DD239855A1

DD239855A1 - DEVICE FOR AUTOMATIC MEASUREMENT OF FEED PARTS

Info

Publication number: DD239855A1
Application number: DD27919885A
Authority: DD
Inventors: Gerald Laemmel; Dieter Loeffler; Kurt Richter
Original assignee: Werkzeugmasch Forschzent
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1986-10-08

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. 1The aim of the invention is to be achieved with simple device technology and without any computational high measurement accuracy. The object of the invention is to provide a device in which the work piece automatically aligns itself in the measuring position on a three-point system and the measurement values are recorded in the direct two-point measuring method. According to the invention this is achieved in that the measuring slide receiving the centering elements is provided with a displacement element which supports two spaced-apart probing elements extending along the alignment, the displacement element is supported on a holding part via a spring element and has a stop directed towards the measured value sensor. Fig. 1

Description

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Auf Ohrungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a preferred exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

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.Fig. 1: a schematic representation of the device according to the invention with inserted workpiece and Fig. 2: a plan view of the device according to Fig. 1, wherein the workpiece is in the measuring position for the inner diameter measurement.

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 einerThe device according to the invention consists of a base plate 1, are arranged on the two diametrically displaceable Meßsphlitten 2.3. The displaceability of the measuring carriage 2, 3 ensures a drivable spindle-nut unit 4, which is fastened to a base part 5 and connects the measuring carriages 2, 3 to one another. The measuring slide 3 carries two probing elements 6, 7, which are arranged at a distance from each other and along a line of flight 8. The alignment line 8 extends through the axis of symmetry 9 of the workpiece 10 located in the measuring position. The other measuring slide 2 receives in pairs four centering elements 11, 12, and 13, 14, which are located symmetrically to the alignment line 8. The centering elements 11 to 14 are connected to the measuring slide 2 by holding parts 15,16. Furthermore, the measuring slide 2 receives a displacement element 17, which is provided with two mutually spaced and along the alignment line 8 extending probing element 18,19. The displacement element 17 is supported by a spring element 20, which exerts tensile and compressive forces on the displacement element 17, on the holding part 15. In order to adapt to different workpiece diameters, the centering elements 11 to 14 with their retaining elements 15, 16 and the probe segments 6, 7 and 18, 19 are arranged adjustable and lockable or interchangeable along the alignment line 8. A transducer 21 is mounted on the MeSschlitten 3 The transducer 21 is located on a connected to the displacement element 17 stop 22 at. In the area of action of the centering elements 11 to 14 and probing elements β, 7 and 18, 19 is a carrier plate 23 for receiving the workpiece 10. The carrier plate 23 is on a

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.Mounting plate 24 by means of balls 25 mounted on all sides linearly displaceable while always maintaining a parallel position to the Meßschlitten 2.3 and the displacement element 17 at. The receiving plate 24 is connected by supports 26 to the base plate 1. To ensure the linear mobility of the probing elements 6, 7 and 18, 19, the carrier plate 23 has recesses 27.

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 istThe operation of the device according to the invention shown in the drawings is as follows: The workpiece 10 to be measured is deposited on the carrier plate 23 by an industrial robot (not shown). In this case, the measuring device is in such a starting position, in which the introduction of the workpiece can be done without contact between the centering elements 11 to 14 and probing elements 6,7 and 18,19. The structural design of the measuring device ensures that / that the receiving position of the workpiece on the support plate 23 for the inner and outer diameter measurement is always the same

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 AuswerteeinheitTo initiate the measurement process for the inside diameter measurement, the spindle-nut unit 4 is acted upon with such a direction of rotation, so that the measuring slide 2.3 move outward. As a result, the contact element 6 touches the measuring wall 3 and the probing element 19 via the spring-loaded displacement element 17, the bore wall and at the same time come the centering elements 13,14 on the bore wall to the plant. The three-point system on the bore wall is formed by the centering elements 13,14 and the probe element 6. Due to the all-round linear mobility of the support plate 23 with the workpiece 10 and acting against the bore wall pressing force of the centering 13,14 and the probe element 6 is the Drill at the three-point system automatically in the measuring position. The covered in this process path of the probing elements 6 and 19 is detected directly by the Zweipunktmeßverfahren and recorded by the transducer 21 in conjunction with the stop 22. In a known manner, the display of the measurement result of the inner diameter measurement takes place at an evaluation unit

