SE504830C2 - Anordning för dimensionsbestämning av tredimensionella mätobjekt - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 504 830 2 spetshållare, vilken i sin ena ände uppbär en mätspets i form av en mätkula eller liknande och i sin andra ände är fäst till armen roterbar kring en med armens rotationsaxel paral- lell axel. Dessutom innefattar anordningen organ för att beräkna och ange avståndet mellan successiva placeringar av mätspetsen med hjälp av vinkelgivarnas och den linjära ska- lans aktuella värden på rotationer och linjär förskjutning.

I en variant innefattar pelaren en övre del, vilken uppbär ledstycket och armen och vilken är roterbart förbunden med återstoden av pelaren.

Uppfinningen skall nu beskrivas med hänvisning till bifogade figurer, av vilka; fig. 1 visar en schematisk sidovy av en första utföringsform av en mätanordning enligt uppfinningen, fig. 2 visar en vy av mätanordningen sedd i pilens A riktning i figur 1, fig. 3 visar en vy ovanifrån av mätanordningen i figur 1, och fig. 4 visar en likadan vy som figur 2 av en andra utförings- form av en mätanordning enligt uppfinningen.

Den i figurerna 1-3 visade mätanordningen är uppställd på ett bord 1 och innefattar en upprättstående pelare 2 och en arm 3, vilken är uppburen av pelaren 2 via ett ledstycke 4, som är lagrat i pelarens övre del roterbart kring en axel X-X vinkelrät mot pelarens längsaxel Z-Z. Armen 3 är lagrad linjärt förskjutbar i ledstycket 4 i en riktning vinkelrät mot ledstyckets rotationsaxel X-X. Pelaren 2 är i den visade utföringsformen lagrad i en fot 5 och är roterbar kring sin längsaxel Z-Z. I sin ena ände uppbär armen 3 en mätspetshål- lare 6, som i sin fria ände uppbär en mätspets 7 i form av en mätkula eller liknande.

Mätanordningen innefattar vidare vinkelgivare 8,9 för att 10 15 20 25 30 35 504 830 3 mäta pelarens 2 vridning kring sin längsaxel Z-Z resp. led- styckets 4 vridning kring sin rotationsaxel X-X. Armens 3 förskjutning mätes medelst en linjär mätskala 10. Vinkelgi- varna kan vara av kapacitiv typ, såsom enligt svenska paten- tet nr 411 392, och mätskalan kan vara utförd i enlighet med sistnämnda patent eller vara av gängse inkremental typ.

Vinkelgivarna och mätskalan är på lämpligt sätt förbundna med en beräkningsenhet, som på grundval av aktuella mätvärden för varje mätpunkt genom användning av traditionell trigonometri räknar ut punktens position i kartesiska koordinater.

Den beskrivna mätanordningen manövreras genom att man med ena handen tar tag i mätspetshållaren 6 och bringar mätspetsen 7 till anliggning mot önskad mätpunkt på mätobjektet. Figurerna 1-3 visar ett lämpligt arrangemang där rotationsaxlarna X-X och Z-Z skär varandra och armens 3 längsaxel Y-Y löper genom denna deras skärningspunkt. Därigenom ger den linjära för- flyttningen av armen 3 inte upphov till något vridmoment kring dessa axlar, vilket underlättar manuell manövrering av mätspetsen. Vidare kommer denna skärningspunkt alltid att ligga på samma ställe under mätspetsens förflyttningar, vilket förenklar beräkningarna för bestämning av mätspetsens position i kartesiska koordinater. Andra geometrier, vid vilka endast två axlar korsar varandra eller eventuellt ingen av axlarna korsar någon annan, kan även användas.

Beräkningsenheten är företrädesvis anordnad i en separat dosa eller liknande, som även innefattar en display och en knapp- sats ansluten till beräkningsenheten. Vidare innefattar foten lämpligen ett kopplingsurtag för kringutrustning, såsom en persondator eller en skrivare.

I figur 4 visas en andra utföringsform av en mätanordning enligt uppfinningen, vilken skiljer sig från den i figurerna 1-3 visade utföringsformen enbart genom att endast den del av pelaren 2", som uppbär ledstycket 4', är roterbar kring Z-Z- axeln. De komponenter hos den i figur 4 visade anordning som motsvarar liknande komponenter i den i figurerna 1-3 visade anordningen har givits samma hänvisningsbeteckningar med 10 15 20 25 30 35 504 830 tillägg av ett primtecken.

