zentrierachse des Bocks durchgeführt und das Mikroskop von der einen zur anderen Seite des Gegenstandes verschoben werden kann.

Claims (8)

1. Verfahren zur genauen Messung von Abständen mittels eines Messmikroskops, dessen optisches System in wenigstens einer Richtung genau messbar auf einem Sockel verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroskopsockel unter Zuhilfenahme von Lehren gegen einen Fixpunkt verschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung in welcher der Mikroskopsockel unter Zuhilfenahme von Lehren verschoben wird, mit einer Richtung übereinstimmt, in der das optische System gegenüber dem Sockel verschiebbar ist.

3. Messmikroskop zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Sockel mit einer oder mehreren Anschlagflächen versehen ist.

4. Messmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlagfläche senkrecht zu der Richtung steht, in der das optische System gegenüber dem Sockel verschiebbar ist.

5. Messmikroskop nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System derart verschiebbar ist, dass seine Achse die Basisebene beliebig innerhalb oder ausserhalb des Bereiches des Sockels schneiden kann.

6. Messmikroskop nach Anspruch 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel mit einem oder mehreren abnehmbaren Unterlegstücken versehen ist.

7. Zentrierbock, der aus einem Sockel besteht, der zwei Zentrierspitzen o.dgl. trägt, zwischen denen ein Gegenstand erfasst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel mit zwei Führungsflächen versehen ist, die in gleichen Abständen parallel zu der die Zentrierspitzen o.dgl. verbindenden Achse liegen.

8. Messeinrichtung mit einem Zentrierbock nach Anspruch 7 und einem Messmikroskop nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der waagerechte Abstand der Achse des Zentrierbocks von den Führungsflächen gleich dem maximalen Abstand ist, in dem die optische Achse des Mikroskops ausserhalb der Anschlagflächen an seinem Sockel angeordnet werden kann.