DE3610160A1 - Device for optically testing the surface of workpieces - Google Patents

Device for optically testing the surface of workpieces

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DE3610160A1
DE3610160A1 DE19863610160 DE3610160A DE3610160A1 DE 3610160 A1 DE3610160 A1 DE 3610160A1 DE 19863610160 DE19863610160 DE 19863610160 DE 3610160 A DE3610160 A DE 3610160A DE 3610160 A1 DE3610160 A1 DE 3610160A1
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Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Vetter
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Schaudt Maschinenbau GmbH
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Schaudt Maschinenbau GmbH
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Abstract

The invention relates to an optical testing device for testing the surface quality of moved workpieces during their processing on a grinding machine. The testing device has a light-transmitting and reflected light-receiving test head (29) which contains at least one optoelectrical transducer (41) for producing measurement signals corresponding to the reflected light. The test head (29) is connected via an optical waveguide (28) to a sensing head (36) which can be aligned with the surface section to be tested of the clamped-in workpiece (9) in order to transmit the light output by the test head and to receive the light reflected by the surface of the workpiece. The sensing head is the component of a sensor (24) of a dimension measuring head (21) of a grinding machine, in particular of the diameter measuring head of a cylindrical grinding machine. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum optischen Prüfen der Oberfläche von WerkstückenDevice for the optical inspection of the surface of workpieces

Die Erfindung betrifft eine optische Prüfvorrichtung zum Prüfen der Oberflächenbeschaffenheit von Werkstücken mit einem vom Werkstück entfernt angeordneten, Licht auf einen Oberflächenabschnitt des Werkstücks aussendenden und reflektiertes Licht empfangenden Prüfkopf, dem wenigstens ein opto-elektrischer Wandler zum Erzeugen von dem reflektierten Licht entsprechenden Meßsignalen zugeordnet ist und der über ein Lichtleitfaserbündel mit einem auf den zu prüfenden Oberflächenabschnitt des Werkstücks ausrichtbaren Tastkopf zum Aussenden des von dem Prüfkopf abgegebenen und zum Empfangen des an der Werkstückoberfläche reflektierten Lichts verbunden ist.The invention relates to an optical test device for testing the Surface quality of workpieces with a remote from the workpiece, Emit and reflect light onto a surface section of the workpiece Light receiving test head, the at least one opto-electrical converter for generating of the reflected light is assigned corresponding measurement signals and the over an optical fiber bundle with a surface section of the to be tested Workpiece alignable probe head for emitting the output from the probe and connected to receive the light reflected on the workpiece surface is.

Es gibt Schleifaufgaben, bei denen neben exakten Werkstückabmessungen auch eine bestimmte Oberflächenbeschaffenheit des fertigen Werkstücks gefordert ist. Während die Werkstückabmessungen insbesondere auf Rundschleifmaschinen in process, also während des Schleifvorgangs, ermittelt werden können, und der Schleifvorgang dementsprechend gesteuert werden kann, wird die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks nach dem Bearbeiten in einem nachfolgenden Arbeitsgang geprüft. Hierzu ist es bekannt, die Oberfläche des Werkstücks nach dem Entnehmen aus der Aufspannung in der Maschine zu reinigen, dann zu beleuchten und die Intensität des reflektierten Lichts zu messen.There are grinding tasks for which, in addition to exact workpiece dimensions a certain surface quality of the finished workpiece is also required is. While the workpiece dimensions are in process, especially on cylindrical grinding machines, that can be determined during the grinding process, and the grinding process can be controlled accordingly, the surface finish of the workpiece checked in a subsequent operation after processing. For this it is known the surface of the workpiece after it has been removed from the clamping in the machine to clean, then illuminate and measure the intensity of the reflected light.

Aus diesem gemessenen Intensitätswert kann auf die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks geschlossen werden.This measured intensity value can be used to refer to the surface properties of the workpiece are closed.

