CH401495A - Einrichtung zur Ermittlung des Umrisses eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkstückes, und Verfahren zum Betrieb der Einrichtung - Google Patents

Einrichtung zur Ermittlung des Umrisses eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkstückes, und Verfahren zum Betrieb der Einrichtung

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CH401495A
CH401495A CH181661A CH181661A CH401495A CH 401495 A CH401495 A CH 401495A CH 181661 A CH181661 A CH 181661A CH 181661 A CH181661 A CH 181661A CH 401495 A CH401495 A CH 401495A
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CH
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CH181661A
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Gordon Huntley Keith
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Description


  
 



  Einrichtung zur Ermittlung des Umrisses eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkstückes, und Verfahren zum Betrieb der Einrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ermiittlung des Umrisses eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkstückes. Im Schweizer Patent Nr.   389    915 ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, mit der Änderungen des Umrisses eines Gegenstandes in ein sich entsprechend änderndes elektrisches Signal mittels Abtastmitteln übertragen werden, wobei die Abtastmittel sich in etwa   konzen    trischer Umlaufbeziehung zu dem genannten Umriss befinden.

   Die Umrissänderungen werden in stark vergrössertem Massstab in Form einer Spur auf einer Karte aufgezeichnet, und zwar derart, dass die    Wiedergabe der Spur nicht t von irgendwelchen Rest-    exzentrizitäten der genannten Umlaufbeziehung beeinflusst wird. In anderen Worten: Die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie selbsttätig Restexzentrizitäten entgegenwirkt.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung dieser Art anzugeben. Die erfindungsgemässe Einrichtung weist eine   Abtastvor-    richtung zur Erzeugung eines dem Umriss des Gegenstandes entsprechenden Messwertsignals, eine auf elektrische Signale ansprechende, Darstellungsmittel umfassende Vorrichtung zum Umwandeln dieses Messwertsignals in eine entsprechende sichtbare Umrissspur auf den genannten Darstellungsmitteln im Abstand von einem auf diesen vorhandenen Bezugsort und Signal Ableitungsmittel auf, welche aus dem genannten Messwertsignal ein Signal zum Aufzeichnen einer Bezugsspur auf den   Darstellungsmitteln    abzuleiten imstande sind.



   Die Signalableitungsmittel können vorzugsweise Mittel enthalten, die aus dem Messwertsignal eine Sinuswelle extrahieren, die die Exzentrizität der Signalkomponente repräsentiert.



   Diese Sinuswelle kann dem   Messwertsign.,al    mit umgekehrten Vorzeichen überlagert werden, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das frei von der Exzentrizitäts-Signalkomponente ist und allein die Umriss  Signalkomponentle    enthält. Dieses Ausgangssignal kann den   Darstellungsmitteln.    zugeführt werden und gestattet es, eine Umrissspur aufzuzeichnen, deren Lage relativ zum Bezugs ort frei von dem Effekt der Restexzentrizität ist. Der Mittelwert der Spur, die derart dargestellt ist, wird durch den Grad der Verstärkung des Messwertsignals   bestimmt.   



   Zwei weitere andere Ausführungen sind möglich.



  Die Sinuswelle kann einem Gleichspannungssignal überlagert werden, um eine Bezugsspur einer Umrissspur zu überlagern, und zwar einer   Umrissspur,    die noch den Effekt der Exzentrizität in sich trägt, oder um eine Umrissspur darzustellen, die frei vom Exzentrizitätseffekt ist und einen ausgewählten Mittelwert hat. In dem einen Fall kann die Umrissspur in bezug auf die Bezugs spur abgelesen werden. Im anderen Fall kann die   Umriss spur    gegenüber dem Bezugsort auf den   Darstellnngsmittein    abgelesen werden.



   Die Darstellungsmittel können eine scheibenförmige Karte aufweisen, die mit einem Aufzeichnungsstift   zusammenarbeitet.    Werden die   genannten    drei Möglichkeiten der Erfindung auf eine solche Ein  richtung    angewendet, so ist das Ergebnis der ersten Ausführungsform eine Umrissspur konzentrisch zum Mittelpunkt der Karte (das ist der Bezugsort), mit einem Mittelwert, der durch den Grad der Signalverstärkung bestimmt ist. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ergibt sich eine Umriss spur exzentrisch zum Mittelpunkt der Karte, jedoch überlagert mit einer Bezugsspur.

