DE1172436B

DE1172436B - Alignment and direction checking device

Info

Publication number: DE1172436B
Application number: DEV9212A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Meier; Dr-Ing Erhard Lippert
Original assignee: FREIBERGER PRAEZ SMECHANIK VEB
Current assignee: FREIBERGER PRAEZ SMECHANIK VEB
Priority date: 1955-07-15
Filing date: 1955-07-15
Publication date: 1964-06-18

Description

Fluchtungs- und Richtungsprüfeinrichtung Der Erfindungsgegenstand betrifft eine Fluchtungs-und Richtungsprüfeinrichtung mit einem fokussierbaren Fluchtfernrohr mit Strichplatte und einer aus einer Lichtquelle mit Kondensor, einer Meßmarke und einem im Strahlengang des Fluchtfernrohrs liegenden Teilungswürfel bestehenden Autokollimationseinrichtung und ferner mit einem am Prüfobjekt zu befestigenden Autokollimationsspiegel.Alignment and direction testing device The subject of the invention relates to an alignment and direction checking device with a focusable alignment telescope with reticle and one from a light source with condenser, a measuring mark and an autocollimation device located in the beam path of the alignment telescope and also with an autocollimation mirror to be attached to the test object.

Es sind Fluchtungsfernrohre bekannt, die durch Veränderung der Objektivbrennweite so fokussierbar sind, daß bei beliebiger Zielentfernung das Bild des Zieles immer in derselben Ebene abgebildet wird. Alignment telescopes are known which can be adjusted by changing the focal length of the lens can be focused in such a way that the image of the target always appears at any distance from the target is mapped in the same plane.

Diese Fluchtungsfernrohre tragen in der Bildebene eine Marke, deren Mitte mit der optischen Achse des Fluchtungsfernrohres zusammenfällt und Idie mit der Lage des Zieles verglichen wird. Das Gehäuse solcher Fluchtungsfernrohre besteht oft aus einem gehärteten und geschliffenen Zylinder, dessen mechanische Achse gleichfalls mit der optischen Achse des Fernrohrs zusammenfällt. Dadurch wird das Orientieren des Fluchtungsfernrohres, wenn es beispielsweise in Buchsen eingesetzt wird, erleichtert. Das Ziel ist entweder einAnriß oder eine besondere Marke auf dem Objekt selbst oder es ist der Zielort durch eine besondere Marke, die beispielsweise durch eine Zentrierkugel oder durch einen Führungszylinder orientiert ist, dargestellt.These alignment telescopes bear a mark in the image plane, their Center coincides with the optical axis of the alignment telescope and Idie with the location of the target is compared. The housing of such alignment telescopes is made often from a hardened and ground cylinder, whose mechanical axis is also coincides with the optical axis of the telescope. This will make the orientation the alignment telescope, if it is used in sockets, for example. The target is either a scratch or a special mark on the object itself or it is the destination through a special mark, for example through a centering ball or is oriented by a guide cylinder is shown.

Um mit einem solchen Fluchtungsfernrohr auch Richtungsprüfungen vornehmen zu können, bedient man sich beispielsweise zweier Zielmarken, deren Entfernung auf der Objektachse bekannt ist und die nacheinander anvisiert werden. Die Versetzung beider Zielpunkte zueinander kann mit Hilfe einer kippbaren Planplatte, welche vor das Objektiv gesetzt wird, festgestellt und daraus die Richtungsabweichung errechnet werden. In order to also carry out directional checks with such an alignment telescope to be able to use, for example, two target marks whose distance to the object axis is known and which are sighted one after the other. The dislocation both target points to each other can with the help of a tiltable plane plate, which in front the lens is set, is determined and the directional deviation is calculated from this will.