Zur Beeinflussung der Oberflächenbeschaffenheit im Sinne bestimmter Vorgaben kann aufgrund dieser Messungen bei der Bearbeitung nachfolgender Werkstücke die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe, ihre Drehzahl oder die Drehzahl des Werkstücks in Abhängigkeit vom gemessenen Wert geändert werden oder es kann z.B. ein Abrichtvorgang eingeleitet und entsprechend gesteuert werden. Auf die Bearbeitung des geprüften Werkstücks hat das Prüfergebnis dieses gesonderten Prüfvorgangs jedoch keinen Einfluß mehr.In order to influence the surface quality in terms of certain specifications, the feed speed of the grinding wheel, its speed or the speed of the workpiece can be changed depending on the measured value on the basis of these measurements when machining subsequent workpieces, or a dressing process can be used, for example initiated and controlled accordingly. However, the test result of this separate test process no longer has any influence on the processing of the tested workpiece.

Es kann vielmehr nur bei den nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen korrigierende bzw. optimierende Berücksichtigung finden.Rather, it can only be corrective in the subsequent processing operations or find optimizing consideration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, welche mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Kontrolle der Oberflächenbeschaffenheit am eingespannten Werkstück während des Schleifprozesses und eine Beeinflussung des Schleifprozesses im Sinne einer Optimierung der Oberflächenbeschaffenheit gestattet.The invention is based on the object of providing a device of the initially described type described to indicate which simple means a reliable control the surface quality on the clamped workpiece during the grinding process and influencing the grinding process in terms of optimizing the surface quality allowed.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Tastkopf Bestandteil eines Tasters eines Abmessungsmeßkopfes einer Schleifmaschine ist, und daß der Abmessungsmeßkopf mit dem Tastkopf der Schleifscheibe der Schleifmaschine zur In-process-Messung der Abmessung und der Oberflächenbeschaffenheit während der Werkstückbearbeitung durch Schleifen zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the probe head Is part of a probe of a dimensional measuring head of a grinding machine, and that the dimensional measuring head with the probe head of the grinding wheel of the grinding machine for in-process measurement of dimensions and surface properties during the Workpiece machining is assigned by grinding.

Besonders zweckmäßig ist die Realisierung der Erfindung als in einer Rundschleifmaschine, wo der Tastkopf Bestandteil eines Tasters eines Durchmessermeßkopfes ausgebildet sein kann. In bevorzugter Weise ist die Lichtaustritts- und Lichteintrittsöffnung des Tastkopfes zum Messen berührungslos dicht vor der zu prüfenden Werkstückoberfläche positioniert. Dadurch wird ein Verschleiß der Lichtaustritts-und Lichteintrittsöffnung des Tastkopfes vermieden. In Ausgestaltung der Erfindung enthält der Tastkopf eine optische Umlenkanordnung, deren eine Lichteintritts- und Lichtaustrittsfläche mit einem Ende des Lichtleitfaserbündels verbunden ist und deren andere Lichteintritts- und Lichtaustrittsfläche radial bzw. senkrecht zur Werkstückoberfläche hin ausgerichtet ist. Bei dieser Ausführung des Tastkopfes erfolgt die optische Zuleitung zum Tastkopf tangential zum rotierenden Werkstück, während das Licht radial zum Werkstück aus dem Tastkopf austritt. Auf diese Weise ist eine günstige, raumsparende Anordnung des Tastkopfes im Arbeitsbereich der Schleifmaschine möglich.It is particularly useful to implement the invention as one Cylindrical grinding machine where the probe head is part of a probe of a diameter measuring head can be formed. The light exit and light entry opening is preferred of the probe head for measuring contact-free close to the workpiece surface to be tested positioned. This results in wear and tear on the light exit and light entry openings of the probe head avoided. In an embodiment of the invention, the probe head contains a optical deflection arrangement, one of which has light entry and light exit surfaces one end of the fiber optic bundle is connected and the other light entry and Light exit surface radial or perpendicular to the workpiece surface is aligned. In this version of the probe head, the optical one takes place Feed line to the probe head tangential to the rotating workpiece, while the light is radial emerges from the probe head towards the workpiece. This way it is a cheap, space-saving one The probe head can be arranged in the working area of the grinding machine.

