DD239262A1

DD239262A1 - DEVICE FOR TESTING SURFACES OF ROTATIONAL SYMMETRIC, TAPERED CONE

Info

Publication number: DD239262A1
Application number: DD27855285A
Authority: DD
Inventors: Michael Giebe; Ilka Bitter; Eberhard Gemkow; Paul Kraemer; Heinz Partschefeld; Rolf Weitnauer
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1986-09-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pruefung von Oberflaechen an rotationssymmetrischen, konischen Koerpern, mit der die gesamte Oberflaeche des Koerpers in sehr kurzer Messzeit kontrolliert werden kann. Ziel ist es, eine Moeglichkeit zu finden, die Oberflaeche der genannten Koerper innerhalb einer extrem kurzen Pruefzeit mit hoher Sicherheit des Ergebnisses automatisch zu pruefen. Die Aufgabe, eine neue technische Vorrichtung unter Vermeidung von Spannelementen und anderen manuelle Arbeitsgaenge erfordernden Einrichtungen zur Pruefung von Oberflaechen an rotationssymmetrischen, konischen Koerpern wird unter Verwendung von Antriebselementen und einem Element zur Lagefixierung dadurch geloest, dass als Antriebselemente zwei gleichsinnig rotierende, konische Walzen in einem Abstand, der kleiner als der Durchmesser des Pruefkoerpers ist, voneinander entfernt in einer Ebene angeordnet sind, dass der Pruefkoerper mit den Mantelflaechen beider Walzen ueber ringfoermige Verdickungen in Verbindung steht und dass zur Lagefixierung des Pruefkoerpers ein Anschlag vorgesehen ist. Fig. 1The invention relates to a device for testing surfaces on rotationally symmetrical, conical bodies, with which the entire surface of the body can be controlled in a very short measuring time. The aim is to find a way to automatically test the surface of said bodies within an extremely short test time with high certainty of the result. The task of a new technical device while avoiding clamping elements and other manual operations requiring facilities for the testing of surfaces of rotationally symmetric, conical bodies is achieved by using drive elements and a positional fixing element solved by driving elements in the same direction, conical rollers in one Distance, which is smaller than the diameter of the Pruefkoerpers, are arranged away from one another in a plane that the Pruefkoerper with the lateral surfaces of both rolls over annular enlargements in connection and that for fixing the position of the Pruefkoerpers a stop is provided. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Oberflächen an rotationssymmetrischen, konischen Körpern, mit der die gesamte Oberfläche eines Prüfkörpers in sehr kurzen Zeiträumen kontrolliert werden kann. Die Einrichtung läßt sich insbesondere zur Automatisierung derartiger Prüf- bzw. Sortiervorgänge nutzen.The invention relates to a device for testing surfaces on rotationally symmetrical, conical bodies, with which the entire surface of a specimen can be controlled in very short periods of time. The device can be used in particular for the automation of such testing or sorting operations.

Characteristic of the known technical solutions

In der Technik werden für die Lösung verschiedenster Arbeitsaufgaben parallel liegende, zylindrische Rollen bzw. Walzen benutzt. In der polygrafischen Industrie sind z. B. zur Lagerung von Papierrollen an deren Umfang parallel liegende Rollenpaare vorgesehen, die ein konstantes Abrollen der zu bearbeitenden Papierbahn ermöglichen.In the art, parallel, cylindrical rollers or rollers are used for the solution of various tasks. In the polygraphic industry z. B. for the storage of paper rolls on the circumference parallel roller pairs provided that allow a constant unwinding of the paper web to be processed.

Weitere Anwendungsfälle von Rollen bzw. Walzen sind in den Reibradgetrieben mit fester und stufenloser Übersetzung zu sehen, bei denen auch keglige bzw. konische Reibkörper verwendet werden. Die Reibkörper sind jedoch in jedem Falle gelagert und werden zur Drehzahlübertragung durch bestimmte Spannelemente gegeneinander gepreßt.Other applications of rollers or rollers can be seen in the friction gear with fixed and continuously variable transmission, in which conical or conical friction bodies are used. However, the friction bodies are stored in any case and are pressed against each other for speed transmission by certain clamping elements.