Man kann aber auch mit dem Fluchtungsfernrohr Richtungsprüfungen durchführen, wenn man sich eines zusätzlichen Kollimators bedient. Die in der Brennebene des Kollimatorobjektivs liegende beleuchtete Strichplatte sendet hierbei ihre Strahlen aus dem Kollimatorobjektiv parallel in das Fernrohrobjektiv. Durch Verschieben des Negativsystems des Objektivs wird das Fernrohr auf Unendlich eingestellt, und die eintretenden parallelen Strahlen vereinigen sich in der Brennebene des Objektivs. But you can also check the direction with the alignment telescope when using an additional collimator. The one in the focal plane The illuminated reticle lying on the side of the collimator lens sends its rays from the collimator lens in parallel into the telescope lens. By moving the Negative system of the lens, the telescope is set to infinity, and the incoming parallel rays combine in the focal plane of the lens.

Um hintereinander ohne Umbauarbeiten Fluchtungs- und Richtungsprüfungen vorzunehmen, hat man den Kollimator vor der Frontlinse noch mit einer Zielmarke ausgerüstet, die in der optischen Achse des Kollimators liegend den Zielpunkt verkörpert. Der Kollimator ist in diesem Falle ebenfalls, wie auch das Fernrohr, mit einem gehärteten und geschliffenen Zylinder ausgerüstet, dessen mechanische Achse mit der optischen Achse zusammenfällt. Zum Überwechseln von Richtungsprüfung auf Fluchtungsprüfung ist das Fernrohr durch Verschieben der Negativlinse von Unendlich auf Idie jeweilige Zielentfernung einzustellen. Die Anbringung des Kollimators ist in vielen Fällen äußerst schwierig und sehr oft reicht die hiermit erzielbare Genauigkeit der Richtungsprüfung nicht aus. In order to carry out alignment and directional tests one after the other without any modification work the collimator still has a target mark in front of the front lens equipped, which embodies the target point lying in the optical axis of the collimator. The collimator in this case is also like also the telescope, with a hardened one and ground cylinder, whose mechanical axis coincides with the optical Axis coincides. To switch from direction check to alignment check is the telescope by moving the negative lens from infinity to the respective To set the target distance. The attachment of the collimator is in many cases extremely difficult and very often the accuracy of the direction check that can be achieved with this is sufficient not from.

Um die Genauigkeit zu erhöhen und die schwierige Anbringung des Kollimators zu umgehen, hat man auch Fluchtungsfernrohre mit einem ansetzbaren Autokollimationsvorsatz (Gauß'schen Okular) ausgerüstet, mit dessen Hilfe man nunmehr Richtungsprüfungen nach dem Autokollimationsverfahren mit doppelter Genauigkeit als nach dem Kollimatorverfahren vornehmen kann. Dabei muß für Richtungsprüfungen der Kollimator durch einen Autokollimationsspiegel ersetzt werden. Die Autokollimationsvorsatzeinrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie hinsichtlich ihrer Lage nicht mit der notwendigen Genauigkeit zur optischen Achse reproduzierbar einzustellen sind und es dadurch zu Meßfehlern kommen kann. Solche Vorsatzeinrichtungen haben weiterhin den Nachteil der großen Kopflastigkeit des Gerätes und demzufolge der unsicheren Anbringung an verhältnismäßig labilen Teilen des Gerätes, so daß mit diesen Anordnungen befriedigende Ergebnisse für höhere Ansprüche auf die Dauer nicht zu erwarten sind. To increase the accuracy and the difficult installation of the collimator To get around, you also have alignment telescopes with an attachable autocollimation attachment (Gaussian eyepiece), with the help of which one can now carry out directional tests according to the autocollimation method with double precision than according to the collimator method can make. The collimator must pass through an autocollimation mirror for direction checks be replaced. The autocollimation attachments have the disadvantage that they are not with the necessary accuracy for optical Axis must be set reproducibly and this can lead to measurement errors. Such front attachments also have the disadvantage of being very top-heavy of the device and consequently the unsafe attachment to relatively unstable ones Parts of the device so that with these arrangements satisfactory results for higher Claims in the long run are not to be expected.

