DD154037C2 - Anordnung zur gerad- und ebenheitsmessung - Google Patents

Abstract

Bei einer Anordnung zur Gerad- und Ebenheitsmessung, insbesondere für große Meßflächen, sollen die Meßgenauigkeit und -sicherheit erhöht werden. Deshalb gilt es, eine Anordnung zur Messung der Geometrie von Oberflächen zu schaffen, bei der das Meßergebnis nicht durch auftretende Verkippungserscheinungen des Vertikalwegaufnehmers beeinträchtigt wird. Erfindungsgemäß sitzt der auf der Meßfläche angeordnete Vertikalwegaufnehmer auf einem Zwischenstück auf, an dessen Unterseite ein in der Flucht zum Membranmittelpunkt des Vertikalwegaufnehmers einstellbarer Taster angeordnet ist. Die Erfindung stellt eine Zusatzerfindung zur DD-PS 125 440 dar.

Description

Durch horizontale Lageanordnung des Tasters (Einstellung der erzeugten Exzentntat) wird die Verkippung so beeinflußt, daß sie betragsmaßig mit der unvermeidlichen störenden Verkippungsauswirkungen übereinstimmt jedoch entgegengesetztes Vorzeichen aufweist Auf das Meßsignal des Vertikalwegaufnehmers wirkt somit lediglich eine aus den beiden Verkippungen resultierende Kippungsauswirkung, die in einem fur die Ebenheitsmessung relevanten Kippbereich Null bzw vernachlassigbar gering ist

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Vertikalwegaufnehmers als Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden

Der Vertikalwegaufnehmer besteht aus einem Gefäß 6, das mit einer Flüssigkeitsgefüllt und oben mit einer Membran 10 abgeschlossen ist Auf dem Gefäß 6 sitzt ein Traggestell 14 auf, in dem ein beruhrungsloser Geber 12 angeordnet ist, dessen Fühler eine auf der Membran 10 befindliche ferromagnetische oder elektrisch leitende Schicht 17 darstellt und dessen elektrischer Ausgang über eine Leitung 21 aus dem Traggestell 14 herausgeführt ist Das Gefäße mit einer Rohre zur kommunizierenden Verbindung mit einem weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Vertikalaufnehmer ist auf einem Meßschhtten 5 angeordnet, der eine Bohrung 28 fur einen Taster 29 des Gefäßes 6 enthalt Der Meßschlitten 5 und der Taster 29 sitzen auf einem Zwischenstuck 30 auf das zwei seitliche Koppelstellen 31, 32 fur eine horizontale Fuhrung in x-und y-Koordmatenrichtung aufweist An der Unterseite des Zwischenstuckes 30 ist mittels einer Schraube 33 und einer Unterlegscheibe 34 eine Zwischenplatte 35 befestigt, an deren Unterseite wiederum ein Taster 36 angeordnet ist, der Taster 36 sitzt auf einer zu prüfenden Oberflache 2 auf In vertikaler Fluchtnchtung sind die beiden Taster 29 und 36 um einen Abstand 1 voneinander versetzt

