DD255583A1

DD255583A1 - Verfahren und einrichtung zur automatisierten pruefung der anzeigeabweichung von buegelmessschrauben

Info

Publication number: DD255583A1
Application number: DD29556286A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Szyminski; Joachim Franke; Juergen Schmidt; Bernd Doberan; Dirk-Peter Kluge
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-04-06

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatisierten Pruefung der Anzeigeabweichung von Buegelmessschrauben, insbesondere zur Ermittlung periodischer Sollwertabweichungen als Grundlage fuer die Genauigkeitseinstufung. Die Erfindung ist zur Reduzierung des Arbeitszeitaufwandes bei der Pruefung der Anzeigeabweichung von Buegelmessschrauben im betrieblichen Messwesen anwendbar. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens und einer Einrichtung, um in einem geschlossenen Verfahrenszyklus, vorzugsweise von Messbereichsanfangs- oder -endwert beginnend, fuer vorbestimmte Sollwertpositionen die Istwerte zu erfassen und zu verarbeiten. Die Koordinierung aller notwendigen Positionier-, Arretier-, Einstell- und Messvorgaenge erfolgt durch eine Steuer- und Recheneinheit.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist im betrieblichen Meßwesen zur Prüfung von Bügelmeßschrauben und deren qualitativer Bewertung anwendbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß Meßschrauben durch Endmaßkombinationen auf Einhaltung der vorgeschriebenen Toleranzen geprüft •werden. Dabei werden die Endmaße so kombiniert, daß an jeweils vorgegebenen Stellen des Meßbereiches die Anzeigeabweichung vom Sollwert ermittelt und nach einer speziellen Rechenvorschrift vom Prüfdurchführenden ausgewertet wird. Diese Vorzugsweise verlangt vom Prüfdurchführenden eine sachgemäße und qualifizierte Arbeit sowie sehr hohe Zeitaufwendungen für die Prüfdurchführung und-auswertung.

Weiterhin ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Meßschrauben, insbesondere zur Bestimmung der Anzeigeabweichung vom Sollwert auf der Basis einer Demontage der Meßspindel aus der Meßschraube, nach DD-WP 82402 bekannt. Dabei wird die demontierte Meßspindel in eine SpezialVorrichtung eingelegt und axial mit ihrer Meßfläche über einen induktiven Geber gegen eine Normalspindel gedrückt. Beide Spindeln sind mit untereinander gekoppelten, gegenläufigen Antrieben, die eine gleiche Drehgeschwindigkeit aufweisen, verbunden. Bei Durchführung des Meßvorganges werden die Steigungsdifferenzen des Meßspindelgewindes gegenüber dem Normalspindelgewinde über einen induktiven Geber von einem Meßschreiber aufgenommen. Anschließend erfolgt entsprechend den Vorschriften eine manuelle Auswertung. Dieses Verfahren besitzt jedoch den entscheidenden Nachteil, daß Drehungleichheiten bzw. -Schwankungen der Antriebselemente zur zusätzlichen Verfälschung der Meßergebnisse führen. Außerdem entstehen zusätzliche Zeitaufwendungen durch die Demontage der Bügelmeßschraube. Nicht demontierbare Meßschrauben sind nach diesem Verfahren nicht prüfbar.

Eine weitere Möglichkeit der Meßschraubenprüfung geht aus der Firmenschrift 24-292 a-1 des VEB Carl Zeiss JENA hervor. Unter Verwendung spezieller Zusatzeinrichtungen für die Aufnahme einer Bügelmeßschraube kann eine manuelle Prüfdurchführung mittels Universallängenmessers erfolgen. Nachteilig ist dabei, daß die Prüfdurchführung und -auswertung manuell erfolgt, und daß der Meßbereich auf 600mm begrenzt ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den hohen Arbeitszeitaufwand bei der Prüfung von Bügelmeßschrauben und deren qualitativer Bewertung zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatisierten Prüfung der Anzeigeabweichung von Bügelmeßschrauben, insbesondere zur Ermittlung periodischer Sollwertabweichungen innerhalb des gesamten Meßbereiches zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anzeigeabweichung vom Sollwert nach entsprechender Lagefixierung, Arretierung und Ankopplung der zu prüfenden Meßschraube an eine Sollwerteinstelleinrichtung, unter Verwendung an sich bekannter hochauflösender Weg-und/oderWinkelmeßsysteme, vorzugsweise Vom Meßbereichsanfangsoder -endwert beginnend, aufeinanderfolgend, in einem geschlossenen, sich wiederholenden Verfahrenszyklus, bestehend aus den Teilschritten: — Sollwerteinstellung — Istwerterfassung und -verarbeitung — vorzugsweise für 11 vorbestimmte Sollwertpositionen, die nach der Reihenentwicklung i = i + 2,5 mm ermittelt werden, bestimmt wird. Ein weiteres erfinderisches Merkmal ist es, daß an den Stellen der höchsten und der tiefsten Punkte der Kurve der Anzeigeabweichungen in Stufen von vorzugsweise 13,1 mm innerhalb eines Teilmeßbereiches von vorzugsweise 0,5 mm vor und nach dem höchsten bzw. tiefsten Punkt, die Anzeigeabweichung zur Beurteilung des Bereiches vor und nach diesen Extremwerten erneut ermittelt wird.

