DD239855A1 - Vorrichtung zum automatischen messen von futterteilen - Google Patents

Abstract

Als Ziel der Erfindung soll mit einfacher Geraetetechnik und ohne Rechenaufwand eine hohe Messgenauigkeit erreicht werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, bei der sich das Werkstueck an einer Dreipunktanlage selbsttaetig in Messstellung ausrichtet und das Erfassen der Messwerte im direkten Zweipunktmessverfahren erfolgt. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass der die Zentrierelemente aufnehmende Messschlitten mit einem Verschiebeelement versehen ist, welches zwei in Abstand zueinander angeordnete und entlang der Fluchtlinie verlaufende Antastelemente traegt, das Verschiebeelement sich ueber ein Federelement an einem Halteteil abstuetzt und einen zum Messwertaufnehmer gerichteten Anschlag aufweist. Fig. 1

Description

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Auf Ohrungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit eingelegtem Werkstück und Fig. 2: eine Draufsicht der Vorrichtung entsprechend Fig. 1, wobei sich das Werkstück in Meßstellung für die Innendurchmessermessung befindet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Grundplatte 1, auf der zwei diametral zueinander verschiebbare Meßsphlitten 2,3 angeordnet sind. Die Verschiebbarkeit der Meßschlitten 2,3 gewährleistet eine antreibbare Spindel-Mutter-Einheit 4, die an einem Basisteil 5 befestigt ist und die Meßschlitten 2,3 zueinander verbindet. Der Meßschlitten 3 trägt zwei Antastelemente 6,7, die in Abstand zueinander und entlang einer Fluchtlinie 8 angeordnet sind. Die Fluchtlinie 8 verläuft durch die Symmetrieachse 9 des in Meßstellung befindlichen Werkstückes 10. Der andere Meßschlitten 2 nimmt paarweise vier Zentrierelemente 11,12, und 13,14 auf, die sich symmetrisch zur Fluchtlinie 8 befinden. Die Zentrierelemente 11 bis 14 sind mit dem Meßschlitten 2 durch Halteteile 15,16 verbunden. Weiterhin nimmt der Meßschlitten 2 ein Verschiebeelement 17 auf, welches mit zwei in Abstand zueinander angeordnete und entlang der Fluchtlinie 8 verlaufende Antastelement 18,19 versehen ist. Das Verschiebeelement 17 stützt sich Ober ein Federelement 20, weichet Zug· und Druckkräfte auf das Verschiebeelement 17 _ ausübt, an dem Halteteil 15 ab. Zum Anpassen an unterschiedliche Werkstückdurchmesser sind die Zentrierelemente 11 bis 14 mit ihren Halteelementen 15,16 und die Antastelamente 6,7 und 18,19 entlang der Fluchtlinie 8 verstell· und arretierbar bzw. austauschbar angeordnet. Ein Meßwertaufnehmer 21 ist auf dem MeSschlitten 3 befestigt Der Meßwertaufnehmer 21 liegt an einem mit dem Verschiebeelement 17 verbundenen Anschlag 22 an. Im Wirkungsbereich der Zentrierelemente 11 bis 14 und Antastelemente β, 7 und 18,19 befindet sich ein« Trägerplatte 23 zur Aufnahme des Werkstückes 10. Die Trägerplatte 23 ist auf einer

Aufnahmeplatte 24 mittels Kugeln 25 allseitig linear verschiebbar gelagert und behält dabei stets eine parallele Lage zu den Meßschlitten 2,3 und dem Verschiebeelement 17 bei. Die Aufnahmeplatte 24 ist durch Stützen 26 mit der Grundplatte 1 verbunden. Zur Gewährleistung der linearen Beweglichkeit der Antastelemente 6,7 und 18,19 weist die Trägerplatte 23 Ausnehmungen 27 auf.