Den beskrivna utföringsformen kan modifieras på ett flertal sätt inom ramen för uppfinningen. Exempelvis kan mätspetshål- laren 6 vara fäst till mätarmen 3 roterbar kring en axel parallell med ledstyckets 4 rotationsaxel X-X och/eller roterbar kring mätarmens längsaxel. I enklaste fallet görs mätspetshållaren steglöst roterbar kring axeln/axlarna och kan därvid låsas i valfritt läge medelst en enkel klämanord- ning. För att möjliggöra växling av inställning under på- gående mätning kan för detta ändamål avsedda fasta referens- punkter anordnas fast anbringade på mätanordningen, alterna- tivt kan för detta ändamål utvalda punkter på mätobjektet användas. I så fall påbörjas mätningen med att man med valda inställningsvinklar på mätspetshållaren mäter in läget på dessa objekt. Efter varje ändring av inställningen göres en ny referensmätning mot referensobjekten, varigenom systemet automatiskt kan ta hänsyn till de ändrade inställningarna vid uträkning av de kartesiska koordinaterna.

Alternativt kan mätspetshållaren 6 anordnas på ett sådant sätt att dess rotation kring en eller två axlar görs indexer- bar, dvs. i form av diskreta steg av förutbestämd känd stor- lek. Vid en sådan utformning behöver ej de ovannämnda refe- rensmätningarna mot utvalda referensobjekt utföras. För att förenkla hanterandet kan i den sistnämnda utformningen mät- anordningen lätt förses med elektriska kontaktorgan som direkt till beräkningsenheten vidarebefordrar information om mätspetshållarens aktuella rotationsläge.

I ett ännu mera utvecklat utförande kan en vinkelgivare av känd typ anordnas i var och en av mätspetshållarens rota- tionsleder. Det är även möjligt att utforma mätspetshållaren med ytterligare rotationsleder. Vidare kan pelaren 2 utformas med justerbar längd, exempelvis vara teleskopiskt förlängbar och inställbar med hjälp av en skruv-muttermekanism eller liknande. Foten 5 är lämpligen försedd med fästorgan för att kunna förankras till ett underlag, såsom ett maskinbord. Det är även tänkbart att utforma foten 5 som en magnetfot. Det är 10 504 830 5 inte heller nödvändigt att mätanordningen är uppställd på ett underlag utan den kan fästas i godtyckligt läge på ett under- lag, exempelvis kan den anordnas hängande. Anordningen kan också vara så utförd att den placeras direkt på mätobjektet. Även om mätanordningen främst är konstruerad för att under- lätta manuell manövrering av mätspetsen och medge en mätmaskin med små dimensioner är det naturligtvis möjligt att förse den med drivanordningar för de två rotationsrörelserna och den linjära förskjutningen. Uppfinningen skall därför endast begränsas av innehållet i bifogade patentkrav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 504 830 6 Patentkrav

1. Anordning för dimensionsbestämning av tredimensionella mätobjekt, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar en pelare (2;2'), en arm (3;3'), vilken är linjärt förskjut- bart lagrad i ett ledstycke (4;4'), vilket är uppburet av pelaren och roterbart kring pelarens längsaxel (Z-Z) och en mot denna vinkelrät axel (X-X), en mätprob fäst till armens ena ände samt vinkelgivare (8,9;8',9') för att mäta ledstyck- ets vridningar kring sina rotationsaxlar och en skala (10) för att mäta armens linjära förskjutning.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att pelaren (2) är uppburen av en fot (5) och roterbar kring sin längsaxel (Z-Z).

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att pelaren (2') innefattar en övre del, vilken uppbär ledstycket (4') och armen (3') och vilken är roterbart förbunden med återstoden av pelaren.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d a v att pelarens längd är justerbar.

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d lare (6), vilken i sin ena ände uppbär en mätspets (7) i form a v att mätproben innefattar en mätspetshål- av en mätkula eller liknande och i sin andra ände är fäst till armen roterbar kring en med armens rotationsaxel (X-X) parallell axel.

6. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att mätproben innefattar en mätspetshål- lare (6), vilken i sin ena ände uppbär en mätspets (7) i form av en mätkula eller liknande och vilken är roterbar kring armens (3) längsaxel (Y-Y).

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v organ för att beräkna och ange avståndet 504 830 7 mellan successiva placeringar av mätspetsen (7) med hjälp av vinkelgivarnas (8,9) och den linjära skalans (10) aktuella värden på rotationer och linjär förskjutning.

8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att vinkelgivarna (8,9;8',9') är av kapa- citiv typ.