In der Regel wird bei der Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Schleifmaschine ein Kühlschmiermittel zugeführt, das die Oberfläche des Werkstücks mindestens im Arbeitsbereich der Schleifscheibe benetzt. Um trotzdem eine zuverlässige Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks zu ermöglichen, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß dem Tastkopf ein Mittel zum Entfernen des im zu prüfenden Oberflächenabschnitt am Werkstück haftenden Kühlschmiermittelfilms zugeordnet ist. Als Mittel zum Entfernen des Kühlschmittmittelfilms kann eine an eine Druckquelle angeschlossene, auf den zu prüfenden Oberflächenabschnitts des Werkstücks ausgerichtete Blasdüse vorgesehen sein. Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich dadurch, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsöffnung des Tastkopfes mit einer an eine Druckquelle angeschlossenen Ringdüse umgeben ist. Der Tastkopf enthält bei dieser Konstruktion also nicht nur die Lichtführung, sondern auch die Blasluftführung. Dies stellt eine konstruktiv besonders günstige und raumsparende Lösung dar, die auch ein zuverlässiges Freiblasen des zu prüfenden Oberflächenabschnitts des Werkstücks gewährleistet. Um den Reinigungseffekt der Ringdüse zu verbessern, sieht die Erfindung vor, daß die Ringdüse exzentrisch ausgebildet ist, derart, daß ihr Luftaustrittsquerschnitt entgegen der Bewegungsrichtung des Werkstücks größer ist als in dessen Bewegungsrichtung.Usually when machining a workpiece with a grinding machine a cooling lubricant supplied, which the surface of the workpiece at least in The working area of the grinding wheel is wetted. To still have a reliable test To enable the surface quality of the workpiece, the invention provides in a further embodiment that the probe head a means for removing the im surface section to be tested adhering to the workpiece assigned. As a means for removing the coolant film, a a pressure source connected to the surface section of the to be tested Workpiece aligned blow nozzle be provided. A particularly favorable arrangement results from the fact that the light inlet and light outlet opening of the probe head is surrounded by an annular nozzle connected to a pressure source. The probe In this construction, it contains not only the light guide, but also the Blown air duct. This represents a particularly favorable and space-saving construction A solution that also reliably blows the surface section to be tested of the workpiece guaranteed. To improve the cleaning effect of the ring nozzle, the invention provides that the ring nozzle is designed eccentrically, such that Their air outlet cross-section is larger than the direction of movement of the workpiece is than in its direction of movement.

Eine konstruktiv besonders bevorzugte Ausführungsform der Prüfvorrichtung nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der Tastkopf Bestandteil eines Tasters eines Durchmessermeßkopfes ist. Vorzugsweise ist der über das Lichtleitfaserbündel mit dem Tastkopf verbundene Prüfkopf am Durchmessermeßkopf angebracht bzw. in diesem integriert.A structurally particularly preferred embodiment of the test device according to the invention results from the fact that the probe head is part of a button of a diameter measuring head. Preferably the one is over the optical fiber bundle Test head connected to the probe head is attached to or in the diameter measuring head integrated.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Prüfvorrichtung hat den vorteil, daß sie eine Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit eines Werkstücks während dessen Bearbeitung in einer Schleifmaschine erlaubt. Die Prüfvorrichtung erfordert wenig Raum im Arbeitsbereich der Schleifmaschine, da sie mit einem Durchmessermeßkopf kombiniert ist. Aufgrund der durch die Erfindung ermöglichten in-process-Messung der Oberflächenbeschaffenheit ist eine Beeinflussung der laufenden Bearheitung eines Werkstücks möglich. Das führt zu einer beträchtlichen Ausschußverminderung. The test device proposed according to the invention has the advantage that it allows the surface quality of a workpiece to be tested while it is being processed in a grinding machine. The test device requires little space in the working area of the grinding machine because it is combined with a diameter measuring head. Due to the in-process measurement of the surface properties made possible by the invention, it is possible to influence the ongoing machining of a workpiece. This leads to a considerable reduction in rejects.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Rundschleifmaschine mit Durchmessermeßkopf und optischer Prüfvorrichtung nach der Erfindung, Figur 2 eine Teilansicht des Werkstücks mit Meßtastern zur Durchmessermessung und einer optischen Prüfvorrichtung nach der Erfindung, gesehen in Richtung des Pfeiles II, Figur 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III in Figur 2, Figur 4a eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines unteren Meßtasters und Figur 4b einen Schnitt entlang B-B der F#igur 4a.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show it: FIG. 1 shows a schematic side view of a cylindrical grinding machine with a diameter measuring head and optical test device according to the invention, Figure 2 is a partial view of the workpiece with probes for diameter measurement and an optical test device according to the Invention, seen in the direction of arrow II, Figure 3 is a schematic sectional view along the line III in Figure 2, Figure 4a a plan view of another embodiment of a lower probe and FIG. 4b shows a section along B-B of FIG. 4a.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Rundschleifmaschine mit einem Durchmessermeßkopf mit integrierter optischer Prüfeinrichtung für die Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit eines Werkstücks während seiner Bearbeitung.Figure 1 shows a schematic representation of a cylindrical grinding machine with a diameter measuring head with integrated optical testing device for the Checking the surface quality of a workpiece while it is being machined.

