DE10349398A1

DE10349398A1 - Sensor for measuring the structure-borne sound, vibrations and oscillations of a test object has an axially displaceable rod within a housing with one end held against the test object and the other connected to a sound sensor

Info

Publication number: DE10349398A1
Application number: DE2003149398
Authority: DE
Inventors: Thomas Jaggo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Measurement sensor for measuring vibrations, oscillation or body sound emissions from test objects has a rod (28) that is axially displaced within housing (12) by vibrations of a surface of a test object (48) against which its measurement tip (30) is placed. At the other end of the rod is a structure-borne sound sensor (38).

Description

Die Erfindung betrifft einen Messaufnehmer zur Erfassung von Vibrationen, Schwingungen und/oder Körperschallemissionen von Prüfobjekten.The The invention relates to a sensor for detecting vibrations, Vibrations and / or structure-borne noise emissions of test objects.

Messaufnehmer zur Erfassung von Körperschallemissionen, beispielsweise in der Qualitätssicherung eines Fertigungsablaufs, sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Üblicherweise wird zur Messung der Körperschallemissionen ein Körperschallsensor mit einem Prüfobjekt in Kontakt gebracht, wonach dessen Bewegungs- beziehungsweise Funktionsablauf simuliert wird. Zur Herstellung eines guten Kontaktes zwischen Prüfobjekt und Sensor wird dieser üblicherweise aufgeklebt oder verschraubt. Eine solche Fixierung ist bei einer Vielzahl von aufeinander folgenden Messungen an gleichen oder unterschiedlichen Messpunkten relativ aufwändig, so dass mit einer solchen Funktionsprüfung eines Prüfobjekts relativ hohe Kosten verbunden sind.sensor for the detection of structure-borne noise emissions, for example in quality assurance a manufacturing process, are in a variety of embodiments known. Usually is used to measure structure-borne noise emissions a structure-borne sound sensor with a test object brought into contact, after which the movement or functional sequence is simulated. To make a good contact between the test object and sensor becomes this usually glued or screwed. Such a fixation is in a variety of successive measurements on the same or different Measuring points relatively expensive, so with such a functional test of a test object relatively high costs.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, einen möglichst universell verwendbaren Messaufnehmer zur Erfassung von Vibrationen, Schwingungen und/oder Körperschallemissionen von Prüfobjekten zur Verfügung zu stellen.One The aim of the present invention is seen in a possible universally usable sensor for the detection of vibrations, vibrations and / or structure-borne noise emissions of test objects to disposal to deliver.

Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This The aim of the invention is with the subject of the independent claim reached. Features of advantageous developments of the invention result from the dependent ones Claims.

Ein erfindungsgemäßer Messaufnehmer mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs weist eine axial innerhalb eines Gehäuses verschiebbare Stange auf, die an einem aus dem Gehäuse ragenden freien Ende eine Messspitze zur Kontaktierung eines Prüfobjektes und am anderen Ende einen mit der Stange verbundenen Körperschallsensor aufweist. Die Stange ist axial verschiebbar im Gehäuse gelagert und kann gegebenenfalls eine Verdrehsicherung aufweisen. Zudem weist die Stange eine gedämpfte Mittellage auf, so dass die Messspitze auf den Prüfobjekt aufgesetzt und leicht gegen dieses angedrückt werden kann, wobei jederzeit ein zuverlässiger Kontakt mit dem Prüfobjekt herstellbar ist. Die axial gegen eine Dämpfung beziehungsweise Federung aus ihrer Mittellage verschiebbare Stange mit dem daran befes tigten Körperschallsensor stellt sicher, dass beim Aufsetzen der Messspitze diese leicht nachgeben kann, sodass unter allen Bedingungen eine zuverlässige Koppelung des Messaufnehmers mit dem Prüfobjekt sichergestellt ist.One inventive sensor with the characteristics of the independent Claim has an axially displaceable within a housing Rod on, the at one of the housing protruding free end one Measuring tip for contacting a test object and at the other end having a structure-borne sound sensor connected to the rod. The rod is mounted axially displaceable in the housing and may optionally have a rotation. In addition, the rod has a muted middle layer on, so the measuring tip is placed on the test object and light pressed against this can be, with anytime a reliable contact with the test object can be produced. The axially against damping or suspension from its central position displaceable rod with the attached it Acoustic emission sensor makes sure that when placing the measuring tip these give slightly can, so under all conditions a reliable coupling of the sensor with the test object is ensured.

