CH640938A5

CH640938A5 - Elektronisches geraet nach dem baukastenprinzip zur verarbeitung einer mehrzahl von simultanen messsignalen, insbesondere zur verwendung bei der ueberpruefung von geometrischen abmessungen.

Info

Publication number: CH640938A5
Application number: CH500279A
Authority: CH
Inventors: Mario Possati
Original assignee: Finike Italiana Marposs
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1984-01-31
Also published as: FR2427583A1; GB2021869B; FR2427583B1; JPS5510593A; IT1108241B; DE2920210A1; IT7803453A0; SE447607B; SE7904601L; GB2021869A; US4241509A; JPH0224328B2; BR7903310A; ES480970A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Messung geometrischer Eigenschaften mechanischer Bauteile, die durch Messköpfe ausgeführt wird, welche Abweichungen linearer Istdimensionen von vorgegebenen Nenndimensionen messen.

Elektronische Geräte nach dem Baukastenprinzip für gleichzeitige Mehrfachmessungen geometrischer Eigenschaften durch Verarbeitung von durch Messköpfe abgegebene Messignale sind bekannt.

Ein bekanntes Gerät umfasst z.B. einen Hauptanzeigebaustein sowie Funktionsbausteine, die jeweils mit entsprechenden Messköpfen verbunden sind. Funktionsbausteine umfassen im allgemeinen Schaltungen zur Verstärkung der anliegenden Messignale, Verarbeitungsschaltungen sowie Vergleichs- und Anzeigeschaltungen, welche Anzeigelämp-chen aufleuchten lassen, um das Ergebnis der entsprechenden Messung anzuzeigen und damit zu melden, ob die geprüfte Abmessung im vorgegebenen Toleranzbereich liegt.

Die Ausgangssignale der verschiedenen Funktionsbausteine können zum Hauptbaustein durchgeschaltet werden, um an seinem Messgerät den Istwert der gemessenen Eigenschaft anzuzeigen.

Die zunehmende Verbreitung dieser Art von Gerät wird durch die ziemlich hohen Kosten eingeschränkt, die dadurch entstehen, dass das Gerät speziellen Messanwendungen ange-passt werden muss.

Bei den bekannten Geräten sind die Kosten für die Konstruktion und Verdrahtung der Schaltungen, um das Gerät für eine bestimmte Anzahl von Messungen aufzubereiten, ziemlich hoch, besonders so weit es die Verdrahtung betrifft.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Gerät nach dem Baukastenprinzip zur Verwendung bei der Durchführung gleichzeitiger Messungen zu schaffen, das besonders vielseitig ist und geringe Konstruktions- und Baukosten für seine Anpassung an bestimmte Anwendungszwecke erfordert. Erfindungsgemäss ist auch ein Gerät nach dem Baukastenprinzip vorgesehen, das vielseitig ist und nur eine beschränkte Anzahl von Bausteinen braucht.

Das erfindungsgemässe Gerät ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

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Die Erfindung ist nachstehend beispielsweise näher erläu- den mechanischen Werkstücke oder Teile und die entspre-tert. Die Zeichnungen zeigen: chenden Messungen dargestellt sind.

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Gerätes mit einem Be- Auf der Vorderseite des Gehäuses 2 befindet sich auch ein triebsbaustein sowie eine Anzahl von Funktionsbausteinen; Hauptnetzschalter 47 und eine Sicherung 49.

