DE1193684B

DE1193684B - Device for the optical measurement of small workpieces

Info

Publication number: DE1193684B
Application number: DEV23408A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Martin; Werner Rieger
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1962-12-13
Filing date: 1962-12-13
Publication date: 1965-05-26
Also published as: NL143157B; AT245275B; BE640345A; NL301232A; GB978260A; CH407563A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

GOIbGOIb

Deutsche Kl.: 42 b - 24German class: 42 b - 24

1193 684
V23408IXb/42b
13. Dezember 1962
26. Mai 19651193 684
V23408IXb / 42b
December 13, 1962
May 26, 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Messung kleiner Werkstücke während der Bearbeitung in Werkzeugmaschinen, insbesondere kleiner Drehteile auf Drehbänken, wobei das zu messende Werkstück ständig unter der Meß- bzw. Beobachtungsoptik angeordnet ist, die von einem am Fundament verankerten, geschwungenen Arm getragen wird.The invention relates to a device for the optical measurement of small workpieces during Machining in machine tools, in particular small turned parts on lathes, the one to be measured Workpiece is constantly arranged under the measuring or observation optics, which is from an on Foundation anchored, curved arm is supported.

Bei der Herstellung sehr kleiner Teile insbesondere auf Drehbänken ist es meist nicht mehr möglich, mit mechanischen Meßinstrumenten den Fortgang der Arbeit an dem herzustellenden Werkstück zu überwachen. Dies muß dann durch optische Geräte erfolgen. Bisher war es dazu üblich, das Werkstück aus dem Spannfutter auszuspannen und unter eine optische Meßvorrichtung zu bringen, wonach es dann gegebenenfalls erneut eingespannt und weiterbearbeitet werden mußte. Dies war wegen der außerordentlich kleinen Abmessungen sehr schwierig und zeitraubend. Außerdem wurde durch den erneuten Einspannvorgang trotz sehr guter Einspannfutter die Messung vielfach wieder durch kleine Ungenauigkeiten beim Einspannen wenigstens teilweise wertlos gemacht.When producing very small parts, especially on lathes, it is usually no longer possible to use mechanical measuring instruments to monitor the progress of work on the workpiece to be produced. This must then be done by optical devices. Up until now it was common practice to remove the workpiece to unclamp the chuck and bring it under an optical measuring device, after which it is then if necessary, had to be clamped in again and further processed. This was extraordinary because of small dimensions very difficult and time consuming. In addition, the renewed clamping process Despite the very good clamping chuck, the measurement is often again due to small inaccuracies made at least partially worthless when clamped.

Es wurde auch schon versucht, die optische Meßeinrichtung durch Feineinstellung verschiebbar über dem Werkstück anzuordnen. Da sich aber die Meßoptik zum Überwachen bei der Bearbeitung, zu der ebenfalls ein optisches Gerät notwendig ist, nicht eignet, mußte die Meßoptik ständig gegen eine Beobachtungsoptik zum Überwachen ausgetauscht werden. Erfahrungsgemäß läßt sich eine genaue Übereinstimmung der Stellung der beiden Optiken dabei aber nicht erreichen und eine Verschiebemöglichkeit an der Optik selbst ist nur sehr schwierig zu bewerkstelligen. Attempts have also been made to make the optical measuring device displaceable by fine adjustment to arrange the workpiece. But since the measuring optics for monitoring during processing, to the Also an optical device is necessary, not suitable, the measuring optics had to constantly face an observation optics be exchanged for monitoring. Experience has shown that an exact match can be achieved the position of the two optics but not reach and a possibility of movement the optics itself is very difficult to achieve.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Bearbeitung sehr kleiner Werkstücke in Werkzeugmaschinen eine Vorrichtung zu schaffen, die sowohl ein optisches Messen als auch ein optisches Beobachten während der Bearbeitung unter stets gleichbleibenden Bedingungen ermöglicht, ohne daß das Werkstück aus der Einspannvorrichtung entnommen werden muß.The invention is therefore based on the object for machining very small workpieces in machine tools to provide an apparatus that has both an optical measurement and an optical Enables observation during processing under constant conditions without the workpiece must be removed from the jig.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das die gesamte Werkbank einschließlich des Werkzeuges und Werkstückes tragende, als ebene Platte ausgebildete Maschinenbett auf dem Fundament schwenkbar und verschiebbar gelagert ist. Dabei liegt zweckmäßigerweise das Maschinenbett gegen ein federndes, als Drehpunkt dienendes Widerlager an und wird mit Hilfe zweier im vorzugsweise stump-Vorrichtung zur optischen Messung kleiner
WerkstückeThis object is achieved according to the invention in that the machine bed, which supports the entire workbench including the tool and workpiece and is designed as a flat plate, is mounted pivotably and displaceably on the foundation. The machine bed expediently rests against a resilient abutment serving as a fulcrum and is made smaller with the aid of two, preferably blunt, devices for optical measurement
Work pieces

