DD270642A3 - DEVICE FOR CIRCULAR AND HEAD-RUN CHECK AND THICKNESS MEASUREMENT OF RING-FUSED PARTS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rund- und Stirnlaufpruefung sowie Dickenmessung an ringfoermigen Teilen, vorzugsweise an Kreissaegeblaettern. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass das ringfoermige Teil auf einer mit Auflagestiften zur axialen sowie Anlagestiften zur radialen Bestimmung versehenen Traegerplatte aufgenommen sowie mit Hilfe eines mit der Mantelflaeche des ringfoermigen Teiles in Verbindung stehenden Riementriebes in Drehbewegung versetzt und dass zwei optische Laengenmessmittel mit sich in der Mantelflaeche des ringfoermigen Teiles schneidenden optischen Achsen vorgesehen sind. Durch die erfindungsgemaesse Gestaltung und Anordnung der Aufnahme- und Antriebselemente wird eine hoehere Messgenauigkeit der Einrichtung erreicht. Fig. 2The invention relates to a device for round and Stirnlaufpruefung and thickness measurement on ringfoermigen parts, preferably on circular saw blades. The essence of the invention is that the ringfoermige part added to a provided with support pins for axial and contact pins for radial determination Traegerplatte and offset by means of a with the lateral surface of the ringfoermigen part belt drive in rotation and that two optical length measuring means with in the lateral surface of the ringfoermigen part intersecting optical axes are provided. The inventive design and arrangement of the recording and drive elements a higher measurement accuracy of the device is achieved. Fig. 2
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rund· und Stirnlaufprüfung sowie Dickenmessung an ringförmigen Teilen mit Aufnahme· und Antriebselementen zur lagebestimmten Aufnahme sowie Drehung der ringförmigen Teile und Meßmitteln zur Erfassung der axialen und radialen Komponenten der Außenkontur der ringförmigen Teile. Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung ist vorzugsweise für Kreissägeblätter anwendbar.The invention relates to a device for round and face checking and thickness measurement on annular parts with receiving and drive elements for positionally determined recording and rotation of the annular parts and measuring means for detecting the axial and radial components of the outer contour of the annular parts. The measuring device according to the invention is preferably applicable for circular saw blades.
gegenwärtig in der Praxis derart, daß die ringförmigen Teile auf einem Aufnahmedorn aufgenommen, in Drehbewegung versetzt und mit Hilfe von Meßmitteln, die im Bereich der Mantelfläche des ringförmigen Teiles angeordnet sind, die Meßwerte ermittelt werden.At present, in practice, such that the annular parts are received on a mandrel, set in rotary motion and by means of measuring means, which are arranged in the region of the lateral surface of the annular part, the measured values are determined.
auf der das ringförmige Teil aufgenommen wird.on which the annular part is received.
die ringförmige Anlagefläche des bundartigen Ansatzes gespannt.tightened the annular contact surface of the collar-like approach.
wird beim Prüfvorgang in Drehbewegung versetzt, so daß durch die im Bereich der Mantelfläche des ringförmigen Teiles angeordneten Meßmitteln, die beispielsweise Meßtaster sein können, die Kund- und Stirnldufgenauigkeit bestimmt werdenis set during the testing process in rotary motion, so that the customer and Stirnldufgenauigkeit be determined by the arranged in the region of the lateral surface of the annular member measuring means, which may be, for example, probe
die Prüfergebnisse mit relativ großen Fehlern behaftet sind, deren Ursache in den Fertigungstoleranzen des Aufnahmedornes, seiner Aufnahme sowie des ringförmigen Teiles liegt.the test results are subject to relatively large errors whose cause lies in the manufacturing tolerances of the mandrel, its inclusion and the annular part.
ringförmigen Anlagefläche des bundartigen Ansatzes in das Prüfergebnis eingehen.annular contact surface of the collar-like approach go into the test result.
noch erhöhen, so daß die Aufnahmedorne eine relativ geringe Lebensdauer haben.even increase, so that the mandrels have a relatively short life.