Der Taster 36 tastet die zu messende Oberflache 2 ab Vertikale Koordmatenanderungen der Oberflache 2 werden dabei über den Taster 36, das Zwischenstuck 30 mit der Zwischenplatte 35 und über den Taster 29 auf das Gefäß übertragen Je nach Auslenkung der Membran 10 durch die Flüssigkeit 9 des kommunizierenden Gefaßsystems gibt der Geber 12 über die Leitung 21 Signale ab, die in Verbindung mit Signalen eines auf einer Referenzflache angeordneten Vertikalwegaufnehmers in bekannter Weise ausgewertet werden Das Ergebnis dieser Auswertung sind Informationen über vertikale Lagen der jeweils vom Taster 36 berührten Punkte, Linien oder Flachenabschnitte der Oberflache 2 relativ zur vertikalen Lage der in der Zeichnung nicht dargestellten Referenzflache Der Taster 29 ist, wie auch der Geber 12, zentrisch zu einer Zentralachse 37 des Gefäßes 6 angeordnet Aufgrund technologischer Bedingungen und Materialeigenschaften der Membran 10 ist die Antaststelle des Gebers 12 an die Membran 10 in der Praxis nicht exakt zentrisch zur Zentralachse 37 Bei einer Kippung des Gefäßes 6 mit dem Traggestell 14 wurde diese Exzentntat zu Hohenanderungen in der Membranauslenkung an der Antaststelle des Gebers 12 zur Membran 10 fuhren, die der Geber 12 als Fehler bei der Messung der jeweiligen Hohenkoordinate der Oberflache 2 registrieren wurde Um das zu vermeiden, wird an dem Zwischenstuck 30 mit der Zwischenplatte 35, das zwangsläufig die gleichen Kippbewegungen ausfuhrt wie das Gefäß 6 mit dem Traggestell 14, bewußt eine zusätzliche Kippung erzeugt, indem die beiden Taster um den Abstand 1 in der vertikalen Flucht voneinander versetzt sind Die Auswirkung dieser zusätzlichen Kippung ist durch Einstellung des geeigneten Abstandes 1 beeinflußbar Zu diesem Zweck ist die Zwischenplatte 35 an dem Zwischenstuck 30 mittels der Schraube 33 in einer Bohrung 38, die entsprechend groß ausgeführt ist, einstellbar befestigt Mit dieser Einstellung wird die zusätzlich bewirkte Kippungsauswirkung so forciert, daß eine aus den beiden Kippungserscheinungen resultierende Auswirkung innerhalb eines fur die Ebenheitsmessung relevanten Kippbereiches keine durch den Geber 12 registrierte Hohenanderung in der Auslenkung der Membran 10 hervorruft Das Meßergebms der Hohenkoordinatenmessung der Oberflache 2 ist damit unabhängig von Verkippungserscheinungen des Gefäßes 6 mit dem Traggestell 14

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Anordnung zur Gerad- und Ebenheitsmessung gemäß DD-PS 125440, insbesondere fur große Meßflachen, bei der mindestens zwei auf einer Meß- und einer Referenzflache angeordnete als Vertikalwegaufnehmer wirkende flussigkeitsgefullte Gefäße durch je eine Membran angeschlossen sind, die mit je einem Geber gekoppelt sind und bei der die elektrischen von den Membranauslenkungen abhangigen Gebersignale über einen Differenzbildner einem Meßverstarker zugeführt werden, dessen Ausgang über einen Filter mit einer Registriereinrichtung in Verbindung steht, gekennzeichnet dadurch, daß der auf der Meßflache angeordnete Vertikalwegaufnehmer auf einem an der Unterseite in der Flucht zum Mittelpunkt der Membran versetzbar angebrachten Taster fur die Meßflache aufsitzt

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft gemäß Hauptpatent DD-PS 125440 eine Anordnung zur Gerad- und Ebenheitsmessung, insbesondere fur große Meßflachen, bei der mindestens zwei auf einer Meß- und einer Referenzflache angeordnete als Vertikalwegaufnehmer wirkende flussigkeitsgefullte Gefäße durch je eine Membran abgeschlossen sind, die mit je einem Geber gekoppelt sind und bei der die elektrischen von den Membranauslenkungen abhangigen Gebersignale über einen Differenzbildner einem Meßverstarker zugeführt werden, dessen Ausgang über einen Filter mit einer Registriereinrichtung in Verbindung steht