Anmelder:Applicant:

Vereinigte Glanzstoff-FabrikenUnited Glanzstoff factories

Aktiengesellschaft,Corporation,

Wuppertal, Glanzstoff-HausWuppertal, Glanzstoff House

Als Erfinder benannt:
Wilhelm Martin,
Werner Rieger, GrebbenNamed as inventor:
Wilhelm Martin,
Werner Rieger, Grebben

fen Winkel zueinander stehender, mit Feingewinde versehener Stellschrauben verschoben oder geschwenkt. Zur leichtgängigen Lagerung des Maschinenbettes auf der Fundamentplatte können über Zapfen mit dem Maschinenbett verbundene Axiallager verwendet werden; oder es wird eine während des Einstellvorganges einschaltbare Gas- oder Flüssigkeitslagerung benutzt, wobei sich zweckmäßigerweise in der Fundamentplatte Gas- oder Flüssigkeitsaustrittsdüsen befinden, welche mit einem Druckgasbehälter oder einem mit einer nicht schmierenden Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllten Behälter verbunden sind.fen angle of mutually standing, fine-threaded adjusting screws shifted or swiveled. For easy mounting of the machine bed on the foundation plate, over Journal thrust bearings connected to the machine bed are used; or it will be a while of the setting process switchable gas or liquid storage is used, which is expediently there are gas or liquid outlet nozzles in the foundation plate, which are connected to a pressurized gas container or a container filled with a non-lubricating liquid such as water are connected.

Wenn der Schwenkbereich des Maschinenbettes nur sehr gering sein braucht, ist es zur Erzielung hoher Erschütterungsfreiheit zweckmäßig, den Antriebsmotor nicht auf das Maschinenbett, sondern auf die feste Fundamentplatte zu stellen.If the swivel range of the machine bed only needs to be very small, it is higher to achieve it Vibration-free practical, the drive motor not on the machine bed, but on the to provide a solid foundation plate.

Da während der Bearbeitung die Beobachtung des Werkstückes durch ein optisches Instrument nötig ist, dies aber mit der Meßoptik insbesondere wegen der störenden Meßeinteilung nicht erfolgen kann, können durch Verschwenken der Optiken die Bearbeitungsoptik und die Meßoptik jeweils gegeneinander ausgetauscht werden, und die dann noch erforderlichen geringen Korrekturen in der Einstellung der Werkbank werden durch das Schwenken und Verschieben des Maschinenbettes vorgenommen.Since the observation of the Workpiece is necessary by an optical instrument, but this with the measuring optics in particular because of the disturbing measurement graduation can not take place, the processing optics and the measuring optics can be exchanged for each other by pivoting the optics and the minor corrections that are then still required in the setting of the workbench are carried out by swiveling and moving the machine bed.

Dadurch, daß das schwere, an der Unterseite als ebene Platte ausgebildete Maschinenbett nicht mehr fest mit dem Fundament verbunden ist, sondern mittels entsprechender Lagerung leicht beweglich auf dem mit einer ebenen metallischen Oberfläche versehenen Fundament gelagert ist, kann das Werkstück leicht genau in das Blickfeld eines über dasselbeBecause the heavy machine bed, designed as a flat plate on the underside, is no longer there is firmly connected to the foundation, but easily movable by means of appropriate storage the foundation provided with a flat metallic surface is supported, the workpiece can easily exactly in the field of view of one about the same

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schwenkbaren optischen Meßgerätes oder Beobachtungsgerätes gebracht werden, wodurch eine einwandfreie Messung oder Beobachtung unter stets gleichbleibenden Bedingungen möglich wird, ohne daß das Werkstück aus der Einspannvorrichtung entnommen werden muß.swiveling optical measuring device or observation device are brought, whereby a flawless Measurement or observation is possible under constant conditions without the Workpiece must be removed from the jig.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung veranschaulicht. Es zeigtThe invention is illustrated with the aid of the drawing. It shows

F i g. 1 eine Ansicht von oben undF i g. 1 is a view from above and

F i g. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der Linie Λ-ß-C-D der Fig. 1.F i g. 2 shows a section through the device according to the invention along the line Λ-ß-C-D of FIG.