auch ein entsprechendes Sortiment an Aufnahmedornen vorhanden sein muß, was einen hohen Materialaufwand erfordert.Also, a corresponding range of receiving mandrels must be present, which requires a high cost of materials.
ringförmigen Anlagefläche des bundartigen Ansatzes des Domes und dem ringförmig an Teil vorhandene Verunreinigungen,annular bearing surface of the collar-like projection of the mandrel and the annular part to existing impurities,
Neben diesen durch die konstruktive Gestaltung der Aufnahmeelemente für die ringförmigen Teile hervorgerufenen Nachteilen treten auch Nachteile hinsichtlich der zur Anwendung kommenden Meßmittel auf. Während die Verwendung berührender Meßmittel zur Rund- und Stirnlaufprüfung, wie Meßtaster, einerseits einen nachteiligen Verschleiß der Meßmittel zur Folge hat, kann es andererseits bei sehr dünnen ringförmigen Teilen zur Deformierung dieser Teile und damit zu Meßfehlern kommen. Durch das in der DE-OS 3334976 vorgeschlagene Verfahren sowie die Vorrichtung zur Ermittlung von Rundlaufabweichungen eines Rotationskörpers werden die letztgenannten Nachteile beseitigt, indem die Rundlaufprüfung mit einem berührungslosen Meßmittel erfolgt.In addition to these disadvantages caused by the structural design of the receiving elements for the annular parts, there are also disadvantages with regard to the measuring means used for the purpose. While the use of contacting measuring means for round and Stirnlaufprüfung, such as probes, on the one hand, a disadvantageous wear of the measuring means result, it can on the other hand come with very thin annular parts to the deformation of these parts and thus measurement errors. By the method proposed in DE-OS 3334976 and the device for determining concentricity deviations of a rotating body, the latter disadvantages are eliminated by the concentricity test is carried out with a non-contact measuring means.
Diese bekannte Prüfvorrichtung weist einen Sender auf, der eine Strahlung, beispielsweise in Form von Licht- oder Laserstrahlen, erzeugt, die als paralleles Strahlenbündel den Sender verläßt.This known testing device has a transmitter which generates radiation, for example in the form of light or laser beams, which leaves the transmitter as a parallel beam.
In dem Strahlengang des parallelen Strahlenbündels ist der auf Rundlaufabweichungen zu prüfende Rotationskörper, im vorliegenden Falle ein Kraftfahrzeugreifen, derart angeordnet, daß die Rotationsachse senkrecht zur Strahlungsrichtung verläuft. Das parallele Strahlenbündel ist tangential auf r!ie auf Rundlauf zu prüfende Umfangsfläche des Rotationskörpers geachtet, wobei du.-ch den Rotationskörper ein teilweise abgeschattetes Strahlenbündel erzeugt und von einem Empfänger aufgenommen wird. Mit Hilfe des Empfängers wird ein von der Lichtmenge dus abgeschatteten Strahlenbündels abhängiges elektrisches Signal erzeugt, das einer Auswerteschaltung zugeführt wird. In der Auswerteschaltung werden die durch Rundlaufabweichungen bei der Drehung des Rotationskörpers hervorgerufenen Änderungen der Abschattung aus den vom Empfänger abgegebenen elektrischen Signalen ermittelt und in geeigneter Weise angezeigt.In the beam path of the parallel beam, the rotation body to be tested for concentricity deviations, in the present case a motor vehicle tire, is arranged such that the axis of rotation is perpendicular to the radiation direction. The parallel beam is made tangential to the peripheral surface of the rotation body to be checked for concentricity, whereby the radiation body generates a partially shadowed beam and is picked up by a receiver. With the aid of the receiver, a dependent of the amount of light dus shadowed beam is generated electrical signal, which is fed to an evaluation circuit. In the evaluation circuit, the changes in the shading caused by concentricity deviations during the rotation of the rotary body are determined from the electrical signals emitted by the receiver and displayed in a suitable manner.