Fig. 2 eine Zeichnung mit Darstellung der einzelnen Bau- 5 Ein Gehäuse 37 des Funktionsbausteins 36 besteht ebensteine des Gerätes der Fig. 1 und ihrer elektrischen und me- falls aus einem geschlossenen Rahmen mit rechteckigem Um-chanischen Verbindungen; fangsverlauf, der an beiden Seiten offen ist, d.h. neben dem

Fig. 3 eine Schemazeichnung von einigen Kreisen eines Versorgungsbaustein 1 und an der gegenüberliegenden Seite. Funktionsbausteins des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Gerätes. Auf der Vorderfläche des Gehäuses 37 befinden sich ein

Der Versorgungs- oder Betriebsbaustein 1 der Fig. 1 um- ]0 Messanzeigegerät 40, drei Kontrollämpchen 50, 51, 52, wel-fasst ein Aussengehäuse 2, welches eine gedruckte Leiterkarte che anzeigen, ob eine Messung im Toleranzbereich liegt, oder 3 beherbergt, die einen Oszillator 4 sowie einen Stromversor- ob sie Über- oder Untermass anzeigt, ferner zwei Potentiome-gungskreis 6 für eine nicht gezeigte Wärmemessonde umfasst. ter 53, 54 zur Einstellung der Toleranzgrenzen sowie ein drit-Die Wärmemessonde gibt ein Signal in Abhängigkeit von der tes Potentiometer 55, zur endgültigen Einstellung des durch Umgebungstemperatur ab, das durch den Kreis 6 verstärkt 15 den Funktionsbaustein 36 ausgeführten Verarbeitungsund verarbeitet wird. Die gedruckte Leiterkarte besitzt auch ganges.

eine Schaltung 7, welche Bezugsspannungen erzeugt. Die mechanische Verbindung des Funktionsbausteins 36

Das Gehäuse 2 enthält vier weitere gedruckte Leiterkarten mit dem Versorgungsbaustein 1 erfolgt über Haken 56, die 8, die miteinander identisch sind, und von denen jede vier am Gehäuse 37 befestigt sind sowie Schlitze 57, welche im Ge-Eingangs- Detektor- und Verstärkungskreise 9 besitzt. Jeder 20 häuse 2 ausgeformt sind, wobei zwischen den beiden Baustei-Eingangs- Detektor- und Verstärkungskreis 9 speist einen nen 1,36 eine elastische rechteckige Dichtung 58 angeordnet nicht gezeigten zugeordneten Messkopf und empfängt, erfasst ist. Die Dichtung 58 ist offen, damit das Kabel 32 hinduchge-und verstärkt das Messkopfsignal. führt werden kann und die Innenräume des Versorgungsbau-

Der elektrische Anschluss der Karten 3 und 8 erfolgt über steins 1 sowie des Funktionsbausteins 36, in welchem das Ka-eine hintere Platine 10 mit gedruckten Schaltungen, die auch 25 bei 32 angeordnet ist, miteinander in Verbindung stehen, mechanisch als Träger für die Karten dient. Die Platine 10 erhält an den Eingängen 11,12 die Netzspannung von aussen. Die mechanische Verbindung des Funktionsbausteins 36 Die hintere Platine 10 ist auch über doppelseitig gerichtete mit dem nachfolgenden Funktionsbaustein erfolgt ebenfalls Leitungen 13 an die Wärmemessonde sowie über weitere dop- mit an dem zweiten Funktionsbaustein angebrachten Haken, pelseitig gerichtete Leitungen 14-29 an die 16 Messköpfe ge- 30 Schlitzen 59 im Gehäuse 37 und einer Dichtung 60. Die Seite führt. Diese sind mit Messfühlern versehen, welche mit ver- des letzten Funktionsbausteins 36e ist mit einem Querbrett schiedenen Punkten des zu prüfenden mechanischen Teils in 61, Haken 62 sowie einer Dichtung 63 verschlossen. Berührung stehen. Weiter ist ein an die hintere Platine 10 ge- Jeder Funktionsbaustein 36 .. .36e enthält eine Karte kuppelter Steckverbinder 30 vorgesehen, der mit einem Steck- 35 .. ,35e. Die Karten 35 .. ,35e, die parallel zu den Karten 3 verbinder 31 an einem Ende eines flachen biegsamen Mehr- 35 und 8 angeordnet sind, sind miteinander im wesentlichen polkabels 32 mit einer Anzahl von isolierten Leitungen steck- identisch und besitzen in jedem Fall identische gedruckte bar verbunden ist. Schaltungen. Die Karten 35 .. .35e besitzen Programmier-