   Bei der dritten Aus  führungsform    ergibt sich eine Umriss spur konzentrisch zum Mittelpunkt der Karte gegenüber einer mittleren Spur, die entweder tatsächlich als mittlere   Spur aufgezeichnet sein kann oder auch nicht aufgezeichnet sein kann.



   Ist das Gleichspannungssignal das Integral der   Umrisssignalkomponente,    so ist die Bezugsspur faktisch die mittlere Spur.



   Die oben genannten drei Ausführungsformen werden im folgenden in Einzelheiten beschrieben, jedoch nicht in der Reihenfolge, in der sie oben angeführt wurden.



   Obwohl die Verwendung von Polarkoordinaten gewisse Vorteile mit sich bringt, so ist doch die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung gleichermassen geeignet, um Restexzentrizitäten entgegenzuwirken, wenn rechtwinkelige Koordinaten bevorzugt werden.



   Die Erfindung wird im folgenden an Ausfüh  rungsbeispieIen    unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.



   Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Einrichtung nach der Erfindung.



   Fig. 2 zeigt das Zeitschaltschema für die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1.



   Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Einrichtung nach Fig. 1.



   In Fig. 1 ist ein Gegenstand 1 in Form eines zylindrischen Werkstückes, dessen Umriss zu ermitteln und aufzuzeichnen ist, auf einem Arbeitstisch 2 dargestellt. Der Arbeitstisch 2 wird zunächst justiert, bis der Umriss des Gegenstandes und die Welle 3, die im   Hohliager    4 läuft, in etwa   konzentri    sche   Umlaufbeziehung    zueinander gebracht und dann festgesetzt werden.



   Ein Ende der Welle 3 trägt Messmittel in Form eines Wandlers 5, der Umrissänderungen in entsprechende elektrische Signaländerungen umwandelt, wobei die Umrissänderungen durch einen   Fühistift    6 ermittelt werden, der schwenkbar an einem Arm 7 gelagert ist. Der   Fühlstift    bildet einen Teil der Ab  tastvorrichtung.   



   Das andere Ende der Welle trägt einen   Karten    tisch 8, auf dem eine Scheibenkarte 9 gelagert ist.



  Der Mittelpunkt der Scheibenkarte liegt konzentrisch zur Achse der Welle. Ein Stiftaufzeichner 10 liegt oberhalb der Karte, und zwar derart, dass sein   Stift    11 radial über die Karte schwingen kann.



   Bei der beschriebenen Anordnung bewirkt eine Drehung der Welle 3, dass der Wandler 5 ein Messwertsignal erzeugt, das eine Umrisssignalkomponente entsprechend dem Umriss und eine Exzentrizitätssignalkomponente, entsprechend irgendeiner   Restc    exzentrizität in der Umlaufbeziehung, erzeugt.



   Das Messwertsignal wird durch einen Messverstärker 12 gesandt.



   Liegt keine Restexzentrizität vor, so veranlasst das    direkt dem Aufzeichner 10 vom A Verstärker 12 zuge-    führte Ausgangssignal den Aufzeichner, in grösserem Massstab den tatsächlichen Umriss des Gegenstandes aufzuzeichnen, einschliesslich aller Unregelmässigkeiten dieses Umrisses. Die   Aufzeichnung    würde die Form einer welligen Umrissspur haben, die zentrisch zum   Mittelpunkt    der Karte liegt. Bei den bisher bekannten Instrumenten erfordert die Eliminierung von Restexzentrizitäten eine sehr mühselige Einstellung des Werkstückes. Dies ergibt sich ohne weiteres daraus, dass, wenn man höhere Vergrösserungsverhältnisse betrachtet, die Toleranzen im Bereich von einigen Fünfzigtausendstelmillimetern liegen können.



   Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf Mittel zur Ableitung eines Ausgangssignals von dem verstärkten Messwertsignal, das, wenn es dem Zeich  ncr      10    zugeführt wird, das Aufzeichnen einer Umrissspur gestattet, deren Wiedergabe unbeeinflusst von Restexzentrizitäten innerhalb eines relativ weiten Bereiches ist. Auf diese Weise kann die Toleranz bis zu einigen Fünfzigtausendstelmillimetern vermindert werden. Eine solche Toleranz ist leicht durch Handeinstellung des Werkstückes 1 zu erreichen.



   Fig. 1 zeigt, dass der Zeichner 10 entweder mit dem Verstärker 12 verbunden werden kann, wenn ein Schalter 13 in der Stellung A ist, oder mit Signal  ableitungsmittein,    die noch zu beschreiben sind, wenn der Schalter in der Stellung B ist.



   Die Signalableitungsmittel enthalten zwei Signalwege, die von einem Kalibrierungsdämpfer 14 aus gehen. Einer dieser Wege verläuft über einen Relaisschalter 15, einen Speicherintegrator 16 und einen   Summenverstärker    17. Der andere verläuft durch ein   Sinus-iKosinuspotentiometer    18 zu einem Zweig, der einen   Relaissehalter    19, einen Speicherintegrator 20, ein Kosinuspotentiometer 21 und den Summenverstärker 17 enthält, und in einen anderen Zweig, der einen Relaisschalter 22, einen Speicherintegrator 23, ein Sinuspotentiomter 24 und den Summenverstärker 17 enthält. Die drei Potentiometer 18, 21, 24 werden gemeinsam durch eine gestrichelt angedeutete Welle gedreht.



   In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck    Relaisschalter     auf einen Ein-Aus Schalter, der auf ein Eingangssteuersignal anspricht.



  Der Ausdruck  Relais  umfasst daher beispielsweise   elektromagnetische    und elektronische Relais.



   Auf dem ersten Signalweg wird am Ausgang des Verstärkers 17 das Integral der Umrisssignalkomponente gewonnen und auf dem zweiten Weg die Sinuswelle, die die   Exzentrizitätssignralkomponente    repräsentiert. Dies bedeutet, dass das aus dem Verstärker 17 austretende Signal faktisch eine Gleichspannung hat, die einer Sinuswelle superponiert ist Dieses Signal repräsentiert also die   Gleich spannungs-    komponente der   Umrisssignalkomponente    und das fundamentale Messwertsignal. Das Messwertsignal ist eine Funktion des Winkels der relativen Drehung zwischen dem Werkstück und der Welle.



   Es ist   mathematisch    zu zeigen, dass die Zuführung des derart abgeleiteten Ausgangssignals zu dem Zeichner bewirkt, dass der Stift des Zeichners eine Bezugsspur aufzeichnet, die in erster Näherung genau ist. Die tatsächlich aufgezeichnete Form ist nur dann ein wirklicher Kreis, wenn die Exzentrizitäten in der   Umlaufbeziehung    sich Null nähern. Eine   Umrissspur, der eine konzentrische Bezugsspur überlagert ist, kann leicht dargestellt werden, unabhängig von der Tatsache, dass sie exzentrisch zur Mitte der Karte liegt.



   Das abgeleitete Ausgangssignal entspricht grundsätzlich der Gleichung    f(O)      = ao    ao + a1 cos   0    +   b1    sin   0.   



   In dieser Gleichung ist ao die Gleichspannungskomponente der Umrisssignal komponente,   a1    die Amplitude des Kosinus der Exzentrizitäts signalkomponente,   b1    die Amplitude des Sinus der Exzentrizitätssignal komponente.



     Schlalttechnisch    wird ao durch den Speicherintegrator 16 gegeben, al durch die erste Multiplikation des Messwertsignals mit dem Kosinus durch das   SinusiKosinuspotentiometer    18 mit   nachfolgender    Integration des Resultates durch den Integrator 20, und   b1    in ähnlicher Weise durch das Potentiometer 18 und den Speicherintegrator 23. Die Multiplikation mit cos   0    erfolgt durch das Kosinuspotentiometer 21. Die Multiplikation mit sin   0    erfolgt durch das Sinuspotentiometer 24. Die Summierung erfolgt durch den Verstärker 17.