4uf einem von einem Maschinenbett 1 getragenen stationären Sockel 2 ist ein Schleifschlitten 3 in X-Richtung beweglich geführt. Der Schleifschlitten 3 trägt eine Schleifspindel 4 mit einer Schleifscheibe 6.4 on a stationary base carried by a machine bed 1 2, a grinding slide 3 is movably guided in the X direction. The grinding slide 3 carries a grinding spindle 4 with a grinding wheel 6.

Auf dem Maschinenbett 1 ist in Front vor dem Schleifschlitten 3 ein Maschinentisch 7 gelagert, der quer zur Richtung horizontal verschiebbar ist. Der Maschinentisch 7 traqt einen Werkstückspindelstock 8 und diesem gegenüber einen nicht dargestellten Reitstock, zwischen denen in üblicher Weise ein zu bearbeitendes Werkstück 9 eingespannt ist. Das Werkstück ist in Richtung eines Pfeiles 11 und die Schleifscheibe in Richtung eines Pfeiles 12 antreibbar.On the machine bed 1 is a front in front of the grinding slide 3 Machine table 7 mounted, which is horizontally displaceable transversely to the direction. Of the Machine table 7 supports a workpiece headstock 8 and one opposite it tailstock, not shown, between which in the usual way one to be machined Workpiece 9 is clamped. The workpiece is in the direction of an arrow 11 and the grinding wheel can be driven in the direction of arrow 12.

Auf einer am Maschinenbett 1 angebrachten Konsole 13 ist ein Schlitten 14 in Richtung eines Pfeiles U bewegbar gelagert, der ein Meßgerät 16 mit einem Taster 16a zur Längspositionierung des Werkstücks 9 trägt.On a console 13 attached to the machine bed 1 is a slide 14 mounted movably in the direction of arrow U, a measuring device 16 with a Button 16a for the longitudinal positioning of the workpiece 9 carries.

An einer auf dem Mschienbett 1 montierten Säule 17 ist parallel zum Maschinentisch 7 ein Meßschlitten 18 geführt, an welchem über einen Schwenkhebel 19 ein Meßkopf 21 angebracht ist. Mittels des Schwenkhebels 19 ist der Meßkopf 21 aus seiner in Figur 1 mit ausgezogenen Linien dargestellten Arbeitsstellung in eine mit strichpunktierten Linien dargestellte Ruhestellung 21a schwenkbar. Die Schwenkachse, um welche der Schwenkhebel geschwenkt wird, ist mit 19a bezeichnet.On a mounted on the Mschienbett 1 column 17 is parallel to Machine table 7 is guided by a measuring slide 18 on which a pivot lever 19 a measuring head 21 is attached. The measuring head 21 is positioned by means of the pivot lever 19 from its working position shown in solid lines in Figure 1 into a The rest position 21a shown with dash-dotted lines is pivotable. The pivot axis, around which the pivot lever is pivoted is indicated by 19a designated.