Ein weiterer Steckverbinder 33 ist am Kabel 32 befestigt, matrizen, die eine entsprechende Karte in Abhängigkeit von der mit einem Steckverbinder 34 auf einer gedruckten Leiter- der durchzuführenden Messung spezialisieren.

karte 35 steckbar verbunden ist. Die Karte 35 enthält die to Fig. 3 zeigt eine Matrize 64 des Funktionsbausteins 36. Schaltungen für einen Funktionsbaustein 36, der in einem Die Matrize 64 umfasst an den Steckverbinder und damit Aussengehäuse 37 untergebracht ist. auch an die Leitungen des Kabels 32 geführte neun Zeilenlei-

Die Schaltungen des Funktionsbausteins 36 umfassen tungen sowie neun Spaltenleitungen. Jede Spaltenleitung hauptsächlich Verarbeitungskreise 38 sowie Steuerkreise 39 kann mit Hilfe von Überbrückungen 65 an eine Zeilenleitung eines Anzeigegerätes 40 (Fig. 2). 45 angeschlossen werden.

Ebenso sind die anderen Funktionsbausteine, der letzte ist Jeder Funktionsbaustein kann eine maximale Anzahl von mit dem Bezugszeichen 36e gekennzeichnet, an die Leitungen 9 Gliedern entsprechend den an den Spaltenleitungen anlie-des Kabels 32 angeschlossen. Die Funktionsbausteine 36 sind genden Signalen verarbeiten. Diese Signale liegen von der ebenfalls über eine Leitung des Kabels 32 an ein externes Stromversorgung, sowie den Detektor- und Verstärkungs-

Steuergerät 43 geführt, dessen Zweck nachstehend näher er- 50 kreisen her an.

läutert wird. Das Ergebnis der Verarbeitung kann in Abhängigkeit von

Der Aufbau der elektrischen Anschlüsse gestattet es, jeden der Umgabungstemperatur durch Verwendung des Signals Funktionsbaustein abzuschalten und die anderen angeschal- für die Messung durch die Wärmesonde korrigiert werden, tet zu lassen. das an allen Funktionsbausteinen über das Kabel 32 anliegt.

Die Aussenansicht und der mechanische Aufbau des Ge- 55 Die Signalverarbeitung kann aus der Messung von rätes sind in Fig. 2 gezeigt. Das Gehäuse 2 des Versorgungs- Durchmessern, Unrundheit, Schlag, Kegelformen, Geradbausteins 1 besteht aus einem geschlossenen Rahmen mit ei- heit, Kreisgenauigkeit, Abstände, Fluchtung, Krümmung, nem rechteckigen Umfangsverlauf, das auf einer Seite mit Rechtwinkligkeit und dem Unterschied zwischen den Maxi-Hilfe eines Querbrettes 44 und einer elastischen Dichtung 45 mal- und Minimalwerten einer Abmessung bestehen, abgedichtet ist. 60 Um diese Messungen durchzuführen, können die Verar-

Die fünf Karten 38 sind im Gehäuse 2 nebeneinander und beitungskreise 38 mit Widerständen 66,67,68 sowie den Speiparallel zum Brett 44 untergebracht. Die dem Brett 44 gegen- ehern 69,70 bestückt sein. Die Widerstände 66,67,68 bilden überliegende Seite des Gehäuses 2 ist offen, und daher ist der die Beiwerte zur Verarbeitung der Messignale.