   Die obere Integrationsgrenze ist durch die bereits genannten Schalter 15, 19 und 22 festgelegt; die untere Grenze der Integration ist durch die Rückstellrelaisschalter 25, 26, 27 festgelegt, die unter den vorliegenden Verhältnissen die Integratoren entleeren und sie damit zurückstellen.



   Die richtige Folge der   Einzeischritte    wird durch einen Impulsgenerator 28 vorgegeben, der   durch    Kontakte, die mit der Welle 3 zusammenarbeiten, ausgelöst wird.



   Im Betrieb wird die Welle 3, wenn alle Relaiskontakte, mit Ausnahme der Kontakte der Relais 25, 27 und 26, offen sind, durch nicht dargestellte   Antriebsmittel    gedreht (die Kontakte der Relais 25, 26, 27 sind geschlossen, um sicherzustellen, dass die Integratoren am Beginn eines Arbeitszyklus leer sind). Bei einer vorgegebenen Winkelstellung, die den Anfang und   das    Ende eines vollständigen Umlaufes markiert, bewirkt die Welle 3, dass der Schalter 13 aus der Stellung B in die Stellung A übergeht, und löst zur gleichen Zeit einen Impuls des Impulsgenerators 28 aus, der   bewirkt,    dass sich die Kontakte der   Relaisschalter    15, 19 und 22 schliessen und während einer vollständigen Umdrehung geschlossen bleiben.

   Zugleich bewirkt der Impuls, dass sich die Kontakte der   Reiaisschalter    25, 26 und 27 öffnen und während der gleichen Umdrehung offen bleiben.



   Während die erste Umdrehung erfolgt und bevor sie beendet ist, zeichnet der Zeichner 10 die   Umriss-    spur nach Massgabe des Messwertsignals auf. Der Integrator 16 integriert und speichert die Umrisssignalkomponente. Der Integrator 20   ermittelt    und speichert die Kosinusamplitude der Exzentrizitäts komponente.



   Am Ende einer vollständigen Umdrehung bewirkt die Welle 3, dass der Schalter 13 zur Stellung B übergeht und   dass    der Impulsgenerator 28 die Kontakte der Relaisschalter 15, 19 und   22    öffnet, während die Kontakte der   Relaisschaker    25, 26 und   27    offen bleiben (Schalter 13 kann ebenfalls ein Relaisschalter sein). Vom Beginn der zweiten   Umdrehung    an und während ihrer ganzen   Dauer    wird das in dem Integrator 16 gespeicherte Integral dem Signal auf   dem zweiten    Weg überlagert.

   Das   Ergebnis    ist, dass eine Bezugsspur (faktisch eine mittlere Spur) aufgezeichnet wird, in der der gleiche Exzentrizitätsgrad wie bei der   vorder      aufgezeichneten    Umrissspur relativ zum Mittelpunkt der Karte enthalten ist, wobei eine genaue Phasenbeziehung zwischen den Spuren besteht,   d. h.    die mittlere Spur wird konzentrisch zur Umrissspur aufgezeichnet.



   Der   Kalibrierungsdämpfer    14 dient dazu,   dlas    Integral der   Umriss.signawomponente    derart geeignet zu proportionieren, dass die Umrissspur und die Bezugsspur   (insbesondere    eine mittlere Spur) faktisch mit dem gleichen   Vergrösserungsgrad    aufgezeichnet werden.



   Vor Beginn eines nächsten Messzyklus müssen die Integratoren geleert   werden.    Hierzu werden die Kontakte der   Relaisschalter    25, 26 und 27 unter der Steuerwirkung der Welle durch den Impulsgenerator geschlossen. In Fig. 1 ist dargestellt, dass zwei verschiedene Leitungen vom Impulsgenerator 28 fortgehen. Die obere Leitung   dient    zur Speisung der Integratoren, die untere Leitung zur Rückstellung der Integratoren.



