DD148098A1

DD148098A1 - MEASURING DEVICE FOR MEASURING GREATER LENGTHS

Info

Publication number: DD148098A1
Application number: DD21787479A
Authority: DD
Inventors: Wilhelm Karbe; Andre Szczyrbowski
Original assignee: Wilhelm Karbe; Andre Szczyrbowski
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-05-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen groeszerer Laengen in Verbindung mit dem Wegemeszsystem einer Werkzeugmaschine. Ziel der Erfindung ist es, das effektive und genaue Messen groeszerer Laengen bei direkter Ablesung der Abweichung vom Sollmasz im Werkstattbetrieb zu ermoeglichen. Dabei steht die Aufgabe, einen einfachen, unkomplizierten Mesztaster zu entwickeln, der in Verbindung mit dem Wegemeszsystem einer Werkzeugmaschine in den Arbeitspausen ein Aufmessen des aufgespannten Werkstueckes in mehreren Ebenen ermoeglicht. Das wird dadurch erreicht, dasz das koerperliche Masz eines Tastelementes durch einen der Uebersetzung eines Tasthebels und/oder dem Masz des Tastelementes entsprechenden, im Uebertragungsmechanismus eingearbeiteten, bemessenen Leerweg eliminiert wird und der Beginn und das Ende dieses Leerweges durch ein Signal angezeigt wird.The invention relates to a device for measuring large quantities in conjunction with the Wegemeszsystem a machine tool. The aim of the invention is to enable the effective and accurate measurement of larger quantities with direct reading of the deviation from the target mesh in workshop operation. The task is to develop a simple, uncomplicated Mesztaster that allows in conjunction with the Wegemeszsystem a machine tool in the breaks a measurement of the clamped workpiece in several levels. This is achieved by the physical mass of a probe element being eliminated by a measured free travel corresponding to the translation of a feeler lever and / or the mass of the probe element, incorporated in the transmission mechanism, and the start and end of this free travel being indicated by a signal.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Meßeinrichtung zum Messen größerer LängenMeasuring device for measuring larger lengths

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen größerer Längen in Verbindung mit dem Wegemeßsystem einer Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Tastarm mit Kugel und einem ebenen Getriebe zur Übertragung der Tastarmbewegung auf das Meßgerät.The invention relates to a device for measuring larger lengths in connection with the Wegemeßsystem a machine tool, consisting of a Tastarm with ball and a planar gear for transmitting the Tastarmbewegung to the meter.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Mit der Einführung von Werkzeugmaschinen mit NC-Steuerung stieg in der spanenden Formgebung auch die Qualität der Maßhaltigkeit gefertigter Werkstücke. Insbesondere bei großen 'Werkstücken kommt es jedoch vor, daß auf Grund des in der Maschine installierten Y/egmeßsyst ems die Fertigungsmittel genauer arbeiten, als es die im Betrieb vorhandenen Meßeinrichtungen erfassen können.Characteristic of the well-known technical solutions With the introduction of machine tools with NC control, the quality of the dimensional accuracy of manufactured workpieces has also increased in the machining design. Especially with large 'workpieces, it happens, however, that due to the installed in the machine Y / egmeßssyst ems the manufacturing means work more accurate than it can detect the existing measuring devices in operation.

Trotz dieser guten Voraussetzungen kann jedoch nicht auf eine Maßaufnahme, speziell bei der Erstprüfung von Bauteilen, verzichtet werden.Despite these good prerequisites, however, it is not possible to dispense with a measurement, especially during the initial inspection of components.

Zum Messen größerer Längen werden in herkömmlicher Weise für Innenmessungen Stichmaße und für Außenmessungen Bügelmeßgeräte verschiedener Konstruktion verwendet, die mit einer Meßschraube oder einem Peinzeiger ausgerüstet sind.In order to measure larger lengths, internal dimensions are measured in a conventional manner, and external measuring instruments are used for measuring instruments of different construction, which are equipped with a micrometer or a pointer.

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Auf Grand ihrer Größe sind sie jedoch relativ unhandlich, äußerst transportempfindlich und erfordern wesentlich längere Zeiten für das Ausrichten als für den PrüfVorgang.However, at grand size, they are relatively bulky, extremely transportable, and require much longer alignment times than the inspection process.