Der Meßkopf 21 weist an einem Meßkopfgehäuse 22 zwei in Y-Richtung verschiebbare Taster 23 und 24 auf, die zur Durchmesserbestimmung des Werkstücks 9 auf entgegengesetzten Seiten an dessen Umfang anliegen und so den Werkstückdurchmesser während der Bearbeitung mit der Schleifscheibe 6 abgreifen. Ein im Meßkopfgehäuse 22 angeordneter, in der Zeichnung nicht dargestellter Meßwertaufnehmer ist über eine Leitung 26 mit einer Steueranordnung 27 verbunden, die eine bekannte Maschinensteuerung sein kann und die ermittelten Durchmessermeßwerte zu Steuersignalen verarbeitet. Im Meßtaster 24 des Meßkopfes 21 ist zusätzlich eine optische Prüfvorrichtung zum Prüfen der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks 9 während seiner Bearbeitung mit der Schleifscheibe 6 eingebaut. Diese optische Prüfvorrichtung ist über eine optische Leitung, beispielsweise eine Glasfaserleitung 28, mit einem Prüfkopf 29 verbunden, der an dem Meßkopfgehäuse 22 angebracht ist. Der Prüfkopf 29 ist über eine Leitung 26a ebenfalls mit der Steueranordnung 27 verbunden. Der im unteren Taster 24 angeordneten optischen Prüfvorrichtung ist eine Blasdüse 31 zugeordnet, die mittels Befestigungsmitteln 32 ebenfalls am Meßkopfgehäuse 22 angebracht ist. Über einen Schlauch 33 ist die Blasdüse 31 mit einer Druckluftquelle 34 verbunden.The measuring head 21 has two in the Y direction on a measuring head housing 22 Slidable buttons 23 and 24, which are used to determine the diameter of the workpiece 9 rest on opposite sides of the circumference and thus the workpiece diameter tap with the grinding wheel 6 during processing. One in the measuring head housing 22 arranged, not shown in the drawing transducer is about a line 26 connected to a control arrangement 27, which is a known machine control can be and the determined diameter measured values processed into control signals. In the probe 24 of the measuring head 21 is an optical test device for Checking the surface quality of the workpiece 9 during its machining installed with the grinding wheel 6. This optical test fixture is via a optical line, for example a glass fiber line 28, with a test head 29 connected, which is attached to the measuring head housing 22. The probe 29 is over a line 26a is also connected to the control arrangement 27. The one in the lower A blow nozzle 31 is assigned to the optical test device arranged on the pushbutton 24, which is also attached to the measuring head housing 22 by means of fastening means 32. The blower nozzle 31 is connected to a compressed air source 34 via a hose 33.

Der Aufbau der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung zum Prüfen der Oberflächenbeschaffenheit eines Werkstücks während der Bearbeitung auf einer Schleifmaschine geht am deutlichsten aus den Figuren 2 und 3 hervor.The structure of the test device proposed according to the invention for Checking the surface quality of a workpiece during machining a grinding machine can be seen most clearly from FIGS.

Figur 2 ist eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles II der Figur 1 und Figur 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der Figur 2. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figur 1.Figure 2 is a partial view in the direction of arrow II of the figure 1 and FIG. 3 show a sectional view along the line III-III in FIG. 2. The same Parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1.

Figur 2 zeigt, daß der raster 24 des Durchmessermeßkopfes mit einem optischen Tastkopf 36 verbunden ist, der ein etwa radial auf die Werkstückoberfläche ausgerichtetes Umlenk-(Fia.3z prisma 37 en a t. Eine Seitenfläche 38 des Umlenkprismas 37 ist möglichst verlustfrei mit den Enden der Fasern des Lichtleitfaserbündels 28 verbunden. Das Lichtleitfaserbündel 28 führt, wie schon im Zusammenhang mit Figur 1 erwähnt, zu dem Prüfkopf 29, wo ein Teilbündel 28a der Faserleitung mit einer Lichtquelle 39 verbunden ist.Figure 2 shows that the grid 24 of the diameter measuring head with a optical probe head 36 is connected, which is an approximately radial on the workpiece surface aligned deflecting (Fia.3z prism 37 en a t. A side surface 38 of the deflecting prism 37 is as loss-free as possible with the ends of the fibers of the optical fiber bundle 28 connected. The optical fiber bundle 28 leads, as already in connection with FIG 1 mentioned, to the test head 29, where a partial bundle 28a of the fiber line with a Light source 39 is connected.