Steckverbinder 30 zugänglich, ehe die Funktionsbausteine 36 Die Arbeitsweise des Gerätes ist wie folgt:

mechanisch angeschlossen werden. 65 Das zu messende Teil oder Werkstück wird automatisch

In der Vorderfläche des Gehäuses 2 ist eine Öffnung aus- oder von Hand auf entsprechenden mechanischen Bezugsein-geformt, die durch eine abnehmbare vordere Übersichtstafel richtungen angeordnet, so dass die Messfühler der Messköpfe 46 verschlossen wird, auf welcher schematisch die zu messen- die entsprechenden Messpunkte berühren können. Die Wär-

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memessonde misst die Umgebungstemperatur, die normalerweise der des Werkstücks oder mechanischen Teils gleich ist.

Die Messköpfe, von denen es im gezeigten Beispiel bis zu 16 Stück geben kann, sowie die Wärmemessonde werden durch den Versorgungsbaustein 1 gespeist und geben an diesen Messignale ab.

Die Dimensionsmessignale werden vom Betriebsbaustein labgegriffen und auf Pegel verstärkt, die eine nachfolgende Direktverarbeitung in den Funktionsbausteinen 36 gestatten. Zu diesem Zweck umfasst der Betriebsbaustein nichtgezeigte Regelpotentiometer, die aus 16 Potentiometern mit Nullpunkteinstellung und 16 Potentiometern für die Einstellung der Ansprechempfindlichkeit bestehen.

Alle verstärkten Messignale und die erforderlichen Betriebs- und Bezugssignale liegen am mehrpoligen Kabel 32 an.

Die vorher durch die Überbrückungs- oder Schaltdrähte 65 programmierten Matrizen 64 der verschiedenen Funktionsbausteine 36 ermöglichen es, den für die verschiedenen Messungen erforderlichen verstärkten Dimensionssignale an die Verarbeitungskreise 38 zu gelangen. Die Verarbeitungskreise oder -Schaltungen 38, welche möglichst vorher mit entsprechenden Widerständen 66,67,68 sowie den Speichern 69, 70 bestückt worden sind, und in welchen die Potentiometer 53,54,55 die erforderlichen Regelungen durchführen, erhalten vom Betriebsbaustein 1 ausser den vorgegebenen verstärkten Dimensionsmessignalen auch die zum Betrieb anderen erforderlichen Signale. Falls für die Messungen die Speicher 69,70 erforderlich sind, werden diese dadurch beaufschlagt, dass die Steuerung 43 von Hând oder automatisch 5 zugeschaltet wird.

Messungen werden durch die verschiedenen Funktionsbausteine 36 gleichzeitig durchgeführt und angezeigt. Ausserdem gelangen die Messergebnisse über das Kabel 32 an analoge Ausgänge des Betriebsbausteins 1.

io Die meisten Anwendungen des vorstehend beschriebenen Gerätes beziehen sich auf die Messung mechanischer Drehteile während ihrer Drehung auf von Hand bedienten Werkbänken, doch sind auch andere Anwendungen verschiedener Art möglich.

15 In Anbetracht des fast vollständigen Fortfalls von Verdrahtungsarbeiten sowie der Trennung der Fragen für die Nullstellung der Messköpfe von den auf die Messungen bezogenen Schwierigkeiten, d.h. der Verarbeitung der Messungen, bietet das erfindungsgemässe Gerät eine erhebliche Zeitein-20 sparung für seine Auslegung und Anpassung an bestimmte Anwendungen.