Eine weitere Möglichkeit, die längen an großen Werkstücken zu messen, liegt darin, die mit einem Wegmeßsystem ausgerüstete Werkzeugmaschine selbst als Meßmaschine zu benutzen und dazu sogenannte auf optischer oder elektronischer Basis arbeitende Koordinaten-Taster zu verwenden, wie sie bereits in ähnlicher Form an Meßmaschinen und Meßeinrichtungen für -kleinere Bauteile verwendet werden. Diese Koordinaten-Taster erfordern jedoch eine komplizierte Montage und Justierung, so daß sie für den Einsatz unter Werkstattbedingungen ungeeignet sind. Weiterhin muß beim Ablesen ständig das Maß der am Taster befindlichen Kugel berücksichtigt werden, und das Einfahren des Tasters in die Meßposition setzt bei großen Werkstücken Geschick und Einfühlungsvermögen voraus, da die maximale Auslenkung des Tasters oftmals unter 1 mm liegt.Another way to measure the lengths of large workpieces is to use the equipped with a position measuring machine tool itself as a measuring machine and to use so-called based on optical or electronic base coordinate probe, as already in a similar form to measuring machines and Measuring devices are used for-smaller components. However, these coordinate buttons require a complicated assembly and adjustment, so that they are unsuitable for use in workshop conditions. Furthermore, when reading constantly the degree of the ball located on the button must be taken into account, and the retraction of the probe in the measuring position requires skill and empathy for large workpieces, since the maximum deflection of the probe is often less than 1 mm.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat zum Ziel, das effektive und genaue Messen größerer Längen bei direkter Ablesung der Abweichung vom Sollmaß im Y/erkstattbetrieb zu ermöglichen.The object of the invention is to enable the effective and accurate measurement of larger lengths with direct reading of the deviation from the nominal dimension in the yard.

Darlegung des V/es ens der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, unkomplizierten Meßtaster zu entwickeln, der in Verbindung mit dem Wegmeßsyst em der Werkzeugmaschine in den Arbeitspausen ein Aufmessen des aufgespannten Werkstückes in mehreren Ebenen ermöglicht.The invention has for its object to develop a simple, uncomplicated probe, which allows in conjunction with the Wegmeßsyst em of the machine tool in the breaks a measurement of the clamped workpiece in several levels.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das körperliche Maß eines Tastelementes durch einen der Übersetzung des Tasthebels und/oder dem Maß des Tastelementes entsprechenden, im Übertragungsmechanismus eingearbeiteten,According to the invention the object is achieved in that the physical dimension of a probe element by one of the translation of the sensing lever and / or the dimension of the probe element corresponding incorporated in the transmission mechanism,

bemessenen Leerweg eliminiert wird und der Beginn und das Ende dieses Leerweges durch ein elektrisches Signal angezeigt wird.dimensioned Leerweg is eliminated and the beginning and the end of this free travel is indicated by an electrical signal.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß entsprechend der Meßaufgabe es wahlweise möglich ist, die Meßeinrichtung mit einer Meßuhr, einem Feinzeiger oder einem induktiven Geber auszurüsten.Another feature of the invention is that according to the measurement task, it is optionally possible to equip the measuring device with a dial gauge, a dial indicator or an inductive sensor.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß für die Signalgebung eine netzunabhängige Stromquelle angeordnet ist«,It is further envisaged that a mains-independent current source is arranged for the signaling,

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Ausführung sbeispie Ie näher erläuterte In den Zeichnungen zeigen: Figo 1: Meßtaster mit geradem Hebel Fig. 2: Meßtaster mit Winkelhebel Figo 3s Meßtaster mit Schubstange Fig. 4ί Meßtaster mit beweglichem Lager.The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments. In the drawings: FIG. 1: Measuring probe with straight lever FIG. 2: Measuring probe with angular lever Fig. 3s Measuring probe with push rod Fig. 4ί Measuring probe with movable bearing.

Am Grundrahmen 1 der Fig₀ 1 ist mittels eines elektrisch isolierten, spielfreien Lagers 2 der gerade mit einer Kugel 3 und einer Übertragungskugel 4 versehene Tasthebel 5 befestigt. Das Übertragungsteil 6 wird durch ein Federparallelogramm 7 gehaltert und greift mit der 2 d betragenden Aussparung 8 über die Übertragungskugel 4· Stirnseitig liegt am Übertragungsteil 6 der Meßbolzen 9 einer waagerecht angeordneten handelsüblichen Meßuhr an. Der Tasthebel 5 ist direkt über einen Signalgeber 10 mit einer Stromquelle 11 verbunden, wobei der zweite Pol an Masse liegt, so daß bei Berührung der Kugel 3 mit dem Werkstück der Signalgeber 10 in Funktion tritt. Ein weiterer Signalgeber 10' wird über den Schalter 12 in dem Moment betätigt, wo die Übertragungskugel 4 die Wandung der Aussparung 8 berührt.On the base frame 1 of FIG. ₀ 1, the sensing lever 5, which is currently provided with a ball 3 and a transmission ball 4, is fastened by means of an electrically isolated play-free bearing 2. The transmission part 6 is supported by a spring parallelogram 7 and engages with the 2 d amounting recess 8 on the transmission ball 4 · front side is located on the transmission part 6 of the measuring pin 9 of a horizontally arranged commercial dial gauge. The sensing lever 5 is connected directly via a signal generator 10 to a power source 11, wherein the second pole is grounded, so that upon contact of the ball 3 with the workpiece of the signal generator 10 comes into operation. Another signal generator 10 'is actuated via the switch 12 at the moment where the transmission ball 4 touches the wall of the recess 8.