Der Körperschallsensor, der mit der Stange verbunden ist, ist im Gehäuse vorzugsweise mittels elastischer Dämpfungselemente abgestützt. Als solche elastische Dämpfungselemente kommen insbesondere Schaumstoffeinlagen oder dergleichen in Frage, die für ein Zurückfedern der Stange in ihre Mittellage sorgen, wenn die Messspitze nicht mehr gegen das Prüfobjekt gedrückt wird. Zudem sollen die elastischen Dämpfungselemente dafür sorgen, dass eine Wegbegrenzung der Messspitze ermöglicht ist, so dass der Körperschallsensor nicht innerhalb des Gehäuses gegen einen Anschlag gedrückt werden kann. Die elastischen Dämpfungselemente weisen eine Eigenfrequenz auf, die um ein Vielfaches unterhalb der Frequenz der gemessenen Schwingungen liegt, so dass die Kontaktierung der Messspitze mit dem Prüfobjekt zu keiner Zeit beeinträchtigt ist.Of the Noise sensor, which is connected to the rod, is preferably in the housing by means of elastic damping elements supported. As such elastic damping elements In particular, foam inserts or the like come into question, the for a springback provide the rod in its central position, if the measuring tip is not more against the test object depressed becomes. In addition, the elastic damping elements should ensure that a travel limit of the measuring tip is made possible, so that the structure-borne sound sensor not inside the case pressed against a stop can be. The elastic damping elements have a natural frequency that is many times below the Frequency of the measured vibrations is such that the contacting the measuring tip with the test object never impaired is.

Als Schaumstoffmaterial kommt insbesondere ein Material mit geschlossenen Poren in Frage, der über einen längeren Zeitraum definierte Federungs- und Dämpfungseigenschaften aufweist. Ggf. kann eine zusätzliche Federunterstützung mittels einer Schraubenfeder o. dgl. vorgesehen sein, so dass auch bei ermüdendem Schaumstoffpolster ausreichende Federeigenschaften der Axiallagerung sichergestellt sind.When Foam material comes in particular a material with closed Pore in question, over a longer one Period has defined suspension and damping properties. Possibly. can be an extra spring support be provided by means of a coil spring o. The like., So that too at tiring Foam cushion sufficient spring properties of the axial bearing are ensured.

Als Körperschallsensor kommt insbesondere ein elektromechanischer Wandler in Frage, der das Schwingungssignal in ein elektrisches Signal wandelt. Als derartige Körperschallsensoren eignen sich insbesondere relativ kostengünstige elektroakustische Messaufnehmer in Frage, wie sie beispielsweise als Gitarrentonabnehmer (sog. Pick-Up) verwendet werden. Diese Körperschallsensoren weisen einen relativ breiten Frequenzumfang bei kompakten äußeren Abmessungen sowie eine kostengünstige Herstellbarkeit auf. Ggf. eignen sich auch piezoelektrische Wandler o. dgl.When Acoustic emission sensor In particular, an electromechanical transducer in question, the the vibration signal converts into an electrical signal. As such Acoustic emission sensors In particular, relatively inexpensive electro-acoustic sensors are suitable in question, as for example as a guitar pickup (so-called pick-up) be used. These structure-borne sound sensors have a relatively wide frequency range with compact outer dimensions and a cost manufacturability on. Possibly. Piezoelectric transducers or the like are also suitable.

Die Messspitze des Messaufnehmers kann auswechselbar ausgebildet sein. Gegebenenfalls kann an der Messspitze ein Innen- oder Außergewinde vorgesehen sein, so dass unterschiedliche Kontaktierungseinrichtungen mit der Messspitze verbunden werden können. Als solche kommen beispielsweise Kugeln, spitze Stifte oder Konturen in Frage, die an eine Außenkontur des Prüfobjektes angepasst sind.The Measuring tip of the sensor can be designed to be interchangeable. Optionally, at the measuring tip an internal or extra thread be provided so that different contacting devices can be connected to the measuring tip. As such, for example Spheres, pointed pins or contours in question, which have an outer contour of the test object are adjusted.

Weiterhin kann der Messaufnehmer an einem der Messspitze gegenüber liegenden Ende des Gehäuses eine Anschlussplatte zu lösbaren Fixierung an einer Messvorrichtung oder dergleichen aufweisen. Die Anschlussplatte kann beispielsweise als lösbarer Gehäusedeckel ausgebildet sein, der über ein oder mehrere Innengewinde verfügen kann, sodass die Anschlussplatte mit der Messvorrichtung verbunden werden kann. Darüber hinaus sind die unterschiedlichsten Befestigungsmöglichkeiten für den Messaufnehmer denkbar, sodass dieser beispielsweise auch mit einem schwenkbaren Roboterarm oder dergleichen verbindbar ist.Furthermore, the sensor can have a connection plate for detachable fixing to a measuring device or the like at an end of the housing opposite the measuring tip. The connection plate may for example be formed as a detachable housing cover, which may have one or more internal threads, so that the connection plate can be connected to the measuring device. In addition, a variety of mounting options for the sensor are conceivable, so this example, with a pivoting robot arm or the like is connectable.