   Die   Zeitordnung    des Öffnens und Schliessens der Schalter 15, 19 und 22 entsprechend den Winkelstellungen der Welle ist in bezug zum Schliessen und Öffnen der Schalter 25, 26 und 27 in den Kurven A und B der Fig. 2 dargestellt. Die gestrichelten Teile weisen auf   geschlossene    Kontakte hin. Die beiden Kurven repräsentieren nicht notwendig die tatsächliche Erregung der Relaisschalter.



   Die bisher beschriebene   Verkörperung    der Erfindung bezieht sich auf die zweite der oben erörterten drei Ausführungsformen.



   Die dritte Ausführungsform wird nunmehr unter   Hinweis    auf Fig. 3 beschrieben.



   Fig. 3 ist Fig. 1 ähnlich, jedoch mit folgenden   Ausnahmen:      DerESchalter      13    liegt in Stellung A. Eine eine Bezugs spannung   liefernde    Vorrichtung 29 ist hinzugefügt. Die Bezugsspannung liegt am Eingang des   Snminierungsverstärkers    17.   Relaisschaiter    30, 31 und 32 sind zur Steuerung der   Ausgangssignate    von den Einheiten   116,    21 und 24 vorgesehen. Das Messwertsignal läuft hinter dem Dämpfer 14 durch eine   Phasenumkehrvorriditung    34 und einen   Relaisscltai-    ter 33 zum Eingang des Verstärkers 17.



   Während des Messzyklus sollen die zusätzlichen Schalter offen sein, wenn die Schalter 15, 19 und 22   geschlossen ; sind.   



   Am Beginn des Messzyklus wird die Vorrichtung 29 derart eingestellt, dass sie eine Spannung liefert, die bewirkt, dass die Umrissspur auf den gewünschten Teil der Karte aufgezeichnet wird. Bei der ersten   Umdrehung der Welle 3 ist die Wirkungsweise die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 1, mit der Ausnahme, dass der Schalter 13 von der Stellung A zur Stellung B übergeht und dass die in den Integratoren gespeicherten Grössen nicht den Verstärker 17 erreichen können, da die Schalter 30, 31 und 32 offen gehalten werden, und zwar zugleich mit den Schaltern 15, 19 und 22, die betätigt und geschlossen gehalten wurden, und dass der Schalter 22 ausgelöst und geschlossen gehalten wurde. Zusätzlich sind während der ersten Umdrehung auch die Kontakte des Relaisschalters 33 offen also während der Zeit, in der die Vorrichtung 29 allein dem Zeichner 10 eine Eingangsspannung zuführt.



   Beim Beginn der zweiten Umdrehung werden die Schalter 15, 19 und 22 betätigt, so dass sie sich öffnen, und die Schalter 30, 31, 32 und 33 werden betätigt, so dass sie sich schliessen. Das Ergebnis ist, dass im Zusammenwirken mit der Phasenumkehrvorrichtung 34 der in dem Integrator 16 gespeicherte   Gleichspannungswert    sich der   Gleichspannungskom-    ponente des Messwertsignals mit umgekehrtem Vorzeichen überlagert   und    dass die Sinuswelle, die auf dem zweiten Signalweg erzeugt wird, sich der Fundamentalkomponente mit umgekehrtem Vorzeichen überlagert. Das abgeleitete Ausgangssignal, das dem Zeichner 10 zugeführt wird, ist nun einfach die Um  rissinformat ; ion,    die konzentrisch zur vordlem aufge zeichneten Bezugsspur überlagert aufgezeichnet wird.



   Die erste der drei Ausführungsformen, auf die eingangs hingewiesen wurde, kann aus   dier      AnordL    nung nach Fig. 3 einfach dadurch   entwickelt    werden, dass man die Vorrichtung 29, die die Bezugsspannung erzeugt, und den ersten   Signale      15-1tl-30    fortlässt. Die resultierende Arbeitsweise ist dann wie folgt: Bei der ersten Umdrehung bewirkt die Welle 3 über den Impulsgenerator 28,   dass    sich die Relaisschalter 19 und 22 schliessen und die Relaisschalter 31, 32 und 33 öffnen. Bei der zweiten Umdrehung geht der Schalter 13 von der Stellung A in die Stellung B über, wodurch die   Relaissehalter    31, 32 und 33 geschlossen werden.