Ein anderes Teilbündel 28b ist an einen Meßwertaufnehmer 41 angeschlossen, bei dem es sich um einen handelsüblichen opto-elektrischen Wandler handeln kann. Der Meßwertaufnehmer 41 ist über die Leitung 26a mit der Steueranordnung 27, beispielsweise der Maschinensteuerung, verbunden.Another sub-bundle 28b is connected to a transducer 41, which can be a commercially available opto-electrical converter. The transducer 41 is via the line 26a with the control arrangement 27, for example the machine control.

Entlang dem Taster 24 ist das Lichtleitfaserbündel 28 in einem Kanal 42 geführt, um Verschmutzungen und Beschädigungen der optischen Prüfanordnung zu vermeiden. Der optische Ausgang es Umlenkprismas 37 ist etwa radial auf die Oberfläche des Werkstücks 9 ausgerichtet. Der Tastkopf 36 liegt nicht an der zu prüfenden Oberfläche des Werkstücks an, um Verschleißerscheinungen zu vermeiden.The fiber optic bundle 28 is in a channel along the push button 24 42 led to soiling and damage to the optical test arrangement avoid. The optical output of the deflecting prism 37 is approximately radial on the surface of the workpiece 9 aligned. The probe head 36 is not on the surface to be tested of the workpiece in order to avoid signs of wear.

Während der Bearbeitung des Werkstücks wird, wie allgemein üblich, über eine Kühlschmiermitteldüse 44 ein Kühlschmiermittel zugeftihrt, das zum Teil an der Oberfläche des rotierenden Werkstücks 9 haften bleibt. Mit der Blasdüse 31, die über die Leitung 33 mit der Druckluftquelle 34 verbunden ist und die vor dem Prüfbereich des optischen Tastkopfes 36 etwa radial auf die Oberfläche des rotierenden Werkstücks ausgerichtet ist, wird wenigstens im optischen Prüfbereich der Kühlschmiermittelfilm von der Oberfläche des Werkstücks entfernt.During the machining of the workpiece, as is generally the case, A cooling lubricant is supplied via a cooling lubricant nozzle 44, some of which remains adhering to the surface of the rotating workpiece 9. With the nozzle 31, which is connected via line 33 to the compressed air source 34 and which is before Test area of the optical probe head 36 approximately radially on the surface of the rotating Workpiece is aligned, the cooling lubricant film is at least in the optical test area away from the surface of the workpiece.

Durch das Teilbündel 28a der optischen Leitung 28, dessen Fasern in dem am Umlenkprisma 37 anliegenden Endbereich mit den Fasern des anderen Teilbündels 28b statistisch gemischt sein können, gelangt von der Lichtquelle 39 ausgesandtes Licht über das Umlenkprisma 37 zur gereinigten Oberfläche des umlaufenden Werkstücks 9. Das Licht wird an dieser Oberfläche reflektiert und wenigstens ein Teil des reflektierten Lichts tritt durch das Umlenkprisma 37 in die Fasern des Teilbündels 28b ein und gelangt zum Meßwertaufnehmer 41, wo seine Intensität als Maß für die Beschaffenheit der Oberfläche des Werkstücks gemessen wird.Through the partial bundle 28a of the optical line 28, the fibers of which in the end area resting on the deflecting prism 37 with the fibers of the other sub-bundle 28b can be statistically mixed, what is emitted by the light source 39 arrives Light via the deflecting prism 37 to the cleaned surface of the rotating workpiece 9. The light is reflected on this surface and at least part of the reflected Light enters the fibers of the partial bundle 28b through the deflecting prism 37 and reaches the transducer 41, where its intensity as a measure of the condition the surface of the workpiece is measured.

Entsprechende Meßsignale gelangen über die Leitung 26a zur Steueranordnung 27, wo sie zu Steuersignalen verarbeitet werden können.Corresponding measurement signals reach the control arrangement via line 26a 27, where they can be processed into control signals.