Die Axiallagerung der Stange im Gehäuse kann mittels leicht laufender Axiallager erfolgen. Darüber hinaus kann die Stange innerhalb eines Rohres axial gelagert sein, das über zusätzliche Dämpfungselemente in Gehäuse abgestützt ist. Das Rohr kann insbesondere schwimmend im Gehäuse gelagert sein. Eine solche schwimmende Lagerung läst sich auf einfache und kostengünstige Weise mittels zweier Simmerringe herstellen, in denen die beiden äußeren Enden des Rohres unter leichter Spannung eingeschoben und gelagert sind. Solche Simmerringe weisen eine ausreichende Formsteifigkeit auf und sorgen dennoch für eine axiale und radiale Dämpfung des darin gelagerten Rohres.The Axial bearing of the rod in the housing can done by means of easily running thrust bearing. Furthermore the rod can be stored axially within a tube, the additional damping elements in housing supported is. The tube may be stored floating in particular in the housing. Such floating storage can be easily and inexpensively by means of two Simmerringe manufacture, in which the two outer ends of the tube are inserted and stored under slight tension. Such Simmerrings have a sufficient dimensional stability and still take care of it an axial and radial damping of the tube stored therein.

Elektrische Zuleitungen zu Sensor können wahlweise aus dem Gehäuse geführt sein oder in einer Anschlussbuchse münden, die für einen elektrischen Signalabgriff vorgesehen ist. In diese Buchse kann ein Stecker für eine Zuleitung geschoben werden.electrical Supply lines to sensor can optionally out of the case guided or in a connector socket that is for an electrical signal tap is provided. In this socket, a plug for a supply line be pushed.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Figurenbeschreibung, in der:Further Features and advantages of the present invention will become apparent The following description of the figures, in which:

1 einen erfindungsgemäßen Messaufnehmer in schematischer Seitenansicht, 1 a sensor according to the invention in a schematic side view,

2 eine schematische Schnittdarstellung des Messaufnehmers, 2 a schematic sectional view of the sensor,

3 eine schematische Schnittdarstellung einer alternativen Variante des Messaufnehmers, 3 a schematic sectional view of an alternative variant of the sensor,

4 eine Draufsicht auf ein Gehäuse des Messaufnehmers, 4 a top view of a housing of the sensor,

5 eine Detaildarstellung einer Variante des Messaufnehmers, 5 a detailed representation of a variant of the sensor,

6 eine Draufsicht auf einen Gehäusedeckel des Messaufnehmers und 6 a plan view of a housing cover of the sensor and

7 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Messaufnehmers zeigt. 7 an exploded view of the sensor according to the invention shows.

1 verdeutlicht eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 10, der zur Erfassung von Vibrationen und Körperschallemissionen von Prüfobjekten geeignet ist. 1 illustrates a possible embodiment of the sensor according to the invention 10 , which is suitable for detecting vibration and structure-borne noise of test objects.

Der Messaufnehmer 10 weist ein rotationssymmetrisches Gehäuse 12 auf, das einen hohlzylindrischen oberen Gehäuseabschnitt 14 sowie einen hohlzylindrischen unteren Gehäuseabschnitt 16 aufweist. Der untere Gehäuseabschnitt 16 weist einen kleineren Durchmesser auf als der obere Gehäuseabschnitt 14. Das Verhältnis der beiden Durchmesser beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 1:3. Beide Gehäuseabschnitte sind verbunden durch einen kegelstumpfförmigen Verbindungsabschnitt 18, der einen Übergang zwischen den beiden Durchmessern bildet. Eine obere Stirnfläche 20 des oberen Gehäuseabschnitts 14 wird durch einen Gehäusedeckel 22 abgeschlossen. Aus einer unteren Stirnfläche 24 des unteren Gehäuseabschnitts 16 ragt eine axial in Richtung entlang einer Gehäuselängsachse 26 verschiebbare Stange 28, die zumindest im unteren Gehäuseabschnitt 16 axial verschiebbar gelagert ist.The sensor 10 has a rotationally symmetrical housing 12 on, which is a hollow cylindrical upper housing section 14 and a hollow cylindrical lower housing portion 16 having. The lower housing section 16 has a smaller diameter than the upper housing portion 14 , The ratio of the two diameters is approximately 1: 3 in the illustrated embodiment. Both housing sections are connected by a frusto-conical connecting portion 18 which forms a transition between the two diameters. An upper face 20 of the upper housing section 14 is through a housing cover 22 completed. From a lower end face 24 of the lower housing section 16 protrudes axially in the direction along a housing longitudinal axis 26 sliding rod 28 that at least in the lower housing section 16 is mounted axially displaceable.