   Die Fundamentalkomponente des   Messwertsignais    wird nunmehr   mit    umgekehrtem Vorzeichen überlagert und die verbleibende Umriss  signalkomponente    dem Zeichner 10 zugeführt, der die Aufzeichnung einer Spur bewirkt, welche konzentrisch zum Mittelpunkt der Karte liegt, und zwar auf einer mittleren Spur, die dem Mittelwert der Umrisssignalkomponente entspricht. Diese Ausführungsform bringt eine Vereinfachung der Einrichtung mit sich. Sie gestattet anderseits tatsächlich, eine mittlere Bezugsspur aufzuzeichnen. Die Relaisschalter 26 und 27 bleiben selbstverständlich vom Beginn bis zum Ende des Mess- und Aufzeichnungszyklus offen.   



   Die vorstehend ; beschriebene Einrichtung bietet im Vergleich zu dem ; Vorschlag nach dem Schweizer    Patent Nr. 389 915 den Vorteil, dass die Notwendigkeit einer mechanischen Verschiebung insoweit überflüssig wird, als Restexzentrizitäten durch rein elektrische Mittel berücksichtigt werden.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH 1 Einrichtung zur Ermittlung des Umrisses eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Abtastvorrichtung (5) zur Erzeugung eines dem Umriss des Gegenstandes (1) entsprechenden Messwertsignals, eine auf elektrische Signale ansprechende, Darstellungsmittel (9-11) umfassende Vorrichtung zum Umwandeln dieses Messwerts ign als in eine entsprechende sichtbare Umrissspur auf den genannten Darstellungsmitteln im Abstand von einem auf diesen vorhandenen Be zugsort, und Signal-Ableitungsmfttel (15-27) aufweist,
    welche aus dem genannten Messwertsignal ein Signal zum Aufzeichnen einer Bezugsspur auf den Darsteliungsmitteln abzuleitenimstande sind.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Umwan dleln des Messwertsignals in eine Umrissspur mindestens zwei wahlweise benützbare Mittel umfasst.
    2. Einrichtung nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Mittel, die Umrissspur der Bezugsspur überlagert darzustellen.
    3. Einrichtung nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, dass als Bezugsspur eine mittlere Spur aufgezeichnet wird.
    4. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal-Ableitungsmittel Mittel (18-24) zur Ableitung der Sinuswelle und Gleich spannungs-Extraktionsmittel (15, 16) aufweisen, mittels welcher aus dem Messwertsignal das Integral einer Umriss signalkomponente ableitbar ist.
    5. Einrichtung g nach Unteranspruch 4, gekenn- zeichnet durch Mittel (17) zur Überlagerung einer Sinuswelle und des genannten Integrals, so dass sich ein abgeleitetes Ansgangssignal ergibt, das den Dar ; stellungsmitteln (9-11) ermöglicht, eine mittlere Spur in richtiger Lage in bezug auf die genannte Umrissspur auch dann zu erzeugen, wenn die Umrissspur infolge von Restexzentrizität der Einspannung des Gegenstandes gegenüber dem Bezugsort versetzt ist.
    6. Einrichtung nach Unteranspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sinuswellen-Ablei- tungsmittel erste Mittel (18, 20, 23) aufweisen, um während einer vollständigen Relativ ; Umdlrehung des Gegenstandes (1) in bezug auf die Abtastvorrichtung (5) die Amplitude des Kosinus einer Exzentrizitäts Signalkomponente und die Amplitude des Sinus der Exzentrizitä.ts-Signälkomponente zu ermitteln und zu speichern, und ferner zweite Mittel (21, 24) zur Multiplikation der Kosinus-Amplitudle bzw. der SinusAmplitude mit dem Kosinus bzw. dem Sinus des Umlaufwinkels bei einer nachfolgenden vollstän einigen Umdrehung.
    7. Einrichtung nach Unter anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel ein Sinus Kosinus-Potentiometer (18) und zwei Integratoren (20, 23) aufweisen und dass die zweiten Mittel ein Kosinus-Potentiometer (21) und ein Sinusotentio- meter (24) aufweisen, wobei alle Potentiometer (18, 21, 24) gemeinsam mit dem skh bei der Relativdrehung des Gegenstandes (1) in bezug auf die Abtastvorrichtung (5) drehenden Teil gedreht werden.