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Gemäß Hauptpatent DD-PS 125440 ist eine Anordnung zur Gerad- und Ebenheitsmessung bekannt, bei der zwei Vertikalwegaufnehmer auf einer Referenz- und auf einer Meßflache angeordnet sind, die aus einem kommunizierenden Gefaßsystem besteht, das an der Meß- und Referenzstelle Membranen auslenkt In Abhängigkeit dieser Membranauslenkungen werden elektrische Signale erzeugt, die ein Maß fur die relative venkale Lage der Vertikalwegaufnehmer zueinander beinhalten Dabei sitzt der Vertikalwegaufnehmer an der Meßstelle über einen Taster auf der zu prüfenden Meßflache auf Theoretisch sind Vertikalwegaufnehmer invariant gegen Verkippungen, wenn die Antastung der Membranen genau zentrisch erfolgt und der Taster genau zentnsch am Gefäß angebracht ist Praktisch ist das jedoch nicht erreichbar, weil sich durch Inhomogenitäten des Membranmaterials und Toleranzen beim Anbringen des anzutastenden Zentrums der Membran funktional Exzentritaten großer als 0,1 mm ergeben Bei einer Kippung des messenden Vertikalwegaufnehmers als Folge von größeren Unebenheiten auf der Meßflache oder als Folge ungenauer horizontaler Fuhrungen des Vertikaiwegaufnehmers beeinträchtigen Fehleranteile 1 Ordnung, also proportional zur Kippung, das Meßergebnis der Membranausdehnung Das registrierte Meßsignal der Hohenkoordmate ist durch die Kippungsauswirkungen fehlerbehaftet, die Meßgenauigkeit und -sicherheit begrenzt

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Meßgenauigkeit und -sicherheit

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Gerad-und Ebenheitsmessung gemäß WP125440 zu schaffen, bei der das Meßergebnis nicht durch auftetende Verkippungserscheinungen des Vertikalwegaufnehmers beeinträchtigt ist Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe bei einer Anordnung zur Grad- und Ebenheitsmessung, insbesondere fur große Meßflachen, bei der mindestens zwei auf einer Meß- und einer Referenzflache angeordnete als Vertikalwegaufnehmer wirkende flussigkeitsgefullte Gefäße durch je eine Membran abgeschlossen sind, die mit je einem Geber gekoppelt sind und bei der die elektrischen von den Membranauslenkungen abhangigen Gebersignale über einen Differenzbildner einem Meßverstarker zugeführt werden, dessen Ausgang über ein Filter mit einer Registriereinrichtung in Verbindung steht, dadurch gelost, daß der auf der Meßflache angeordnete Vertikalwegaufnehmer auf einem Zwischenstuck mit einem an der Unterseite in der Flucht zurr Mittelpunkt der Membran versetzbar angebrachten Taster fur die Meßflache aufsitzt Durch größere Unebenheite^r 1er zu messender Werkstuckoberflachen oder durch Fuhrungsbahnfehler, je nach Art der Fuhrung des beweglichen Vertikalwegaufnehmers, können Verkippungen des Vertikalwegaufnehmers auftreten Bei einer nicht zentrischen Membranantastung, was sowohl durch Membraneigenschaften als auch durch Fertigungs- und Montageungenauigkeiten verursacht werden kann, wurden sich proportional zur Kippung im Meßsignal des Vertikalwegaufnehmers Fehleranteile ergeben Diese Fehleranteile als Folge von an der Antaststelleder Membran auftretenden Hohenanderungen durch Kippung des Vertikalwegaufnehmers werden dadurch eliminiert, daß zu diesen unwillkürlichen Hohenanderungen an einer der Taststelle zur Meßflache zusätzlich angeordneten Einrichtung bewußt Vekippungen hervorgerufen werden Dabei wird der Taster zur Meßflache, der normalerweise, gerade um Verkippungsauswirkungen zu vermeiden, zentrisch am Vertikalwegaufnehmer anzuordnen ist, von der vertikalen Zentralachse des Vertikalwegaufnehmers versetzt angeordnet Auf diese Art und Weise werden bewußt weitere Verkippungen bei der Meßflachenabtastung erzeugt