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.For measuring the outer diameter, the direction of rotation on the spindle-nut unit 4 is reversed. As a result, the centering elements 13, 14 and probing elements 6, 19 lift off the bore wall and the centering elements 11, 12 and probing elements 7, 18 arrive at the lateral surface of the workpiece 10 to the plant. The measuring of the outer diameter is also carried out in the direct two-point measuring method according to the same principle of action as in the inner diameter measurement. According to another embodiment variant, the workpiece can be fixed and the measuring device mounted floating to measure the inner and / or outer diameter.

Claims

Invention claim:

Apparatus for automatically measuring chuck parts with at least two probing elements scanning the workpiece, which are supported by two diametrically displaceable Meßschlitten, wherein a Meßschlitten has two probing elements which are arranged at a distance from each other and along a plane passing through the axis of symmetry of the workpiece in the measuring position alignment line and the other measuring carriage accommodates four centering elements in pairs, which are symmetrical to the line of flight, at least one transducer is provided on a measuring slide for receiving the movements of the probing elements and that the workpiece is mounted floating in the area of the centering and probing elements, characterized characterized

in that the measuring carriage (2) receiving the centering elements (11, 12 and 13, 14) is provided with a displacement element (17) which carries two contact elements (18, 19) arranged at a distance from one another and along the alignment line (8), Sliding element (17) via a spring element (20) on a tether (15) is supported and a to the transducer (21) directed stop (22).

For this

2 pages drawings

Field of application of the invention

The field of application of the invention extends to devices for automatically measuring inner and outer diameters of chuck parts, wherein the use of the device takes place immediately adjacent to the processing machine or within complex measuring stations.

As a special field of application is the use in manufacturing cells using an industrial robot for the workpiece change into consideration.

Characteristic of the known technical solutions

For automatic measurement of inside and outside diameters, a measuring device has already been proposed, in which the workpiece to be tested is taken up by a floating support plate and thereby aligns itself automatically against a three-point system in the measuring position. The three-point system is formed by the scanning of the workpiece probing elements. In this case, four probing elements are arranged in pairs on the one Meßschlitten and two probing elements on the other Meßschlitten. The paired probing elements are located symmetrically to a line of flight, which runs through the two located on the other Meßschlitten probing elements and the axis of symmetry of the set in the measuring position workpiece. The probing elements thus fulfill a dual function by realizing a three-point system and at the same time recording the measured values at three points. '

The three-point system ensures safe centering of the workpiece in the measuring position. However, since this three-point system is formed by the probing elements, the detection of the measured values must take place according to the three-point measuring method. This detection of the measured values at three points requires computing operations for determining the inner and outer diameter. This results in computational effort, the additional device technology makes necessary.

Object of the invention

The aim of the invention is to be achieved with simple device technology and without computational high accuracy.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to provide a device for automatically measuring chuck parts with at least two scanning the workpiece probing elements, which are supported by two diametrically displaceable Meßschlitten, wherein a Meßschlitten has two probing elements at a distance from each other and along a through the axis of symmetry of the In the measuring position located workpiece extending alignment line are arranged and the other Meßschlitten four centering pairs, which are symmetrical to the line of flight, at least one Meßwertaufrechner is provided on a Meßschlitten for receiving the movements of the probing elements and that the workpiece stored in the area of the centering and probing elements floating is to provide, in which the workpiece is automatically aligned in a three-point system in the measuring position and the detection of the measured values is carried out in a direct Zweipunktmeßverfahren. ,

According to the invention this is achieved in that the measuring elements receiving the centering slide is provided with a displacement element which carries two spaced apart and extending along the alignment probing, the displacement element is supported via a spring element on a holding part and a directed to the transducer stop has.

The advantages of the solution according to the invention are that for measuring the inner and outer diameters, an automatic alignment of the workpiece against a three-point system enters the measuring position and the detection and determination of the measured values takes place in a direct two-point measuring method without computational effort.