Die Wirkungsweise der in den Zeichnungen dargestellten etfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende: Das zu messende Werkstück 10 wird durch einen nichtdargestellten Industrieroboter auf die Trägerplatte 23 abgelegt. Dabei befindet sich die Meßvorrichtung in einer solchen Ausgangsstellung, bei der das Einbringen des Werkstückes berührungslos zwischen den Zentrierelementen 11 bis 14 und Antastelementen 6,7 und 18,19 erfolgen kann. Der konstruktive Aufbau der Meßvorrichtung gewährleistet dabei/daß die Aufnahmelage des Werkstückes auf der Trägerplatte 23 für die Innen- und Außendurchmessermessung stets gleich ist

Zum Einleiten des Meßvorganges für die Innendurchmessermessung wird die Spindel-Mutter-Einheit 4 mit einer solchen Drehrichtung beaufschlagt, damit sich die Meßschlitten 2,3 nach außen bewegen. Dadurch berühren das Antastelement 6 über den Meßschiiten 3 und das Antastelement 19 über das federbelastete Verschiebeelement 17 die Bohrungswand und gleichzeitig kommen die Zentrierelemente 13,14 an der Bohrungswand zur Anlage. Die Dreipunktanlage an der Bohrungswand wird gebildet durch die Zentrierelemente 13,14 und das Antastelement 6. Durch die allseitige lineare Beweglichkeit der Trägerplatte 23 mit dem Werkstück 10 und durch die gegen die Bohrungswand wirkende Andrückkraft der Zentrierelemente 13,14 und des Antastelementes 6 richtet sich die Bohrung an der Dreipunktanlage selbsttätig in Meßstellung aus. Der bei diesem Vorgang zurückgelegte Weg der Antastelemente 6 und 19 wird nach dem Zweipunktmeßverfahren direkt erfaßt und vom Meßwertaufnehmer 21 in Verbindung mit dem Anschlag 22 aufgenommen. In bekannter Weise erfolgt die Anzeige des Meßergebnisses der Innendurchmessermessung an einer Auswerteeinheit

Zum Messen des Außendurchmessers erfolgt eine Umkehr der Drehrichtung an der Spindel-Mutter-Einheit 4. Dadurch heben sich die Zentrierelemente 13,14 und Antastelemente 6,19 von der Bohrungswand ab und die Zentrierelemente 11,12 und Antastelemente 7,18 kommen an der Mantelfläche des Werkstückes 10 zur Anlage. Das Messen des Außendurchmessers erfolgt ebenfalls im direkten Zweipunktmeßverfahren nach dem gleichen Wirkprinzip wie beim Innendurchmessermessen. Nach einer anderen Ausführungsvariante kann zum Messen des Innen· und/oder Außendurchmessers das Werkstück fest und die Meßvorrichtung schwimmend gelagert angeordnet sein.

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch:

   Vorrichtung zum automatischen Messen von Futterteilen mit mindestens zwei das Werkstück abtastenden Antastelementen, die von zwei diametral zueinander verschiebbaren Meßschlitten getragen werden, wobei ein Meßschlitten zwei Antastelemente aufweist, die in Abstand zueinander und entlang einer durch die Symmetrieachse des in Meßstellung befindlichen Werkstückes verlaufenden Fluchtlinie angeordnet sind und der andere Meßschlitten vier Zentrierelemente paarweise aufnimmt, die sich symmetrisch zur Fluchtlinie befinden, mindestens ein Meßwertaufnehmer auf einem Meßschlitten zur Aufnahme der Bewegungen der Antastelemente vorgesehen ist und daß das Werkstück im Wirkungsbereich der Zentrierelemente und Antastelemente schwimmend gelagert ist, gekennzeichnet dadurch,

   daß der die Zentnerelemente (11,12 und 13,14) aufnehmende Meßschlitten (2) mit einem Verschiebeelement (17) versehen ist, welches zwei in Abstand zueinander angeordnete und entlang der Fluchtlinie (8) verlaufende Antastelemente (18,19) trägt, das Verschiebeelement (17) sich über ein Federelement (20) an einem Halteseil (15) abstützt und einen zum Meßwertaufnehmer (21) gerichteten Anschlag (22) aufweist.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung '

   Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Vorrichtungen zum automatischen Messen von Innen- und Außendurchmessern an Futterteilen, wobei der Einsatz der Vorrichtung unmittelbar neben der Bearbeitungsmaschine oder innerhalb komplexer Meßstationen erfolgt.