Die Figuren 4a und 4b zeigen in einer Draufsicht und einem Längsschnitt eine andere Ausführungsform eines Tastkopfes nach der Erfindung. Auch hier ist dieser Tastkopf 46 am unteren Taster 24 des Durchmessermeßkopfes angebracht. Der Tastkopf 46 weist jedoch kein Um#lenkprisma auf, sondern die optische Leitung 47 (Glasfaserleitung) ist unmittelbar bis zum Ausgang des Tastkopfes 46 geführt. Am Ausgang des Tastkopfes 46 ist die optische Leitung 47 von einer Ringdüse 48 umgeben, die über eine Druckleitung 49 mit der Druckluftquelle 34 in Verbindung steht. Das Ende der optischen Leitung 47 und die Ringdüse 48 liegen berührungslos dicht vor der Oberfläche des rotierenden Werkstücks 9, so daß ein ausreichender Teil des an der Werkstückoberfläche reflektierten Lichts in die optischen Fasern des mit dem Meßwertaufnehmer verbundenen Teilbündels 28b eintreten kann. Wie zuvor schon beschrieben, ist auch hier die optische Leitung 47 mit dem Prüfkopf 29 verbunden. Zum Schutz der Meßanordnung sind die Druckleitung 49 und die optische Leitung 47 auch hier in einem Kanal 50 geführt, der seitlich am unteren Tastarm 24 des Durchmessermeßkopfes angebracht ist.Figures 4a and 4b show a plan view and a longitudinal section another embodiment of a probe head according to the invention. Here, too, is this one Probe head 46 attached to the lower probe 24 of the diameter measuring head. The probe 46, however, does not have a deflecting prism, but the optical line 47 (glass fiber line) is led directly to the exit of the probe head 46. At the output of the probe 46, the optical line 47 is surrounded by an annular nozzle 48 which is connected via a pressure line 49 is connected to the compressed air source 34. The end of the optical line 47 and the ring nozzle 48 are contactlessly close to the surface of the rotating Workpiece 9, so that a sufficient part of the reflected on the workpiece surface Light into the optical fibers of the partial bundle connected to the transducer 28b can occur. As already described above, the optical line is also here 47 connected to the test head 29. To protect the measuring arrangement, the pressure line 49 and the optical line 47 also guided here in a channel 50, the is attached to the side of the lower probe arm 24 of the diameter measuring head.

Die Ringdüse 48 ist exzentrisch ausgebildet, so daß ihr Luftaustrittsquerschnitt 48a entgegen der Bewegungsrichtung des Werkstücks 9 größer ist als ihr in Bewegungsrichtung des Werkstücks liegender Luftaustrittsquerschnitt 48b.The ring nozzle 48 is eccentric so that its air outlet cross section 48a opposite to the direction of movement of the workpiece 9 is greater than it is in the direction of movement of the workpiece lying air outlet cross-section 48b.

Bei beiden Ausführungsbeispielen des optischen Tastkopfes wird dieser zusammen mit den Tastern für die Durchmessermessung bei Beginn des Schleifvorgangs an das Werkstück angelegt, so daß während des Schleifvorgangs nicht nur der Durchmesser des Werkstücks erfaßt wird, sondern auch seine Oberflächenbeschaffenheit dauernd kontrolliert werden kann. - Leerseite -In both exemplary embodiments of the optical probe head, this together with the probes for diameter measurement at the start of the grinding process applied to the workpiece, so that not only the diameter during the grinding process of the workpiece is detected, but also its surface quality permanently can be controlled. - blank page -

Claims (9)