    8. Einrichtung nach Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (13, 28), um die Tätigkeit der Signal Ableitungsmittel (15-24) zeitlich durch den sich bei der Relativdrehung des Gegenstandes (1) in bezug auf die Abtastvorrichtung (5) drehenden Teil zu steuern.
    9. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungsmlittel eine Polarkoordinaten aufweisende Scheibenkarte (9) umfassen, die mit einem Zeichenstift (11) derart zusammenarbeitet, dass die Karte sich synchron mit dem sich bei der Relativdrehung des Gegenstandes (1) in bezug auf die Abtastvorrichtung (5) drehenden Teil dreht, und dass der Bezugsort der Mittelpunkt der Karte ist.
    10. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellmittel (14) zwischen dem Eingang für das Messwertsignal und den Signal Ableitungsmittein (15-24) liegen.
    11. Einrichtung nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch eine derartige Anordnung, dass das abgeleitete Ausgangssignal die Darstellung einer Umrissspur bewirkt, die gegenüber dem Blezugsort richtig liegt und daher frei von jeder Versetzung infolge von Restexzentrizität ist.
    12. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal-Ableitmittel (15-27) Sinuswellen-Extraktionsmittel (18 .. . 27) aufweisen zur Ableitung der Sinuswelle, die die Exzentrizitäts Signalkomponente repräsentiert, aus dem Messwert Signal.
    13. Einrichtung nach Unteranspruch 12, gekenn-' zeichnet durch Mittel (34), um dem Messwert-Signal die Sinuswelle mit umgekehrtem Vorzeichen zu überlagern, wodurch ein abgeleitetes Ausgangssignal erhalten wird, das frei von der Exzentrizitäts-Signalkomponente ist und es den Darstellungsmitteln gestattet, eine Umrissspur darzustellen, die gegenüber dem Bezugsort richtig liegt.
    14. Einrichtung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal-Ableitungsmittel (15-27) Gleichspannungs-Extraktionsmittel (16) aufweisen, mit denen das Integral der UmrissSignal- komponente abzuleiten ist, und dass sie ferner Mittel (29) zur Einstellung eines Gleichspannungs-Bezugs- potentials aufweisen.
    15. Einrichtung nach Unteranspruch 14, gekenn- zeichnet durch eine derartige Anordnung, dass sie zusätzlich die GIeichspannungskoruponenbe der Umriss-Signalkomponente mit umgekehrtem Vorzeichen dem Integral überlagern kann, wodurch ein abge- leitetes Ausgangssignal erhalten wird, das allein die Umriss information enthält, die auf einer Bezugsspur darzustellen ist, welche von dem Wert abhängt, auf den das Gleichspannungs-B ezugspotential eingestellt wurde.
    PATENTANSPRUCH II Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Messwertsignal unmittelbar zum Erzeugen der Umrissspur verwendet wird, und dass vom Messwertsignal ein Signal zum Aufzeichnen einer zur Umrissspur konzentrischen Bezugsspur abgeleitet wird.
    UNTERANSPRÜCHE 16. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messwertsignal ein von diesem abgeleitetes Korrektursignal überlagert wird, das eine allfällig im Messwertsignal enthaltene, von exzentrischer Einspannung des Gegenstandes herrührende Komponente ausgleicht.
    17. Verfahren nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ferner dem Messwertsignal das Integral einer Umriss-Signalkomponente mit umgekehrtem Vorzeichen überlagert wird, und dass eine wilikürlich gewählte Gleichspannung substituiert wird, um eine Umriss spur mit sich aus dieser willkürlichen Wahl ergebendem Mittelwert darzustellen.