Das untere freie Ende der Stange 28 bildet eine Messspitze 30, die zur Kontaktierung des Prüfobjekts dient, dessen Vibrationen bzw. Körperschallemissionen auf die Stange 28 übertragen werden sollen. An dem im oberen Gehäuseabschnitt 14 befindlichen anderen Ende der Stange 28 ist ein Körperschallsensor angebracht, der die von der Messspitze aufgenommenen Vibrationen erfasst und in elektrische Signale wandelt.The lower free end of the rod 28 forms a measuring tip 30 , which serves to contact the test object, its vibrations or structure-borne noise emissions to the rod 28 to be transferred. At the top of the housing section 14 located other end of the pole 28 a structure-borne noise sensor is mounted, which detects the vibrations picked up by the measuring tip and converts them into electrical signals.

Das Gehäuse 12 kann insbesondere aus Metall, bspw. aus einer Aluminiumlegierung oder aus Edelstahl, oder auch aus einem geeigneten Kunststoffmaterial bestehen. Das Gehäuse 12 lässt sich in kleineren Stückzahlen mittels spanabhebender Bearbeitung aus einem runden Vollmaterial herstellen, insbesondere durch Drehen. Bei größeren Stückzahlen kann es rationeller sein, wenn das Gehäuse 12 gegossen, spritzgegossen oder mittels eines geeigneten Umformverfahrens hergestellt wird. So kann das Gehäuse 12 auch problemlos aus einer Blechplatine mittels eines Tiefzieh verfahrens hergestellt werden. Der Verbindungsabschnitt 18 kann prinzipiell jede denkbare Kontur aufweisen, bspw. eine Stufenform. Die Kegelstumpfform des dargestellten Ausführungsbeispiels dient u.a. dazu, die äußere Gehäusegestaltung gefällig erscheinen zu lassen.The housing 12 can in particular be made of metal, for example. Of an aluminum alloy or stainless steel, or even of a suitable plastic material. The housing 12 can be produced in smaller quantities by means of machining from a round solid material, in particular by turning. For larger quantities, it can be more efficient if the case 12 cast, injection molded or produced by means of a suitable forming process. So can the case 12 also be easily made from a sheet metal blank by means of a deep drawing process. The connecting section 18 can in principle have any conceivable contour, for example a step shape. The truncated cone shape of the illustrated embodiment is used, inter alia, to make the outer housing design complacent.

2 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung den prinzipiellen Aufbau einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 10. Erkennbar ist hier die bis zum oberen Gehäuseabschnitt 14 reichende Stange 28, die an ihrem oberen Ende eine Anschlussplatte 36 aufweist, auf welcher der Körperschallsensor 38 befestigt ist. 2 shows a schematic sectional view of the basic structure of a first variant of the sensor according to the invention 10 , Visible here is the up to the upper housing section 14 reaching bar 28 , which at its upper end a connection plate 36 on which the structure-borne sound sensor 38 is attached.

Die axiale Verschiebbarkeit der Stange 28 kann insbesondere mittels axialer Gleitlager 40 gewährleistet sein, die im unteren Gehäuseabschnitt 16 angeordnet sind. Das untere Gleitlager 40 kann von der unteren Stirnfläche 24 her eingesetzt werden. Das obere Gleitlager 40 kann von oben her, in der Innenseite des oberen Gehäuseabschnittes 14 eingesetzt werden. Als derartige axiale Gleitlager 40 eignen sich insbesondere Metall- oder Kunststoffbuchsen, die ggf. eine gleitfähige Beschichtung aufweisen können. Solche Buchsen sind als sog. Glykobuchsen im Handel. Der obere Gehäuseabschnitt 14 ist so voluminös ausgestaltet, dass der Körperschallsensor 38 sowie elastische Dämpfungselemente 42 und 44 darin ausreichend Platz finden.The axial displaceability of the rod 28 can in particular by means of axial plain bearings 40 be ensured that in the lower housing section 16 are arranged. The lower plain bearing 40 can from the lower end face 24 be used ago. The upper plain bearing 40 can from the top, in the inside of the upper housing section 14 be used. As such axial plain bearings 40 In particular, metal or plastic sockets are suitable, which may optionally have a lubricious coating. Such sockets are called so-called. Glykobuchsen in trade. The upper housing section 14 is designed so voluminous that the structure-borne sound sensor 38 and elastic damping elements 42 and 44 find enough space in it.