Auf der Fundamentplatte 1 ist das Maschinenbett 2 auf den Axialkugellagern 26 bzw. 28 mit Hilfe der Zapfen 27 bzw. 29 gelagert, wobei zur einwandfreien Lagerung des Maschinenbettes 2 mindestens drei Lager, z. B. ein Lager 26 und zwei Lager 28, angeordnet sind.On the foundation plate 1, the machine bed 2 is on the axial ball bearings 26 and 28 with the help the journals 27 and 29, respectively, and for proper storage of the machine bed 2, at least three camps, e.g. B. a bearing 26 and two bearings 28 are arranged.

In der Fundamentplatte 1 sind die Lager mit Hilfe der Stifte 30 bzw. 31 festgelegt. An der der Bedienungsseite der Vorrichtung abgewandten Stirnfläche liegt das Maschinenbett 2 gegen ein Widerlager 24 mit einer Feder 25 an. In der einfachsten Ausbildungsform kann dieses Widerlager auch aus einem Weichgummiklotz bestehen.In the foundation plate 1, the bearings are fixed with the help of pins 30 and 31, respectively. On the operating side The end face facing away from the device lies with the machine bed 2 against an abutment 24 a spring 25. In the simplest form, this abutment can also consist of a soft rubber block exist.

An der Bedienungsseite der Vorrichtung sind an den beiden äußeren Enden des Maschinenbettes 2 zwei Stellschrauben 6 und 7 in den Böckchen 4 und 5, die bei schwereren Ausführungen um ihre Längsachse schwenkbar sein können, angebracht, welche mit ihren Platten 8 an entsprechenden Flächen im Maschinenbett angreifen. Die Verstellung des Maschinenbettes 2 erfolgt nun, indem beispielsweise zum Verschieben senkrecht zur Adhse der Werkbank 3 die beiden Schrauben gleichmäßig gelöst oder angezogen werden; in diesem Falle dehnt sich das Widerlager 24,25 bzw. drückt sich zusammen. Soll eine Schwenkbewegung des Maschinenbettes 2 um das Widerlager 24, 25 als Achse erfolgen, wird entsprechend der gewünschten Drehrichtung entweder Schraube 6 angezogen und Schraube 7 losgedreht, oder umgekehrt. Die Bewegungen des Maschinenbettes 2 werden durch die Lager 26, 28 nicht behindert, da die Zapfen 27, 29 genügend Spielraum aufweisen, um Bewegung des Maschinenbettes 2 im notwendigen Rahmen zu ermöglichen. Die dargestellten Axiallager 26,28 sind nur eine beispielsweise Lösung; bei notwendigem größerem Schwenkbereich können genausogut in entsprechenden Betten Rollen oder Kugeln eingelegt sein, sofern ein hohes Maß an Leichtgängigkeit zwischen Maschinenbett 2 und Fundamentplatte 1 gewährleistet ist, damit bei der Verstellung der Platte 2 jedes Rucken vermieden wird.On the operating side of the device are at the two outer ends of the machine bed 2 two adjusting screws 6 and 7 in the lugs 4 and 5, which in the case of heavier versions around their longitudinal axis can be pivotable, attached, which with their plates 8 on corresponding surfaces in the Attack machine bed. The adjustment of the machine bed 2 is now carried out by, for example, to Moving perpendicular to the axis of the workbench 3, the two screws are loosened or tightened evenly will; in this case, the abutment 24, 25 expands or compresses. Should one Pivoting movement of the machine bed 2 about the abutment 24, 25 as an axis is carried out accordingly the desired direction of rotation either tighten screw 6 and loosen screw 7, or the other way around. The movements of the machine bed 2 are not hindered by the bearings 26, 28, since the pins 27, 29 have enough room to move the machine bed 2 in the necessary Allow framework. The illustrated axial bearings 26, 28 are only an example of a solution; if a larger swivel range is required, castors can just as well be used in corresponding beds or balls can be inserted, provided that there is a high degree of ease of movement between the machine bed 2 and the foundation plate 1 is guaranteed so that any jerking is avoided when adjusting the plate 2.