In der Meßtechnik wurde das freie Auflegen von zylindrischen bzw. konischen Körpern auf rotierende Rollen zur Prüfung ihrer Form bzw. Oberfläche bisher nicht verwendet, da viele Meßverfahren einen mechanischen Kontakt zwischen Prüfkörper und Meßinstrument erfordern und damit die Lage und Drehzahl des Prüfkörpers beeinflußt wird. Es existieren z. B. zur Prüfung des Rundlaufes spezielle Rundlaufprüfgeräte, bei denen der Prüfkörper zwischen Spitzen oder in Spezialzangen eingespannt und an einem feststehenden Meßinstrument vorbeigeführt wird.In the measurement technique, the free placement of cylindrical or conical bodies on rotating rollers to test their shape or surface has not been used, since many methods require mechanical contact between the test specimen and the measuring instrument and thus the position and speed of the specimen is affected. There exist z. B. for testing the concentricity special Rundlaufprüfgeräte in which the test specimen is clamped between points or in special tongs and passed to a fixed measuring instrument.

Zur Prüfung der Oberfläche miteis Tastnadeln oder auch optischen Abtastsystemen ist es ebenfalls notwendig, den Prüfkörper fest einzuspannen bzw. zu lagern, wobei in diesem Falle das Meßinstrument über die Oberfläche bewegt wird.To test the surface miteis tactile probes or optical scanning systems, it is also necessary to clamp the specimen firmly or store, in which case the measuring instrument is moved over the surface.

Diese Meßprinzipien erfordern nachteilig gesonderte Arbeitsgänge zum Ein- und Ausspannen des Prüfkörpers und bedingen relativ lange Meßzeiten. Für eine schnelle und automatisiert erfolgende Oberflächenprüfung sind diese Systeme damit nicht geeignet.These measurement principles disadvantageously require separate operations for clamping and unclamping the test specimen and require relatively long measurement times. These systems are therefore not suitable for a fast and automated surface inspection.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu finden, die Oberfläche eines rotationssymmetrischen, konischen Prüfkörpers innerhalb einer sehr kurzen Prüfzeit mit hoher Sicherheit des Ergebnisses zu kontrollieren, wobei der Prüfvorgang automatisch erfolgen soll.The aim of the invention is to find a way to control the surface of a rotationally symmetric, conical test body within a very short test time with high reliability of the result, the test should be done automatically.

Essence of the invention

Ausgehend vom Ziel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neue technische Vorrichtung unter Vermeidung von Spannelementen zur Prüfung von Oberflächen an rotationssymmetrischen, konischen Körpern zu schaffen. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Prüfung von Oberflächen an rotationssymmetrischen, konischen Körpern mit Antriebselementen zur Erzeugung einer Drehbewegung und einem Element zur Lagefixierung dadurch gelöst, daß als Antriebselemente zwei gleichsinnig rotierende konische Walzen in einem Abstand, der kleiner als der Durchmesser des Prüfkörpers ist, voneinander entfernt in einer Ebene angeordnet sind, daß auf den Mantelflächen beider Walzen ringförmige Verdickungen vorgesehen sind, über die der Prüfkörper mit den Walzen in Verbindung steht, wobei die Verdickungen der einen Walze im Vergleich zum Prüfkörper einen höheren Reibkoeffizienten aufweisen als die der anderen, daß die Durchmesser der Verdickungen beider Walzen zu den entsprechenden Durchmessern des Prüfkörpers in konstantem Verhältnis ausgeführt sind und daß als Element zur Lagefixierung des Prüfkörpers in Richtung der durch die Rotation entstehenden axialen Kraftkomponente ein Anschlag vorgesehen ist. Vorteilhaft ist es, die Verdickungen auf den Mantelflächen der Walzen als aufziehbare Ringe zu gestalten, wobei deren Material im Vergleich zu dem des Prüfkörpers einen größeren Reibkoeffizienten aufweisen sollte.Based on the object of the invention, the object is to provide a new technical device while avoiding clamping elements for testing surfaces of rotationally symmetric, conical bodies. This object is achieved in a device for testing surfaces of rotationally symmetrical, conical bodies with drive elements for generating a rotational movement and a position fixing element characterized in that as drive elements two conical rollers rotating in the same direction at a distance which is smaller than the diameter of the specimen are arranged away from one another in a plane that on the lateral surfaces of both rollers annular thickenings are provided, via which the test body is in communication with the rollers, wherein the thickenings of a roller compared to the test specimen have a higher coefficient of friction than that of the other the diameters of the thickenings of both rolls are made to the corresponding diameters of the test specimen in constant ratio and that vorgese a stop as an element for fixing the position of the specimen in the direction of the axial force component resulting from the rotation hen is. It is advantageous to make the thickenings on the lateral surfaces of the rollers as windable rings, wherein the material should have a larger coefficient of friction compared to that of the test specimen.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die Oberfläche rotationssymmetrischer, konischer Körper in extrem kurzer Meßzeit reproduzierbar zu prüfen, wobei der Prüfvorgang automatisch erfolgt.With this device, it is possible to reproducibly test the surface of rotationally symmetrical, conical bodies in an extremely short measuring time, whereby the testing process takes place automatically.

embodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt inThe invention will be explained below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows in

Fig. 1: eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Lösung in der Draufsicht und Fig. 2: in der Vorderansicht.Fig. 1: a schematic diagram of the solution according to the invention in plan view and Fig. 2: in the front view.

Die Vorrichtung zur Prüfung von Oberflächen an rotationssymmetrischen, konischen Körpern weist als Antriebselemente zwei gleichsinnig rotierende, konische Walzen 1 und 2 auf, die in einem Abstand, der kleiner als der Durchmesser des Prüfkörpers 3 ist, voneinander entfernt in einer Ebene angeordnet sind. Auf der Mantelfläche der Walze 1 sind zwei ringförmige Verdickungen 4 vorgesehen, wobei der Reibkoeffizient zwischen diesen und dem Prüfkörper 3 größer ist als zwischen den an entsprechender Stelle der Walze 2 angeordneten ringförmigen Verdickung 5 und dem Prüfkörper 3. Der Prüfkörper 3 steht nur über die Verdickungen 4 und 5 mit den Walzen 1 und 2 in Verbindung.The device for testing surfaces on rotationally symmetrical, conical bodies has, as drive elements, two conical rollers 1 and 2 rotating in the same direction, which are arranged at a distance, which is smaller than the diameter of the test body 3, away from one another in a plane. On the lateral surface of the roller 1, two annular thickenings 4 are provided, wherein the coefficient of friction between these and the test specimen 3 is greater than between the arranged at the corresponding point of the roller 2 annular thickening 5 and the test specimen 3. The specimen 3 is only on the thickening 4 and 5 with the rollers 1 and 2 in conjunction.

Die Durchmesser der Verdickungen 4 und 5 sind dabei zu den entsprechenden Durchmessern des Prüfkörpers 3 in konstantem Verhältnis ausgeführt. Zur Lagefixierung des Prüfkörpers 3 in Richtung der durch die Rotation entstehenden axialen Kraftkomponente ist ein Anschlag 6 vorgesehen.The diameters of the thickenings 4 and 5 are designed to the corresponding diameters of the specimen 3 in constant ratio. To fix the position of the test piece 3 in the direction of the axial force component resulting from the rotation, a stop 6 is provided.