Ein erstes Dämpfungselement 42 ist oberhalb des Körperschallsensors 38 angeordnet und begrenzt dessen Weg in obere Richtung zum Gehäusedeckel 22. Ein zweites elastisches Dämpfungselement 44 weist eine mittige Durchführung 46 für die Stange 28 auf und stellt eine Wegbegrenzung nach unten für den Körperschallsensor 38 bzw. die Anschlussplatte 36 dar. Beide Dämpfungselemente 42 und 44 weisen im eingebauten Zustand eine zylindrische Kontur auf. Die Dämpfungselemente 42, 44 können insbesondere aus einem geeigneten Schaumstoffmaterial bestehen, das vorzugsweise geschlossene Poren aufweist und daher konstante Dämpfungs- und Federungseigenschaften aufweist, die auch über einen längeren Einsatzzeitraum beibehalten werden können.A first damping element 42 is above the structure-borne sound sensor 38 arranged and limited its way in the upper direction to the housing cover 22 , A second elastic damping element 44 has a central passage 46 for the pole 28 on and provides a Wegbegrenzung down for the structure-borne sound sensor 38 or the connection plate 36 dar. Both damping elements 42 and 44 have a cylindrical contour when installed. The damping elements 42 . 44 may in particular consist of a suitable foam material, which preferably has closed pores and therefore has constant damping and suspension properties, which can be maintained over a longer period of use.

Wenn der Messaufnehmer 10 in Richtung zu einem Prüfobjekt 48 bewegt wird, befindet sich die Stange 28 mit dem daran befestigten Körperschallsensor 38 in einer Mittellage. Sobald die aus dem Gehäuse 12 ragende Messspitze 30 auf das Prüfobjekt 48 aufgesetzt wird und leichter Druck auf den Messaufnehmer 10 ausgeübt wird, be wegt sich die Stange 28 in Richtung nach oben zum oberen Gehäusedeckel 22, was durch das erste Dämpfungselement 42 begrenzt wird. Das Dämpfungselement 42 wird hierbei verformt und zusammengedrückt und stellt somit eine Wegbegrenzung für die Messspitze 30 dar. Das zweite Dämpfungselement 44 sorgt dafür, dass bei unbelasteter Messspitze 30 die Stange 28 und der Körperschallsensor 38 nicht frei nach unten fallen, sondern dass insgesamt im unbelasteten Zustand die Mittellage eingehalten wird.If the sensor 10 towards a test object 48 is moved, there is the rod 28 with the attached structure-borne sound sensor 38 in a middle position. Once the out of the case 12 protruding measuring tip 30 on the test object 48 is put on and light pressure on the sensor 10 is exercised, moves the rod 28 in the upward direction to the upper housing cover 22 what through the first damping element 42 is limited. The damping element 42 is thereby deformed and compressed and thus provides a travel limit for the measuring tip 30 dar. The second damping element 44 ensures that with unloaded measuring tip 30 the pole 28 and the structure-borne sound sensor 38 not fall freely down, but that overall in the unloaded state, the middle layer is maintained.