In der Pig_e 2 ist eine Ausführung dargestellt, bei der der Mittelarm eines T-förmigen elektrisch isolierten Doppelhebels als Tasthebel 5' ausgelegt ist, während die Winkelarme 13 und 13« auf die Meßbolzen 9' der Meßwertaufnehmer je nach Meßrichtung einwirken«, Ähnlich wie in Pig. 1 ist zum Ausgleich des Tastkugelmaßes zwischen den Kugelenden der Winkelarme 13 und 13' und den Meßbolzen 9' ein bemessener Leerweg X eingehalten. Eine elektrische Anzeige 14 signalisiert den Kontakt des Tasthebels 5' mit dem Werkstück und den Kontakt des Winkelarmes 13 oder 13' mit den Meßbolzen 9¹.In the Pig _e 2, an embodiment is shown, in which the center arm of a T-shaped electrically isolated double lever is designed as a sensing lever 5 ', while the angle arms 13 and 13 «act on the measuring pin 9' of the transducer depending on the direction of measurement«, Similarly in Pig. 1 is maintained to compensate for the Tastkugelmaßes between the ball ends of the angle arms 13 and 13 'and the measuring pin 9' a dimensioned Leerweg X. An electrical display 14 signals the contact of the sensing lever 5 'with the workpiece and the contact of the angle arm 13 or 13' with the measuring pin 9 ^first

Die Hg₀ 3 zeigt einen Meßtaster mit 2 Meßwert auf nehmern und der an zwei parallelen Blattfedern 15 isoliert aufgehängten Schubstange 16, die längs zwischen den zueinander gekehrten Meßbolzen 9^ri der Meßwertaufnehmer angeordnet ist. Senkrecht an der Schubstange 16 ist der mit einer Kugel 3' versehene Tastarm 17 befestigt, wobei der Durchmesser der Kugel 3¹ durch die Leerwege X zwischen Schubstange 16 und Meßbolzen 9¹¹ eliminiert wird. Eine zur Fig«, 2 analoge Schaltungsanordnung sichert das elektrische Anzeigen der Berührungspositionen der Kugel 3¹ mit der Meßfläche und der Schubstange 16 mit den Meßbolzen 9'¹.The Hg ₀ 3 shows a probe with 2 measurement on receivers and isolated on two parallel leaf springs 15 suspended push rod 16, which is arranged longitudinally between the mutually facing measuring pin 9 ^{ri of} the transducer. Perpendicular to the push rod 16 which is provided with a ball 3 'provided Tastarm 17, wherein the diameter of the ball 3 ¹ is eliminated by the free paths X between the push rod 16 and the measuring pin 9 ¹¹ . An analogous to FIG «, 2 circuit ensures the electrical indication of the contact positions of the ball 3 ¹ with the measuring surface and the push rod 16 with the measuring pin 9 ' ^1st

Der Tasthebel 5' des in der Pig. 4 dargestellten Meßtasters wird mittig in einem beweglichen Lager 18 gehaltert und ist mit dem Ende des Hebelarmes direkt an der Zahnstange 19 der beidseitig beaufschlagbaren Meßuhr 20 beweglich befestigt. Die Zahnstange 19 ist in Gleit lagernThe feeler lever 5 'of the pig. 4, the probe is mounted centrally in a movable bearing 18 and is attached to the end of the lever arm directly on the rack 19 of the double-acting on the dial gauge 20 movable. The rack 19 is store in sliding

21 geführt und wird durch stirnseitig angeordnete Pedern21 out and is by frontally arranged Pedern

22 in der Mittellage gehalten. Zum Ausgleich des Durchmessers der Kugel 3'* ist das Pührungsstück 23 des beweglichen Lagers 18 beidseitig mit zwei verstellbaren Anschlägen 24 versehen, die den Weg des Pührungsstückes22 held in the middle position. To compensate for the diameter of the ball 3 '* the Pührungsstück 23 of the movable bearing 18 is provided on both sides with two adjustable stops 24, the path of the Pührungsstückes

23 nach jeder Seite auf das ausgleichende Maß begrenzen.23 after each side to limit the compensatory measure.