Patentansprüche t. Optische Prüfvorrichtung zum Prüfen der Oberflächenbeschaffenheit von Werkstücken mit einem vom Werkstück entfernt angeordneten, Licht auf einen Oberflächenabschnitt des Werkstücks aussendenden und reflektiertes Licht empfangenden Prüfkopf, dem wenigstens ein opto-elektrischer wandler zum Erzeugen von dem reflektierten Licht entsprechenden Meßsignalen zugeordnet ist und der über ein Lichtleitfaserbündel mit einem auf den zu prüfenden Oberflächenabschnitt des Werkstücks ausrichtbaren Tastkopf zum Aussenden des von dem Prüfkopf abgegebenen und zum Empfangendes an der Werkstückoberfläche reflektierten Lichts verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der rastkopf (36, 46) Bestandteil eines Tasters (24) eines #bmessungsmeßkopfes (21) einer Schleifmaschine ist, und daß der Abmessungsmeßkopf mit dem Tastkopf der Schleifscheibe (6) der Schleifmaschine zur In-process-Messung der Abmessung und der Oberflächenbeschaffenheit während der erkstückbearbeitung durch Schleifen zugeordnet ist. Claims t. Optical test device for testing the surface quality of workpieces with a remote from the workpiece arranged, light on a surface section of the workpiece emitting and reflected light receiving test head, the at least an opto-electrical converter for generating the corresponding reflected light Measurement signals is assigned and the via an optical fiber bundle with one on the surface section of the workpiece to be tested, adjustable probe head for transmission of the output from the test head and the receiving end on the workpiece surface reflected light is connected, characterized in that the locking head (36, 46) Part of a probe (24) of a measuring head (21) of a grinding machine is, and that the dimensional measuring head with the probe head of the grinding wheel (6) of the grinding machine for in-process measurement of dimensions and surface properties during the workpiece machining is assigned by grinding. 2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (36, 46) Bestandteil eines Tasters 24) eines Durchmessermeßkopfes (21) einer Rundschleifmaschine ist.2. Test device according to claim 1, characterized in that the Probe head (36, 46) part of a probe 24) of a diameter measuring head (21) a cylindrical grinding machine. 3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustritts- und Lichteintrittsöffnung (43) des Tastkopfes (36, 46) gegenüber der Anlagefläche des Tasters (24) am Werkstück (9) zurückgesetzt angeordnet und zum Messen berührungslos dicht vor der zu prüfenden Werkstückoberfläche positioniert ist.3. Test device according to claim 1 or 2, characterized in that that the light exit and light entry opening (43) of the probe head (36, 46) opposite the contact surface of the button (24) on the workpiece (9) and set back For measuring, positioned without contact close to the workpiece surface to be tested is. 4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (36) eine optische Umlenkanordnung (37) enthält, deren eine Lichteintritts- und Lichtaustrittsfläche (38) mit einem Ende des Lichtleitfaserbündels (28) verbunden ist und deren andere Lichteintritts- und Lichtaustrittsfläche (43) radial bzw.4. Test device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the probe head (36) contains an optical deflection arrangement (37), one of which is a light entry and light exit surface (38) connected to one end of the optical fiber bundle (28) and the other light entry and light exit surfaces (43) are radial or senkrecht zur Werkstückoberfläche hin ausgerichtet ist.is aligned perpendicular to the workpiece surface. 5. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tastkopf (36, 46) ein Mittel (31, 48) zum Entfernen des im zu prüfenden Oberflächenabschnitt am Werkstück (9) haftenden Kühlschmiermittelfilms zugeordnet ist.5. Test device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the probe head (36, 46) has a means (31, 48) for removing the in to be tested Surface section assigned to the workpiece (9) adhering cooling lubricant film is. 6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Entfernen des Kühlschmiermittelfilms eine an eine Druckquelle (34) angeschlossene, auf den zu prüfenden Oberflächenabschnitt ausgerichtete Blasdüse (31, 48) vorgesehen ist.6. Test device according to claim 5, characterized in that as Means for removing the cooling lubricant film a connected to a pressure source (34), A blow nozzle (31, 48) aligned with the surface section to be tested is provided is. 7. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsöffnung (43) des Tastkopfes (46) mit einer an eine Druckquelle (34) angeschlossenen Ringdüse (48) umgeben ist.7. Test device according to one of claims 5 or 6, characterized in that that the light inlet and light outlet opening (43) of the probe head (46) with a is surrounded by a pressure source (34) connected annular nozzle (48). 8. Prüfvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse (48) exzentrisch ausgebildet ist, derart, daß ihr Luftaustrittsquerschnitt (48a) entgegen der Bewegungsrichtung des Werkstücks (9) größer ist als in dessen Bewegungsrichtung.8. Test device according to claim 7, characterized in that the Ring nozzle (48) is designed eccentrically, such that its air outlet cross-section (48a) opposite to the direction of movement of the workpiece (9) is greater than in the latter Direction of movement. 9. Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der über das Lichtleitfaserbündel (28, 47) mit dem Tastkopf (36, 46) verbundene Prüfkopf (29) am Durchmessermeßkopf (21) angebracht ist.9. Test device according to claim 2, characterized in that the via the optical fiber bundle (28, 47) with the probe head (36, 46) connected test head (29) is attached to the diameter measuring head (21).
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