Für Richtungsprüfungen sind ferner auch Autokollimationsfernrohre bekannt, die eine Ursprungs-und eine Vergleichsstrichplatte haben, die miteinander über den am Zielort angebrachten Spiegel verglichen werden. Diese Fernrohre sind fest auf Unendlich eingestellt und eignen sich deshalb nicht für Fluchtungsprüfungen. Autocollimation telescopes are also used for direction checks known that have an original reticle and a comparison reticle that are mutually exclusive can be compared via the mirror attached to the destination. These telescopes are permanently set to infinity and are therefore not suitable for alignment tests.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluchtungs- und Richtungsprüfeinrichtung so auszubilden, daß ohne Umbauarbeiten und ohne Auswechslung von Geräteteilen sowohl Richtungsprüfungen nach der Autokollimationsmethode mit der ihr eigenen Genauigkeit als auch Fluchtungsprüfungen durchgeführt werden können. The invention is based on the object of an alignment and direction checking device to train in such a way that both without conversion work and without replacement of parts of the device Directional tests according to the autocollimation method with its own accuracy as well as alignment tests can be carried out.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Autokollimationseinrichtung mit einem Fluchtfernrohr zu einer festen Baueinheit vereinigt ist, daß die Lichtquelle der Autokollimationseinrichtung ausschaltbar und der Autokollimationsspiegel mit mindestens einer Zielmarke versehen ist. This object is achieved in that an autocollimation device is combined with an alignment telescope to form a solid unit that the light source the autocollimation device can be switched off and the autocollimation mirror with at least one target mark is provided.

Die Ausradierungen für ein Zielkreuz in der Spiegelschicht bringen bei Richtungsprüfungen keine Störung des Autokollimationsbildes, da die ausradierten Flächen im Vergleich zur noch verbleibenden Spiegelfläche verschwindend gering sind. Will man schnell hintereinander von einer Fluchtungs- auf eine Richtungsprüfung übergehen, so ist es nur noch notwendig, das Fernrohr von der eingestellten Zielentfernung auf Unendlich umzustellen und die Lampe für die Beleuchtung der Ursprungsstrichplatte auszuschalten. Umgekehrt ist entsprechend zu verfahren. Bring the erasures for a target cross in the mirror layer No disturbance of the autocollimation image during directional tests, since they were erased Surfaces are negligibly small compared to the remaining mirror surface. If you want to switch from an alignment check to a direction check in quick succession pass, it is only necessary to move the telescope away from the set target distance to switch to infinity and the lamp for illuminating the original reticle turn off. The reverse is to be followed accordingly.

Für die Auswertung der Richtungsprüfung sind zwei senkrecht zueinander stehende Meßschrauben bekannter Bauart zur meßbaren Verschiebung der Okularstrichplatte in ihrer Ebene am Fluchtfernrohr angeordnet. For the evaluation of the direction test, two are perpendicular to each other Standing micrometers of known design for measurable displacement of the eyepiece reticle arranged in their plane on the escape telescope.

Eine beispielsweise Ausführung des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung im Schema dargestellt. An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing in the scheme.

Bei einer Richtungsprüfung befindet sich auf einem zu prüfenden Objekt, z. B. der Stirnseite einer Welle 1, ein Spiegel 2. Die mittels einer Glühlampe 3 und einer Linse 4 beleuchtete Marke 5 mit Winkelteilung wird über einen Teilungswürfel 6 in den Beobachtungsstrahlengang eingespiegelt. Eine verschiebbare Zerstreuungslinse 7 ist derart in den Abbildungsstrahlengang eingeschaltet, daß die von der Marke 5 ausgehenden Strahlen das Objektiv 8 parallelstrahlig verlassen. Treffen diese Strahlen auf den senkrecht zur Fernrohrachse stehenden Spiegel 2, so werden sie in sich zurückgeworfen. Steht jedoch der Spiegel in einem Winkel zur Fernrohrachse, so werden die Strahlen um den doppelten Betrag dieses Winkels abgelenkt zurückgeworfen. In beiden Fällen wird die Marke 5 über ein Umkehrsystem 9 auf einer in der Okularbildebene des Okulars 10 angeordneten Okularstrichplatte 11 abgebildet. Die Abweichung des Bildes der Markenmitte von der Nullstellung auf der Okularstrichplatte 11 ist ein Maß für die Neigung des Spiegels 2, bzw. für die Neigung der zu prüfenden Welle in bezug auf die Geräteachse. Mittels zweier in der Zeichnung nicht dargestellter, nach Winkeleinheit geeichter Meßschrauben ist die Oku- larstrichplatte 11 in ihrer Ebene in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen bewegbar angeordnet, um die Ausmessung zu ermöglichen. In the case of a direction test, an object to be tested z. B. the end face of a shaft 1, a mirror 2. The means of an incandescent lamp 3 and a lens 4 illuminated mark 5 with angular graduation is over a graduation cube 6 reflected in the observation beam path. A sliding diverging lens 7 is switched into the imaging beam path in such a way that the mark 5 outgoing rays leave the lens 8 parallel to one another. Meet this Rays on the mirror 2, which is perpendicular to the telescope axis, become thrown back in itself. However, if the mirror is at an angle to the telescope axis, so the rays are reflected back deflected by twice the amount of this angle. In both cases, the mark 5 is set via an inversion system 9 on one in the ocular image plane of the eyepiece 10 arranged eyepiece reticle 11 shown. The deviation of the Image of the mark center from the zero position on the eyepiece reticle 11 is a Measure for the inclination of the mirror 2 or for the inclination of the shaft to be tested with respect to the device axis. By means of two not shown in the drawing, micrometers calibrated according to the angle unit, the ocular lar line plate 11 in their Plane arranged to be movable in two mutually perpendicular directions to enable the measurement.