Ein am Tasthebel 5* angeordneter Stellungsschalter 25 signalisiert mittels elektrischer Anzeige die Berührungsposition der Kugel 3'¹ mit dem Werkstück und des beweglichen Lagers 18 mit den Anschlägen 24<>An on the sensing lever 5 * arranged position switch 25 signals by means of electrical display, the contact position of the ball 3 ' ¹ with the workpiece and the movable bearing 18 with the stops 24 <>

Die Auswahl der verschiedenen Konstruktionsvarianten soll nicht nur anschaulich die Anwendung des erfindungsgemäßen Lö'sungsprinzips offenbaren, sondern auch die im Gegensatz zu den im Handel erhältlichen Meßtastern einfache und billige Ausführung demonstrieren, die eine den speziellen Bedürfnissen der Anwender angepaßte Eigenrealisierung ermöglicht, wobei u. a, durch die eigene Wahl des Meßwertaufnehmers (Meßuhr, Peinzeiger, induktive Geber) die Meßunsicherheit der Meßaufgabe angepaßt werden kann· Insbesondere sind die für den Werkstattbetrieb erkennbaren Vorteile des Kugelausgleichs und der elektrischen Anzeige der Meßpositionen hervorzuheben« Während der Kugelausgleich eine Eeehenfehlerquelle beseitigt, gewährleistet die elektrische. Anzeige das Anfahren der Meßposition mit dem Taster auch vom mehrere Meter entfernten Bedienpult der Maschine.The selection of the various design variants should not only vividly disclose the application of the Lösungsprinzips invention, but also demonstrate in contrast to the commercially available Meßtastern simple and inexpensive execution that allows a special needs of the user adapted self-realization, u. a, can be adjusted by the own choice of the transducer (dial gauge, Peinzeiger, inductive encoder) the measurement uncertainty of the measurement task · In particular, the advantages recognizable for workshop operation of the ball compensation and the electrical display of the measuring positions to highlight «While the ball compensation eliminates a Eeehenfehlerquelle guaranteed the electrical. Display the approach of the measuring position with the button also from the control panel of the machine several meters away.

Die vorzugsweise bauliche Ausstattung des Meßgerätehalters mit Magnethaftung und Batteriestromversorgung sichern einen Einsatz in beliebiger Einbaulage, bei eingespanntem Werkzeug und in allen drei Achsen einer Werkzeugmaschine oder 3-D-Meßmaschine.The preferably structural features of the Meßgerätehalters with magnetic adhesion and battery power supply secure use in any mounting position, with clamped tool and in all three axes of a machine tool or 3-D measuring machine.

Mir Meßarbeiten in Bohrungen oder beengten Bäumen sind die in Pig. 1 und Pig. 4 aufgezeigten Ausführungsbeispiele besonders geeignet, während die in ihrer Porm etwas größer ausfallenden Geräte der Ausführungsbeispiele 2 und 3 mit zwei Uhren eine bessere Erkennbarkeit gewährleisten.Me measuring work in holes or cramped trees are the ones in Pig. 1 and Pig. 4 embodiments shown particularly suitable, while ensuring in their Porm somewhat larger failing devices of the embodiments 2 and 3 with two clocks a better recognizability.

Claims

~ 6 - i.

Invention invention

1. measuring device for measuring larger lengths in conjunction with the Wegemeßsystem a machine tool, consisting of a probe arm with probe ball and a planar gear for transmitting the Tastarmbewegung to the measuring • advises, characterized in that the physical dimension of a probe element by a translation of a -Stasthebels and / or the measure of the probe element corresponding, incorporated in the transmission mechanism, the measured free travel eliminated and the beginning and the end of this.Leerweges is indicated by a signal ·

Measuring device according to item 1, characterized in that the probe element preferably consists of a ball and the beginning of the measurement takes place only after the empty movement on the measuring pin.

3 * measuring device according to item 1, characterized in that it, without the condition of aligned measuring points to meet, according to the measuring task is optionally equipped with a dial indicator, a pointer or an inductive encoder _o

Measuring device according to points 1 to 3 _? characterized in that a mains-independent power source is arranged for the signaling.

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