3 zeigt eine alternative Variante des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 10 in schematischer Schnittdarstellung. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Variante sind hier zusätzliche Schraubenfedern 74 und 76 vorgesehen, welche die Stange 28 in ihrer entspannten Mittellage halten, so lange die Messspitze 30 unbelastet ist. Je nach Einsatzzweck des Messaufnehmers 10 kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Stange 28 mit dem darauf befestigten Körperschallsensor 38 von oben durch die erste Schraubenfeder 74 mit konstantem Druck nach unten gedrückt wird. Das erste Dämpfungselement 42 weist eine mittige muldenförmige Aussparung 78 auf, in welche die erste Schraubenfeder 74 eingelegt werden kann. Zwischen Körperschallsensor 38 und erster Schraubenfeder 74 befindet sich vorzugsweise noch eine dünne Schaumstofflage, so dass der Körperschallsensor 38 nicht in direkten Kontakt mit der Schraubenfeder 74 kommt. Die zweite Schraubenfeder 76 drückt von unten gegen die Anschlussplatte 36, so dass die Stange 28 im entspannten Zustand in eine Gleichgewichtslage gedrückt wird. Die Durchführung 46 im zweiten Dämpfungselement 44 weist bei dieser Variante einen ausreichend großen Durchmesser auf, um die zweite Schraubenfeder 76 aufnehmen zu können. Der übrige Aufbau des Messaufnehmers 10 entspricht der in 2 gezeigten ersten Variante. Der Vorteil dieser zweiten Variante kann insbesondere darin bestehen, dass die Federn 74, 76 bei einer alterungsbedingten Ermüdung der Schaumstoffelemente 42, 44 für die gewünschten Rückstellkräfte der Stange 28 sorgen. 3 shows an alternative variant of the sensor according to the invention 10 in a schematic sectional view. Unlike the in 2 shown variant here are additional coil springs 74 and 76 provided the rod 28 hold in their relaxed central position, as long as the tip 30 is unloaded. Depending on the intended use of the sensor 10 It can also be beneficial if the rod 28 with the structure-borne sound sensor mounted thereon 38 from above through the first coil spring 74 is pressed down with constant pressure. The first damping element 42 has a central trough-shaped recess 78 on, in which the first coil spring 74 can be inserted. Between structure-borne sound sensor 38 and first coil spring 74 is preferably still a thin foam layer, so that the structure-borne sound sensor 38 not in direct contact with the coil spring 74 comes. The second coil spring 76 presses against the connection plate from below 36 so the rod 28 is pressed in a relaxed state in an equilibrium position. The implementation 46 in the second damping element 44 In this variant has a sufficiently large diameter to the second coil spring 76 to be able to record. The remainder of the structure of the sensor 10 corresponds to the in 2 shown first variant. The advantage of this second variant may in particular be that the springs 74 . 76 with age-related fatigue of the foam elements 42 . 44 for the desired restoring forces of the rod 28 to care.

4 zeigt eine Draufsicht von oben auf das Gehäuse 12. Erkennbar sind vier in der oberen Stirnseite 20 angeordnete Gewindebohrungen 50, die zur Verschraubung des Gehäusedeckels 22 mittels Innensechskantschrauben 52 (vgl. 2) dienen. 4 shows a top view of the housing 12 , Visible are four in the upper front side 20 arranged threaded holes 50 used to screw the housing cover 22 by means of hexagon socket screws 52 (see. 2 ) serve.

5 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Axiallagerung der Stange 28, bei der diese innerhalb eines zusätzlichen Rohres 54 axial verschieblich gelagert ist. Das Rohr 54 selbst wird über elastische Dämpfungsbuchsen 56 schwimmend im unte ren Gehäuseabschnitt 16 gelagert. Als derartige elastische Dämpfungsbuchsen 56 kommen bspw. handelsübliche Wellendichtringe bzw. sog. Simmerringe o. dgl. in Frage. Diese weisen eine ausreichende Steifigkeit in axialer und radialer Richtung auf und sorgen gleichzeitig für eine gut gedämpfte Lagerung der Rohres 54, so dass eine weitgehend vollständige Entkoppelung des Gehäuses 12 des Messaufnehmers 10 von allen Körperschallsignalen und Vibrationen ermöglicht ist, welche über die Messspitze 30 zum Körperschallsensor geleitet werden sollen. Wie weiterhin anhand der 5 verdeutlicht wird, kann die Messspitze 30 ein Innengewinde 58 aufweisen, so dass daran auswechselbare Kontakteinrichtungen angebracht werden können, bspw. in Form von Spitzen, Kugeln o. dgl. 5 shows an alternative embodiment of the axial bearing of the rod 28 in which these are within an additional tube 54 is mounted axially displaceable. The pipe 54 itself gets over elastic damping bushes 56 floating in the lower housing section 16 stored. As such elastic damping bushes 56 For example, commercially available shaft seals or so-called Simmerrings o. The like. In question. These have a sufficient rigidity in the axial and radial directions and at the same time ensure a well damped mounting of the tube 54 , so that a largely complete decoupling of the housing 12 of the sensor 10 is made possible by all structure-borne sound signals and vibrations which are transmitted via the measuring tip 30 to be routed to the structure-borne sound sensor. As further based on the 5 is clarified, the measuring tip 30 an internal thread 58 have, so that interchangeable contact means can be attached, for example. In the form of tips, balls o. The like.