Zur Erfindung gehört auch, daß ein Wegmeßsystem fluchtend oder parallel zur durch Amboß und Spindel der Bügelmeßschraube gebildeten Achse mit zwei festen, schaltenden oder messenden Tastern, die sich auf in der Meßebene von Führungselementen geführten Meßwagen befinden, von denen der für den Amboß während des Meßvorganges arretiert und derfürdie Meßspindel horizontal in der Meßebene verschiebbar ist, auf einer Grundplatte angeordnet ist. Weiterhin ist ein wesentliches erfinderisches Merkmal darin gegeben, daß, ebenfalls auf einer Grundplatte, eine Positioniereinrichtung, bestehend aus einem verstellbaren Abstützelement zur Lagefixierung des Meßbügels und schneidenförmigen Prismen, die sich in unmittelbarer Nähe der Taster zur Aufnahme von Amboß und Spindel befinden sowie eine Sollwerteinstelleinrichtung, die mittels bekannter Spannvorrichtungen mit der Meßtrommel der Bügelmeßschraube verbunden ist und aus einem Gleichstrommotor, der mit einem rotatorischen Geber gekoppelt ist, besteht, angeordnet sind. Letztlich gehört zur Erfindung, daß alle Einrichtungen zum Positionieren, Arretieren, Einstellen und Messen mit einer an sich bekannten Steuer-und Recheneinheit gekoppelt sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und soll im nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1: die Prüfeinrichtung mit arretierter Bügelmeßschraube

Fig. 2: eine Schnittdarstellung entlang der Meße'bene der Prüfeinrichtung

Fig. 3: Meßtrommel und -spindel der Bügelmeßschraube mit angekoppelter Sollwerteinstelleinrichtung.

Eine nach TGL 15046 vorbereitete Bügelmeßschraube des Nennmaßbereiches 100— 125 mm wird auf den Meßbereichsendwert 125mm eingestellt und die Spindel 1 geklemmt. Als Primärinformationen werden dem Rechner eingegeben:

• Meßbereichsendwert: 125mm

• Zustellbereich pro Meßtrommelumdrehung: 1 mm

• Progrämmwahl für die Sollwertreihe: nach TGL 15046/04—Prüfung der Anzeige D—.

Nachdem die Rechnersteuerung, die notwendigen Primärinformationen verarbeitet und die Positionierung des der Lagefixierung des Bügels 4 dienenden Abstützelementes 7, welches unterschiedliche Nennmaßbereiche und Ausführungsformen der Bügelmeßschrauben berücksichtigt sowie der beiden in der Meßebene beweglich angeordneten Meßwagen 10,11 vorgenommen hat, wird die auf den Meßbereichsendwert 125 mm eingestellte Bügelmeßschraube in die Prüfeinrichtung eingelegt. Dabei werden die zylindrischen Mantelflächen von Meßspindel 1 und Amboß 2 von schneidenförmigen Prismen 5,6 aufgenommen. Diese befinden sich in unmittelbarer Nähe der Meßwertaufnehmer 8,9 auf den beweglichen Meßwagen 10,11, die als Aktivelemente eines inkrementalen Auflichtlängenmeßsystems fungieren. Das Prisma 5 dient lediglich zur Vorfixierung der Meßspindel 1. Nach der mechanischen Ankopplung der Sollwerteinstelleinrichtung 12 an die Meßtrommel 3 wird die Meßschraube kraftschlüssig in der Prüfposition arretiert. Der bewegliche Meßwagen 11 mit dem darauf befindlichen Taster wird mit einer definierten Andrückkraft gegen die Amboßmeßfläche gedruckt und arretiert. Entsprechend der Programmauswahl werden, vom Meßbereichsendwert beginnend, die einzelnen Sollwerte der Meßreihe durch die Sollwerteinstelleinrichtung 12 eingestellt. Da der Meßbereichsendwert von 125mm zuvor eingestellt wurde, tastet der Meßwertaufnehmer 8 die Spindelmeßfläche an und gibt den ermittelten Istwert an die Recheneinheit, wo dieser zunächst gespeichert und dann weiterverarbeitet wird. Nach der Istwertermittlung des ersten eingestellten Sollwertes wird die Klemmung der Meßspindel 1 gelöst und die automatische Sollwerteinstellung 12, die aus einem Gleichstrommotor 13, der mit einem hochauflösenden inkrementalen rotatorischen Geber 14 gekoppelt ist, verstellt die Meßspindel 1 auf den nächstfolgenden Sollwert 122,80 mm, wobei der Meßwagen 10 mitbewegt wird, und der Meßvorgang wiederholt sich. Die Koordinierung aller für die Prüfung der Bügelmeßschraube notwendigen Bewegungs-und Meßvorgänge wird durch die Steuer-und Recheneinheit realisiert. Nachdem alle Sollwerte eingestellt und die Istwerte aufgenommen worden sind, erfolgt eine rechentechnische Auswertung und Ausgabe der Ergebnisse in numerischer und graphischer Form. Zusätzlich wird an den Stellen der höchsten und der tiefsten Punkte die Kurve der Anzeigeabweichung in Stufen von 0,1 mm innerhalb einer Meßspanne von je 0,5 mm vor