Die Art und Weise der Aufnahme des Rotationskörpers, von deren Genauigkeit das Rundlaufprüfergebnis entscheidend abhängt, ist in der Erfindungsbeschreibung der DE-OS 3334976 nicht näher beschrieben, so daß die Genauigkeit der' jfnahmeelemente dieser bekannten Prüfvorrichtung nicht beurteilt werden kann.The manner of receiving the rotating body, the accuracy of which depends on the concentricity test result, is not described in detail in the description of the invention of DE-OS 3334976, so that the accuracy of the elements of this known testing device can not be assessed.
Diese bekannte Rundlaufprüfung hat jedoch den Nachteil, daß die Anwendung von Licht- cder Laserstrahlen nur bei solchen Rotationskörpern möglich ist, deren Außenkontur relativ geschlossen ist. Für eine relativ genaue Bestimmung des Rund- und Stirnlaufes bei mit einer Umfangsverzahnung versehenen Rotationskörpern, beispielsweise bei Kreissägeblättern, bis in den Bereich der Zahnabstände ist die Auswertung des durch tangential Beleuchtung in der Ebene des Rotationskörpers entstehenden Schattenbildes nicht geeignet.However, this known concentricity test has the disadvantage that the use of light laser beams is only possible with those bodies of revolution whose outer contour is relatively closed. For a relatively accurate determination of the round and face run in the case of rotational bodies provided with peripheral toothing, for example in circular saw blades, up to the area of the tooth spacings, the evaluation of the shadow image resulting from tangential illumination in the plane of the rotational body is not suitable.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zur Rund- und Stirnlaufprüfung ringförmiger Teile zu schaffen, die gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art einen geringeren Fertigungsaufwand erfordert, universeller einsetibar ist und eine höhere Meßgenauigkeit aufweist.The object of the invention is to provide a device for round and Stirnlaufprüfung annular parts, which requires less manufacturing effort over known devices of this type, universal einsetibar and has a higher accuracy.
der Fertigungstolerarizen bzw. des Verschleißes der Aufnahme- bzw. Antriebselemente auf das Prüfergebnis nur relativ gering ist und daß die Vorrichtung für die Prüfung ringförmiger Teile unterschiedlicher Durchmesser einsetzbar ist.the manufacturing tolerances or the wear of the recording or drive elements on the test result is only relatively small and that the device for testing annular parts of different diameters can be used.
eingreifenden Anlagestiften zur radialen Bestimmung versehene Trägerplatte sowie einen mit der Mantelfläche des ringförmigen Teiles in Wirkverbindung stehenden Riementrieb vorgenommen ist und daß zwei optische Längenmeßmittel mit sich an der dem Angriffspunkt des Riementriebes gegenüberliegenden Seite in der Mantelfläche des ringförmigen Teiles schneidenden optischen Achsen vorgesehen sind.engaging bearing pins for radial determination provided support plate and a ring drive is in operative connection with the lateral surface of the annular member is made and that two optical length measuring means are provided with at the point of application of the belt drive opposite side in the lateral surface of the annular part intersecting optical axes.
ringförmigen Teiles gebildete Gerade die Verbindungslinie der Anlagestifte in der Mitte schneidet.annular part formed line the connecting line of the contact pins in the middle cuts.
verschiebbar angeordnet. Durch die Art und Weise der Anordnung der optischen Achsen der Längenmeßmittel zueinander ist es auf einfache Weise möglich, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ringförmige Teile unterschiedlicher Durchmesser aufslidably arranged. By the way the arrangement of the optical axes of the length measuring means to each other, it is possible in a simple manner, with the aid of the device according to the invention on annular parts of different diameters
der Trägerplatte aufgelegt, daß die Anlagestifte in die Innenbohrung des ringförmigen Teiles hineinragen.placed on the support plate, that the abutment pins protrude into the inner bore of the annular part.