Zur Verwendung der Einrichtung für Fluchtungsprüfung befindet sich auf dem mit einer Zentriervorrichtung versehenen Spiegel 2 eine Zielmarke, deren Mittelpunkt mit der zu prüfenden Achse zusammenfällt. Durch Verschieben der Zerstreuungslinse 7 wird bei ausgeschalteter Glühlampe 3 diese Zielmarke auf dem Spiegel 2 anvisiert, und mit der im Okular in Nullstellung befindlichen Okularstrichplatte 11 durch Betätigung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Doppelplanglasplattenvorsatzes in Deckung gebracht. Die Größe der Achsversetzung kann an den Meßtrommeln des Doppelplanglasplattenvorsatzes abgelesen werden. To use the device for alignment check is located on the mirror 2 provided with a centering device, a target mark whose Center coincides with the axis to be tested. By moving the diverging lens 7 this target mark on the mirror 2 is aimed at with the light bulb 3 switched off, and with the eyepiece reticle 11 in the zero position in the eyepiece by actuation a double plane glass panel attachment, not shown in the drawing, in cover brought. The size of the axial offset can be determined on the measuring drums of the double flat glass plate attachment can be read.

Durch Ein- bzw. Ausschalten der Glühlampe 3 sowie durch entsprechende Fokussierung mit der Zerstreuungslinse 7 kann, ohne daß ein Umbau des Gerätes oder ein Austausch des Spiegels gegen eine Zielmarke erforderlich ist, von der einen auf die andere Prüfungsart übergegangen werden. By switching the incandescent lamp 3 on and off and by corresponding Focusing with the diverging lens 7 can without a modification of the device or an exchange of the mirror for a target is required, one of which to switch to the other type of examination.

Claims

Claims: 1. Device for measurable alignment and direction testing with a focusable alignment telescope with reticle and one with a light source with condenser, a measuring mark and one lying in the beam path of the alignment telescope Dividing cube existing autocollimation device, also with one on the test object autocollimation mirror to be attached, characterized in that the autocollimation device (3, 4, 5, 6) with the alignment telescope (7, 8, 9, 10, 11) to form a fixed structural unit What is combined is that the light source (3) of the autocollimation device can be switched off and the autocollimation mirror (2) is provided with at least one target mark.

2. Device according to claim 1, characterized in that two micrometers of known type standing perpendicular to one another for measurable displacement the eyepiece reticle (11) are arranged in their plane on the alignment telescope.

Publications considered: German Patent Specifications Nur.929094, 584 894 308 589; British Patent No. 124528; Magazine »Fernmechanik und Precision «, 41st year, 1933, issue 9, pp. 131 to 134; Company publication measuring no. 8775 XIII54 / CX from Ernst Leitz GmbH., Wetzlar; Company publication »Technical Precision measuring instruments «No. E / 70-10-251 from Carl Zeiss Jena VEB.