   Als spezielles Anwendungsgebiet kommt der Einsatz in Fertigungszellen unter Verwendung eines Industrieroboters für den Werkstückwechsel in Betracht.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Zum automatischen Messen von Innen- und Außendurchmessern wurde bereits eine Meßvorrichtung vorgeschlagen, bei der das zu prüfende Werkstück von einer schwimmend gelagerten Trägerplatte aufgenommen wird und sich dadurch selbsttätig gegen eine Dreipunktanlage in Meßstellung ausrichtet. Die Dreipunktanlage wird durch die das Werkstück abtastenden Antasteelemente gebildet. Dabei sind paarweis vier Antastelemente auf dem einen Meßschlitten und zwei Antastelemente auf dem anderen Meßschlitten angeordnet. Die paarweise angeordneten Antastelemente befinden sich symmetrisch zu einer Fluchtlinie, die durch die beiden auf dem anderen Meßschlitten befindlichen Antastelemente und der Symmetrieachse des in Meßstellung eingestellen Werkstückes verläuft. Die Antastelemente erfüllen damit eine Doppelfunktion, indem sie eine Dreipunktanlage realisieren und gleichzeitig die Meßwerte an drei Punkten erfassen. '

   Die Dreipunktanlage gewährleistet eine sichere Zentrierung des Werkstückes in Meßstellung. Da diese Dreipunktanlage aber von den Antastelementen gebildet wird, muß das Erfassen der Meßwerte nach dem Dreipunktmeßverfahren erfolgen. Dieses Erfassen der Meßwerte an drei Punkten erfordert zum Ermitteln der Innen- und Außendurchmesser Rechenoperationen. Das hat rechnerischen Aufwand zur Folge, der zusätzliche Gerätetechnik notwendig macht.

   Ziel der Erfindung

   Als Ziel der Erfindung soll mit einfacher Gerätetechnik und ohne Rechenaufwand eine hohe Meßgenauigkeit erreicht werden.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatischen Messen von Futterteilen mit mindestens zwei das Werkstück abtastenden Antastelementen, die von zwei diametral zueinander verschiebbaren Meßschlitten getragen werden, wobei ein Meßschlitten zwei Antastelemente aufweist, die in Abstand zueinander und entlang einer durch die Symmetrieachse des in Meßstellung befindlichen Werkstückes verlaufenden Fluchtlinie angeordnet sind und der andere Meßschlitten vier Zentrierelemente paarweise aufnimmt, die sich symmetrisch zur Fluchtlinie befinden, mindestens ein Meßwertaufrechner auf einem Meßschlitten zur Aufnahme der Bewegungen der Antastelemente vorgesehen ist und daß das Werkstück im Wirkungsbereich der Zentrierelemente und Antastelemente schwimmend gelagert ist, zu schaffen, bei der sich das Werkstück an einer Dreipunktanlage selbsttätig in Meßstellung ausrichtet und das Erfassen der Meßwerte im direkten Zweipunktmeßverfahren erfolgt. .

   Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der die Zentrierelemente aufnehmende Meßschlitten mit einem Verschiebeelement versehen ist, welches zwei in Abstand zueinander angeordnete und entlang der Fluchtlinie verlaufende Antastelemente trägt, das Verschiebeelement sich über ein Federelement an einem Halteteil abstützt und einem zum Meßwertaufnehmer gerichteten Anschlag aufweist.

   Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, daß zum Messen des Innen- und Außendurchmessers ein selbsttätiges Ausrichten des Werkstückes gegen eine Dreipunktanlage in Meßstellung eintritt und das Erfassen sowie Ermitteln der Meßwerte im direkten Zweipunktmeßverfahren ohne rechnerischen Aufwand erfolgt.