Die Anpassungsarbeiten des Gerätes umfassen im wesentlichen die Herstellung elektrischer Verbindungen durch Schaltdrähte in den Matrizen der Funktionsbausteine, die 25 Konstruktion der Übersichtstafel des Betriebsbausteins und die anderen vorstehend beschriebenen Arbeiten.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Elektronisches Gerät nach dem Baukastenprinzip zur Verarbeitung einer Mehrzahl von simultanen Messignalen, mit einem Eingangskreise zum Empfangen der Messignale und Stromversorgungskreise aufweisenden Betriebsbaustein, 5 Funktionsbausteinen und elektrischen Verbindungen zum Zusammenschalten des Betriebsbausteins und der Funktionsbausteine, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbaustein (1) eine Schaltung (7) zum Erzeugen von Bezugssignalen und Verstärkungskreise (9) zur Verstärkung der Messignale um- i0 fasst, dass die Verstärkungskreise (9) verstärkte Signale zur Direktverarbeitung an die Funktionsbausteine (36) abgeben, dass die elektrischen Verbindungen (32) die Stromversorgungssignale, die Bezugssignale und die verstärkten Signale an alle Funktionsbausteine (36) abgeben, sowie dadurch, dass is die Funktionsbausteine (36) programmierbare Mittel (64) umfassen, um die vorgewählten verstärkten Signale über die elektrische Verbindung (32) aufzunehmen.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die programmierbaren Mittel programmierbare Matrizen 20 (64) umfassen.
3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungen ein biegsames mehrpoliges Kabel (32) sowie Steckverbinder (30, 31,33,34) umfassen. 25
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbaustein (1) und die Funktionsbausteine (36) Gehäuse (2,37) mit offenen Seiten umfassen, sowie dadurch, dass das Gerät mechanische Verbindungsmittel (56,57) besitzt, um benachbarte Bausteine (1, 30 36) miteinander zu verbinden sowie auch Seitenbretter (64,

61), um die äusseren Öffnungen der Endbausteine (1,36e) zu verschliessen
5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (32) bei mechanischer Verbindung der 35 Gehäuse (2,37) in den Gehäusen (2,37) untergebracht ist und die Bausteine (1,36) elektrisch angéschlossen hält, wenn sie

(1,36) mechanisch voneinander getrennt werden.
6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Verbindungsmittel elastische 40 Dichtungen (46, 58,60,63) umfassen, die zwischen den verschiedenen Bausteinen (1,36) und zwischen den Endbausteinen (1,36e) sowie den Seitenwänden (44,61) und Kupplungsgliedern (56,57,59) untergebracht sind, um die Bausteine (1, 36) miteinander zu verbinden. 45
7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Funktionsbausteine (36) Anzeigevorrichtungen (40,50,51, 52) zur Sichtanzeige der entsprechenden Messergebnisse besitzen.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass 50 die Anzeigevorrichtungen ein Anzeigegerät (40) und Signal-lämpchen (50,51, 52) umfassen.
9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbausteine (36) mindestens je eine Karte (35) mit identischen gedruckten Schal- 55 tungen umfassen.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Funktionsbaustein (36) eine einzige Karte (35) umfasst.
11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbausteine (36) Wi- 60 derstände (66,67,68) umfassen, um die Verarbeitungsbeiwerte der entsprechenden Messungen zu bilden.
12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

dass ein oder mehrere Funktionsbausteine (36) Speicher (69, 70) enthalten.
13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

dass es eine Steuervorrichtung (43) zum Ansteuern der Speicher (69,70) umfasst.
14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Funktionsbausteine auf die entsprechende Messung bezogene Regelvorrichtungen (53,54, 55) umfassen.
15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbaustein (1) Vorrichtungen zur Nulleinstellung sowie zur Regelung der Empfindlichkeit der Messignale umfasst.
16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbaustein (1) eine Anzahl von Leiterkarten (8) umfasst, dass auf jeder Karte mehrere Verstärkungskreise (9) zur Verstärkung mehrerer Messignale vorgesehen sind und dass die Karten (9) im wesentlichen gleiche gedruckte Schaltungen aufweisen.
17. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbaustein (1) eine ausbaubare Übersichtstafel (46) umfasst.
18. Gerät nach Anspruch 1, zur Verwendung bei der Messung der Dimensionen mechanischer Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schaltung (6) zur Abgabe eines Signals für die Umgebungstemperatur sowie zur Übertragung dieses Signals an die Funktionsbausteine (36) umfasst.

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