    18. Verfahren nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungsmittel veranlasst werden, bei einer ersten Umdrehung den genannten Mittelwert in Form einer Bezugs spur und bei einer weiteren Umdrehung die Umrissspur darzustellen.
    19. Verfahren nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer dritten Umdrehung eine mittlere Spur, die den Mittelwert der Umrissspur repräsentiert, von dem Integral dargestellt wird.
    20. Verfahren nach Patentanspruch II, zur Darstellung einer Umrissspur, die den Umriss eines Gegenstandes repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1) in annähernd konzentrischer Anordnung zu den Fühlorganen (6) der Abtastvorrichtung (5) rotieren gelassen wird, wobei diese veranlasst wird, ein Messwertsignal zu erzeugen, das eine Umriss-Signalkomponente und eine Exzentri zitäts gnalkomponente enthält, dass das Messwertsignal verstärkt wird, dass die Umrissspur bei einem vollen Umlauf dargestellt wird, während die Exzentrizitätsinformation und das Integral der Urnrisslsignal- komponente abgeleitet wird, dass das Integral und eine die ExzentrizitätseSignlalkomponente repräsentierende Sinuswelle einander superponiert werden,
    und dass das derart abgeleitete Signal den Darstel lungsmitroln bei einem zweiten vollständigen Umlauf zugeführt wird, um eine mittlere Spur in genauer Abstandsbeziehung einer Umrissspur - abgesehen von etwaiger Versetzung der Umriss spur relativ zu einer vorgegebenen Stelle infolge von Restexzentrizität zu superponieren.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1302862B (de) * 1962-08-28 1971-01-07
GB1076253A (en) * 1962-12-19 1967-07-19 Rank Organisation Ltd Method and apparatus for assessing the co-ordinates of the centre of a roughly circular form relative to a fixed axis
DE1548227B1 (de) * 1966-03-28 1973-05-17 Gerhardt Messmaschb Kg Einrichtung zur messung des schlages oder des rundlaufs von rotationskoer8ern
US3604248A (en) * 1969-08-25 1971-09-14 Eastman Kodak Co Apparatus and methods for determining imbalance
US3731386A (en) * 1970-10-23 1973-05-08 K Kreiensen Measuring device for determining the angular position of a cam
CH545462A (it) * 1970-12-29 1973-12-15 Marposs App Elett Dispositivo di correzione per apparecchi di misura di quote
US4184263A (en) * 1973-12-17 1980-01-22 Seiko Seiki Kabushiki Kaisha Apparatus for measuring the waviness of a workpiece surface
US3903735A (en) * 1974-01-25 1975-09-09 Gould Inc Slope error compensating apparatus for use with profile measuring equipment
DE2411627A1 (de) * 1974-03-11 1975-05-28 Perthen Johannes Dr Ing Einrichtung zur elektrischen kompensation einer mechanischen groesse
DE2654025C2 (de) * 1976-11-27 1986-05-07 Dr.-Ing. Perthen Gmbh, 3000 Hannover Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren eines Werkstückes auf einem Rundheitsprüfgerät
US4138825A (en) * 1977-09-26 1979-02-13 Fmc Corporation Method and apparatus for providing runout compensation
DE3123489A1 (de) * 1981-06-13 1982-12-30 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Verfahren zur messung der rundheitsabweichungen von rotationskoerpern und einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens
DE3426304A1 (de) * 1984-07-17 1986-01-30 ELGEMA GmbH, 8057 Eching Verfahren zur automatischen feinjustierung von tastern

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2723461A (en) * 1949-05-20 1955-11-15 Taylor Taylor & Hobson Ltd Roundness measuring and/or recording apparatus
FR1230164A (fr) * 1958-07-11 1960-09-14 Procédé et dispositif pour le contrôle des surfaces et des défauts de forme d'une pièce usinée
GB950312A (en) * 1959-11-25 1964-02-26 Rank Precision Ind Ltd Measuring and recording arrangements

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GB981865A (en) 1965-01-27

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