Während der Drehbewegung des ringförmigen Teiles werden mit Hilfe der optischen Längenmeßmittel die axialen und radialen Komponenten der Koordinaten der Außenkontur des ringförmigen Teiles gemessen und mit Hilfe ein» r Auswerteeinrichtung der Rund- und Stirnlauf sowie die Dicke des ringförmigen Teiles erfaßt.During the rotational movement of the annular part, the axial and radial components of the coordinates of the outer contour of the annular part are measured with the aid of the optical length measuring means and detected by means of an evaluation of the round and Stirnlauf and the thickness of the annular member.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß durch die Gestaltung und Anordnung der Aufnahme- und Antriebselemente eine fehlerfreie Bestimmung sowie Bewegung der ringförmigen Teile erreicht wird, so daß FertigungQtoleranzen der Aufnahme und des Antriebs das Prüfergebnis nur unwesentlich beeinflussen und deshalb vernachlässigt werden können. Damit gehen nur Formfehler des ringförmigen Teiles selbst in das Prüfergebnis ein, wodurch eine hohe Meßgenauigkeit dieser Einrichtung erreicht wird. Der Verschleiß der Auflage- bzw. Anlagestifte kann auf einfache Weise dadurch ausgeglichen werden, daß die Stifte in der Trägerplatte nachstellbar angeordnet bzw. austauschbar sind. Durch die Verwendung optischer Längenmeßmittel, beispielsweise vor CCD-Kameras, werden die beim Einsatz berührender Moßmittel auftretenden Nachteile, die beispielsweise im Verschleiß der K eßmittel hervorgerufenen Form- und Lageänderungen bei dünn ringförmigen Teilen bestehen, beseitigt.The inventive device is characterized in particular by the fact that the design and arrangement of the recording and drive elements an error-free determination and movement of the annular parts is achieved, so that manufacturing tolerances of the recording and the drive affect the test result only insignificantly and therefore can be neglected. Thus, only form errors of the annular part itself enter into the test result, whereby a high accuracy of measurement of this device is achieved. The wear of the support or contact pins can be compensated in a simple manner that the pins are arranged in the support plate adjustable or exchangeable. By using optical length measurement, for example prior to the CCD cameras, the disadvantages involved in their use touching Moßmittel consisting eßmittel induced shape and position changes in thin annular portions for example in the wear of the K, is eliminated.
Durch die Verwendung eines optischen Längenmeßmittels hoher Zeitauflösung hat die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung besonders vorteilhaft bei solchen ringförmigen Teilen einsetzbar, die eine Umfangsverzahnung aufweisen.By using an optical length measuring means high time resolution, the test device according to the invention has particularly advantageous in such annular parts can be used, which have a peripheral toothing.
Fig. 1: Die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung in Vorderansicht Fig. 2: Die Draufsicht zu Figur 11: The schematic representation of the test device according to the invention in front view FIG. 2: The plan view to FIG. 1
befestigt ist.is attached.
prüfende ringförmige Teil 1 aufgelegt und axial bestimmt ist. Zum Zwecke der Nachstellung bei Verschleiß können dietesting annular part 1 is placed and determined axially. For the purpose of adjustment in case of wear, the
zur axialen Bestimmung des ringförmigen Teiles 1 Luftdüsen verwendet werden können, wodurch die Reibunpaverhältnisse zwischen dem ringförmigen Teil 1 und der Auflage verbessert werden.For the axial determination of the annular part 1 air nozzles can be used, whereby the Reibunpaverhältnisse between the annular part 1 and the support can be improved.
des ringförmigen Teiles lan seiner Innenbohrung 9 bewirken und gleichzeitig die Bezugsbasis /ür die Ermi'.tlung des Rundlaufes bilden.of the annular part lan cause its inner bore 9 and at the same time form the reference base / for the Eri'tlung the concentricity.
senkrecht schneidet.vertical cuts.
liegende Scheibe verwendet werden.lying disc can be used.