Derfrei auf den Walzen 1 und 2 aufliegende konische Prüfkörper 3 wird durch diese in Rotation versetzt, wobei er in kürzester Zeit eine genau definierte Drehzahl erreichen muß. Zur Verbesserung der kraftschlüssig erfolgenden Drehzahlübertragung und zur Gewährleistung einer optimalen Laufruhe des Prüfkörpers 3 sind die Verdickungen 4 und 5 auf den Mantelflächen der Walzen 1 und 2 als aufziehbare Ringe gestaltet, die im Vergleich zum Prüfkörper 3 einen großen Reibkoeffizienten aufweisen. Die Zuführung des Prüfkörpers 3 zu den Walzen 1 und 2 erfolgt, ebenso, wie dessen Abtransport, automatisch und entsprechend Figur 1 senkrecht zur Richtung der Rotationsachsen der Walzen 1 und 2. Eine spezielle Zuführeinrichtung (nicht gezeichnet) in Form eines um die Walze 2 rotierenden Hebelarmes übernimmt den Prüfkörper 5 von einem Magazin (nicht gezeichnet) und senkt ihn am Prüfort zwischen den Walzen 1 und 2 ab. Damit ist es möglich, relativ schnell die für den Prüfvorgang erforderliche Laufruhe und exakte Positionierung des Prüfkörpers 3 zu gewährleisten. Zur Verstärkung der durch die Rotation entstehenden axialen Kraftkomponenten und der daraus folgenden Bewegung des Prüfkörpers 3 gegen den Anschlag 6 weisen die ringförmigen Verdickungen 4 der Walze 1 im Vergleich zum Prüfkörper 3 einen größeren Reibkoeffizienten als die der Walze 2 auf.The free on the rollers 1 and 2 resting conical specimen 3 is rotated by this, where he must reach a precisely defined speed in the shortest possible time. To improve the frictional rotational speed transmission and to ensure optimal smoothness of the test specimen 3, the thickenings 4 and 5 are designed on the lateral surfaces of the rollers 1 and 2 as windable rings, which have a large coefficient of friction compared to the specimen 3. The feeding of the test piece 3 to the rollers 1 and 2 takes place, as well as its removal, automatically and according to Figure 1 perpendicular to the direction of the axes of rotation of the rollers 1 and 2. A special feeding device (not shown) in the form of a rotating about the roller 2 Lever arm takes over the test specimen 5 from a magazine (not shown) and lowers it at the Prüfort between the rollers 1 and 2 from. This makes it possible to ensure relatively quickly required for the testing smoothness and exact positioning of the specimen 3. To reinforce the axial force components produced by the rotation and the consequent movement of the test piece 3 against the stop 6, the annular thickenings 4 of the roll 1 have a larger coefficient of friction than that of the roll 2 in comparison to the test piece 3.

Die eigentliche Prüfung der Oberfläche erfolgt nach Erreichen der Prüfdrehzahl durch den Prüfkörper 3 mittels eines optoelektronischen Bewertungssystems (nicht gezeichnet), das die gesamte Oberfläche abtastet. Der Prüfvorgang wird mit dem Abtransport des Prüfkörpers 3 durch einen Auswerfer beendet.The actual test of the surface is carried out after reaching the test speed by the test specimen 3 by means of an optoelectronic evaluation system (not shown), which scans the entire surface. The test procedure is terminated with the removal of the test specimen 3 by an ejector.

Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß rotationssymmetrische, konische Körper in extrem kurzen Meßzeiten und damit in großer Stückzahl geprüft werden können und sich die Vorrichtung für die Automatisierung derartiger Prüf- und Sortiervorgänge eignet.The advantage of this device is that rotationally symmetric, conical body can be tested in extremely short measurement times and thus in large quantities and the device is suitable for the automation of such testing and sorting operations.

Claims

Invention claim:

1. A device for testing surfaces of rotationally symmetric, conical bodies with drive elements for generating a rotational movement and a position fixing element, characterized in that as drive elements two co-rotating, conical rollers at a distance which is smaller than the diameter of the specimen, from each other are arranged in a plane that on the lateral surfaces of both rolls annular thickenings are provided, through which the test piece is in communication with the rollers, wherein the thickenings of a roller compared to the test specimen have a higher coefficient of friction than the other that the Diameter of the thickening of both rolls are designed to the corresponding diameters of the test body in constant ratio and that a stop is provided as an element for fixing the position of the test specimen in the direction of the axial force component resulting from the rotation.

2. Apparatus for testing surfaces of rotationally symmetric, conical bodies according to item 1, characterized in that rings are mounted as thickenings on the lateral surface of both rollers, wherein the material of the rings compared to that of the test body has a larger coefficient of friction.