Der obere Gehäusedeckel 22 kann als Anschlussplatte ausgebildet sein und kann ggf. über ein oder mehrere Gewindeabschnitte o. dgl. verfügen, so dass der Messaufnehmer 10 mit einer Messvorrichtung, bspw. einen Roboterarm oder einen Hydraulikstempel o. dgl., lösbar verbunden werden kann. Die 6 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Gehäusedeckels 22, der ein mittiges Innengewinde 60 sowie vier weitere, jeweils um 90 Grad versetzt angeordnete Innengewinde 62 aufweist, so dass der Messaufnehmer 10 mit Hilfe dieser universellen Anschlussplatte in vielen verschiedenen Montagepositionen befestigt werden kann. Jeweils um 45 Grad versetzt zu den Innengewinden 62 sind die Durchsteckbohrungen 64 zur Montage des Deckels 22 mittels der Innensechskantschrauben 52 auf dem Gehäuse 12.The upper housing cover 22 may be formed as a connection plate and may optionally have one or more threaded portions o. The like., So that the sensor 10 with a measuring device, for example. A robot arm or a hydraulic ram o. The like., Can be releasably connected. The 6 shows a possible embodiment of the housing cover 22 , which has a central internal thread 60 and four further, each offset by 90 degrees arranged internal thread 62 so that the sensor 10 can be mounted in many different mounting positions with the help of this universal connection plate. Each offset by 45 degrees to the internal threads 62 are the through-holes 64 for mounting the lid 22 by means of the hexagon socket screws 52 on the case 12 ,

7 zeigt in einer Explosionsdarstellung die wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 10. In das Gehäuse 12 werden die axialen Gleitlager 40 eingesetzt. Durch die Durchführung 46 des zweiten Dämpfungselements 44 wird die Stange 28 mit dem auf deren Anschlussplatte 36 montierten Körperschallsensor 38 geschoben. Die Stange 28 wird anschließend in die Buchsen 40 im unteren Gehäuseabschnitt 16 eingeschoben. Das erste Dämpfungselement 42 wird in den oberen Gehäuseabschnitt 14 eingesetzt, wonach der Gehäusedeckel 22 mit dem Gehäuse 12 verschraubt werden kann. Hierzu dienen die vier Innensechskantschrauben 52, die in 7 erkennbar sind. 7 shows in an exploded view the essential components of the sensor according to the invention 10 , In the case 12 become the axial plain bearings 40 used. By performing 46 of the second damping element 44 becomes the pole 28 with the on the connection plate 36 mounted structure-borne sound sensor 38 pushed. The pole 28 is then in the jacks 40 in the lower housing section 16 inserted. The first damping element 42 gets into the upper housing section 14 used, after which the housing cover 22 with the housing 12 can be screwed. The four hexagon socket screws are used for this purpose 52 , in the 7 are recognizable.

In der 7 ist darüber hinaus eine vorteilhafte Ausgestaltung des Messaufnehmers 10 verdeutlicht, der über einen zusätzlichen Anschlussflansch 66 in Form einer scheibenförmigen Platte verfügt. Dieser Anschlussflansch 66 kann in etwa die gleichen Abmessungen aufweisen wie der Gehäusedeckel 22. Er dient zur zusätzli chen Entkoppelung des Messaufnehmers 10 von einer Handhabungsmechanik, an der er beweglich montiert ist. Die Verschrauben des Anschlussflansches 66 am Gehäusedeckel 22 erfolgt mittels sog. Gummirundlager 68, die jeweils ein Außen- sowie ein Innengewinde aufweisen. Mit dem Außengewinde sind die Gummirundlager 68 jeweils in die Innengewinde 62 des Gehäusedeckels 22 eingeschraubt, so dass ein zylindrischer Abschnitt von dessen Außenseite abragt. In den Stirnseiten dieser zylindrischen Abschnitt befinden sich die Innengewinde der Lager 68, so dass der Anschlussflansch 66 daran mittels Gewindeschrauben 70 verschraubt werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils vier Gummirundlager 68 zur entkoppelten Verbindung des Anschlussflansches 66 mit dem Gehäusedeckel 22 vorgesehen. Der Anschlussflansch 66 kann ebenso wie der Gehäusedeckel 22 ein mittiges Innengewinde 72 zur lösbaren Verbindung mit einer Messvorrichtung, bspw. einen Roboterarm oder einen Hydraulikstempel o. dgl.In the 7 is also an advantageous embodiment of the sensor 10 clarified, which has an additional connection flange 66 in the form of a disk-shaped plate. This connection flange 66 can have approximately the same dimensions as the housing cover 22 , It is used for additional decoupling of the sensor 10 from a handling mechanism to which it is movably mounted. The screwing of the connection flange 66 on the housing cover 22 done by means of so-called. Gummirundlager 68 , each having an outer and an internal thread. With the external thread are the rubber round bearings 68 each in the internal thread 62 of the housing cover 22 screwed so that a cylindrical portion protrudes from the outside thereof. In the end faces of this cylindrical section are the internal threads of the bearings 68 so that the connection flange 66 by means of threaded screws 70 can be screwed. In the illustrated embodiment, four rubber round bearings 68 for the decoupled connection of the connection flange 66 with the housing cover 22 intended. The connection flange 66 can as well as the case cover 22 a central internal thread 72 for detachable connection with a measuring device, for example a robot arm or a hydraulic punch or the like