ein die Drehbewegung erzeugender Riementrieb 14 am ringförmigen Teil 1 an, deren Riemen parallel zur Verbindungslinie 12 der Anlagestifte 7 und 8 verläuft.a belt drive generating the rotational movement 14 on the annular part 1, the belt runs parallel to the connecting line 12 of the contact pins 7 and 8.
ringförmigen Teiles 1 die Anlagestifte 7 und 8 gerade, berührt.annular part 1, the contact pins 7 and 8 straight, touched.
des ringförmigen Teiles 1 erreicht, so daß Fertigungstoleranzen der Aufnahme und des Antriebs das Prüfergebnis nur unwesentlich beeinflussen und deshalb vernachlässigt werden können.reaches the annular part 1, so that manufacturing tolerances of the recording and the drive affect the test result only insignificantly and therefore can be neglected.
gegenüberliegenden Seite des ringförmigen Teiles 1 zwei optische Längenmeßmittel 15 und 16 angeordnet, die vorzugsweise als CCD-Zeilenk.imeras ausgeführt sind und mit als Halogenlampen oder mattierte Fotolampen ausgebildeten Lichtquellen 17 und 18 in Verbindung stehen.two optical length measuring means 15 and 16 are arranged opposite side of the annular member 1, which are preferably designed as a CCD Zeilenk.imeras and with formed as halogen lamps or frosted photo lamps light sources 17 and 18 in combination.
dem dem Angriffspunkt des Riementriebes 14 gegenüberliegenden Schnittpunkt der Geraden 11 mit der Mantelfläche 13 des ringförmigen Teiles 1 zusammenfällt. Dabei liegt die optische Achse 19 des Längenmeßmittels 15 zur Prüfung des Stirnlaufes und der Dicke in der durch die Stirnflächen der Auflagestifte 4,5 und 6 gebildeten Ebene, v-ährend die optische Achse 20 desthe point of contact of the belt drive 14 opposite intersection of the straight line 11 coincides with the lateral surface 13 of the annular member 1. In this case, the optical axis 19 of the length measuring means 15 for checking the frontal run and the thickness in the plane formed by the end faces of the support pins 4,5 and 6, v-uring the optical axis 20 of the
verbunden, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung auf einfache Weise ringförmige Teile 1 unterschiedlicherconnected, that with the aid of the test device according to the invention in a simple manner annular parts 1 different
Durchmesser geprüft werden können, Indem die Trägerplatte 2 und der Riementrieb 14 bei Sortimentswechsel lediglich In Pfeilrichtung (Fig. 2) horizontal verschoben werden, bis der Schnittpunkt der optischen Achsen 19 und 20 der Längenmeßmittel 15 und 16 wieder in der Mantelfläche 13 des ringförmigen Teiles 1 liegt.Diameter can be checked by the support plate 2 and the belt drive 14 are shifted horizontally in assortment only in the arrow direction (Fig. 2) until the intersection of the optical axes 19 and 20 of the length measuring 15 and 16 again in the lateral surface 13 of the annular part lies.
Bei ringförmigen Teilen 1, die eine Umfangsverzahnung aufweiser., wie beispielsweise bei Kreissägeblättern, kann der Einfluß von Schmutz bzw. Grat auf das Prüfergebnis dadurch verringert werden, daß der Rund- und Stirnlauf durch Ausfilterung des oberhalb der halben Drehfrequerz und unterhalb der Zahnfrequenz liegenden Frequenzanteiles der radialen und axialen Komponenten der Koordinaten der Sägeb>attperipherie und die Dicke aus der Differenz jeweils zweier axialer Koordinaten bestimmt werden.In the case of annular parts 1, which have a peripheral toothing, such as in circular saw blades, the influence of dirt or burr on the test result can be reduced by the round and forehead run by filtering the lying above half Drehfrequerz and below the tooth frequency frequency component The radial and axial components of the coordinates of the Sägeb> attperipherie and the thickness of the difference of each two axial coordinates are determined.
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