und nach dem höchsten bzw. tiefsten Punkt die Anzeigeabweichung automatisch ermittelt. Nach Beendigung des Meßzyklus wird die Sollwerteinstelleinrichtung 12 von der Meßtrommel 3 abgekoppelt und in ihre Ausgangslage verschoben. Die Bügelmeßschraube wird aus der Arretierung gelöst und aus der Prüfeinrichtung entnommen, und die im Rechner gespeicherten Istwerte werden an die externe Meßmittelkartei weitergegeben.

Claims

1. Verfahren zur automatisierten Prüfung der Anzeigeabweichung von Bügelmeßschrauben, deren Nennmaßbereich größer als 25mm ist, insbesondere zur Ermittlung periodischer Abweichungen vom Sollwert innerhalb des gesamten Meßbereiches, gekennzeichnet dadurch, daß die Anzeigeabweichung vom Sollwert nach entsprechender Lagefixierung, Arretierung und Ankopplung derzu prüfenden Meßschraube an eine Söllwerteinstelleinrichtung unter Verwendung an sich bekannter hochauflösender Weg- und/oder Winkelmeßsysteme, vorzugsweise vom Meßbereichsanfangs- oder -endwert beginnend, aufeinanderfolgend, in einem geschlossenen, sich wiederholenden Verfahrenszyklus, bestehend aus den Teilschritten: — Sollwerteinstellung — Istwerterfassung und -verarbeitung — vorzugsweise für 11 vorbestimmte Sollwertpositionen, die nach der Reihenentwicklung i = i + 2,5 mm bzw. i = i - 2,5 mm ermittelt werden, bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnetdadurch, daß an den Stellen der höchsten und der tiefsten Punkte der Kurve der Anzeigeabweichung in Stufen von vorzugsweise 0,1 mm innerhalb eines Teilmeßbereiches von vorzugsweise 0,5 mm vor und nach dem höchsten bzw. tiefsten Punkt die Anzeigeabweichung ermittelt wird.

3. Einrichtung zur automatisierten Prüfung der Anzeigeabweichung von Bügelmeßschrauben, gekennzeichnet dadurch, daß ein Wegmeßsystem, fluchtend oder parallel zur durch Amboß und Spindeis der Bügelmeßschraube gebildeten Achse, mit zwei festen, schaltenden oder messenden Tastern, die sich auf in der Meßebene von Führungselementen geführten Meßwagen (10; 11) befinden, von denen der für den Amboß (2) während des Meßvorganges arretiert und der für die Meßspindel (1) horizontal in der Meßebene verschiebbar ist, eine Positioniereinrichtung, bestehend

aus einem verstellbaren Abstützelement (7) zur Lagefixierung des Meßbügels (4) und schneidenförmigen Prismen (5; 6), die sich in unmittelbarer Nähe der Taster (8; 9) zur Aufnahme von Amboß (2) und Spindel (1) befinden sowie eine Sollwerteinstelleinrichtung (12), die mittels bekannter Spannvorrichtungen mit der Meßtrommel (3) der Bügelmeßschraube verbunden ist und aus einem Schrittmotor oder einem Gleichstrommotor (13), der mit einem rotatorischen Geber(14) gekoppelt ist, besteht, auf einer Grundplatte angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß alle Einrichtungen zum Positionieren, Arretieren, Einstellen und Messen mit einer an sich bekannten Steuer- und Recheneinheit gekoppelt sind.