Eine vorteilhafte Einsatzmöglichkeit des erfindungsgemäßen Messaufnehmers 10 stellt bspw. eine Qualitätsüberwachung in einer Fertigungsstraße dar, bei der solche Messaufnehmer 10 auf ein Prüfobjekt 48 aufgesetzt und dessen Funktionen simuliert und getestet werden können. Die hierbei emittierten Schwingungen und Körperschallemissionen lassen sich auf einfache und sehr schnelle Weise erfassen und weiter verarbeiten, so dass eine Qualitätsprüfung in sehr kurzer Zeit und mit äußerst geringem Kostenaufwand durchführbar ist. Der Messaufnehmer 10 eignet sich u. a. für die Automobilfertigung, bspw. bei der Funktionsprüfung von beweglichen Fahrzeugteilen wie Schiebedächern o. dgl.An advantageous use of the sensor according to the invention 10 represents, for example, a quality control in a production line, in which such sensors 10 on a test object 48 and its functions can be simulated and tested. The vibrations and structure-borne noise emitted in this process can be detected and processed in a simple and very rapid manner, so that a quality test can be carried out in a very short time and at extremely low cost. The sensor 10 is suitable, inter alia, for automobile production, for example in the functional testing of moving vehicle parts such as sunroofs o. The like.

Claims

Measuring sensor for detecting vibrations, vibrations and / or structure-borne noise emissions from the test objects, with one axially inside a housing ( 12 ) sliding rod ( 28 ) located on one of the housing ( 12 ) projecting free end a measuring tip ( 30 ) for contacting a test object ( 48 ) and at the other end a structure-borne sound sensor ( 38 ) having.

Sensor according to Claim 1, in which the rod ( 28 ) axially displaceable in the housing ( 12 ) is stored.

Sensor according to Claim 1 or 2, in which the rod ( 28 ) has an anti-rotation.

Sensor according to one of Claims 1 to 3, in which the rod ( 28 ) has a damped middle layer.

Sensor according to one of the preceding claims, in which the structure-borne noise sensor ( 38 ) by means of elastic damping elements ( 42 . 44 ) in the housing ( 12 ) is supported.

Sensor according to one of the preceding claims, in which the structure-borne noise sensor ( 38 ) by means of at least one spring in the housing ( 12 ) is supported.

Sensor according to one of the preceding claims, in which the structure-borne noise sensor ( 38 ) comprises an electromechanical transducer for supplying an electrical signal.

Sensor according to one of the preceding claims, in which the measuring tip ( 30 ) has a replaceable head.

Sensor according to one of the preceding claims, the a connection plate for releasable Fixation on a measuring device o. The like. Has.

Sensor according to claim 9, wherein the connection plate as a detachable housing cover ( 22 ) is trained.

Sensor according to claim 9 or 10, wherein the housing cover ( 22 ) at one of the measuring tips ( 30 ) is arranged opposite side.

Sensor according to one of Claims 9 to 11, which has a connection flange ( 66 ) having.

Sensor according to claim 12, wherein the connection flange ( 66 ) by means of an elastic and / or damped connection with the housing cover ( 22 ) connected is.

Sensor according to Claim 13, in which the housing cover ( 22 ) and the connection flange ( 66 ) by means of rubber bearings ( 68 ) are interconnected.

Sensor according to one of the preceding claims, in which the rod ( 28 ) by means of axial plain bearings ( 40 ) in the housing ( 12 ) is stored.

Sensor according to one of the preceding claims, in which the rod ( 28 ) within a pipe ( 54 ) is axially supported, which via damping bushes ( 56 ) in the housing ( 12 ) is supported.

Sensor according to Claim 16, in which the tube ( 54 ) floating in the housing ( 12 ) is stored.

Sensor according to one of the preceding claims, in which electrical supply lines ( 32 ) to the sensor ( 38 ) out of the housing ( 12 ) are guided.

Sensor according to one of the preceding claims, wherein the housing ( 12 ) A connection socket is provided for an electrical signal tap.