Die Arbeitsspindel wird vom Motor 10 aus über die Riemenscheiben 11 und 22 mittels des Riemens 12 angetrieben. Bei entsprechender Ausbildung der Riemenscheiben besteht selbst in den extremen Endstellungen nicht die Gefahr, daß der Riemen von den Riemenscheiben herunterspringt. Der geschwungene Arm 13 trägt über der Werkbank 3 die beiden Optiken 15 und 16, von welchen eine, beispielsweise 16, zur Beobachtung während der Bearbeitung und die andere, beispielsweise 15, zur Messung dient. Mit Hilfe des Hebels 18 wird der Arm 13 mit den beiden Optiken 15 und 16 auf dem Drehteller 14 geschwenkt. Die Anschlagschrauben 19 und 20 legen mit Hilfe der Nase 21 die Größe des Stellwinkels nach beiden Seiten fest, so daß beim Drehen der Optik 15 über das Werkstück zum Messen nach Anschlagen der Nase 21 an der Schraube 19 nur noch geringe Korrekturen vermittels der Schrauben 6 und 7 notwendig werden.The work spindle is from the motor 10 via the pulleys 11 and 22 by means of the belt 12 powered. If the pulleys are designed accordingly, there is even the extreme end positions no risk of the belt jumping off the pulleys. The curved one Arm 13 carries the two optics 15 and 16 above workbench 3, one of which, for example 16, for observation during processing and the other, for example 15, is used for measurement. With With the aid of the lever 18, the arm 13 with the two optics 15 and 16 is pivoted on the turntable 14. The stop screws 19 and 20 set the size of the adjustment angle with the help of the nose 21 firmly on both sides, so that when turning the optics 15 over the workpiece for measuring after striking the nose 21 on the screw 19 only needs minor corrections by means of the screws 6 and 7 become necessary.

Insbesondere bei größeren Maschinenabmessungen mit entsprechend schwerem Bett und dort, wo der Motor mit auf dem Maschinenbett montiert ist, kann auch eine an sich bekannte Luft-, Gas oder Flüssigkeitslagerung des Maschinenbettes 2 angewendet werden. Vor dem Verstellen des Bettes 2 werden die zweckmäßigerweise in der Fundamentplatte angeordneten Austrittsdüsen, die mit einem Druckgas- oder Flüssigkeitsbehälter verbunden sind, in Tätigkeit gesetzt, wonach sich dann das Maschinenbett mittels der Stellschrauben 6, 7 sehr leicht verschieben läßt.Especially with larger machine dimensions with a correspondingly heavy bed and where the Motor mounted on the machine bed can also have air, gas or liquid bearings known per se of the machine bed 2 can be used. Before moving the bed 2, the expediently arranged in the foundation plate outlet nozzles with a compressed gas or Liquid containers are connected, put into action, after which the machine bed means the adjusting screws 6, 7 can be moved very easily.

Claims

Patent claims:

1. Device for the optical measurement of small workpieces during processing in machine tools, In particular, small turned parts on lathes, the workpiece to be measured is constantly arranged under the measuring or observation optics, which are from one on the foundation anchored, curved arm, characterized in that the entire workbench (3) including the Tool and workpiece-bearing, designed as a flat plate machine bed (2) on the Foundation (1) is mounted pivotably and displaceably.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the machine bed (2) against a resilient, serving as a fulcrum abutment (24,25) rests and with the help of two im Adjusting screws provided with fine threads are preferably at an obtuse angle to one another (6, 7) is slidable and pivotable.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the machine bed (2) with the help of on the foundation plate (1) in recesses fixed, on pins (27, 29) with the Machine bed (2) connected axial bearings is mounted on the foundation plate (1).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the storage of the machine bed (2) on the foundation plate (1) by a gasor that can be switched on during the adjustment process Liquid storage takes place, which in a known manner with a pressurized gas or Liquid container connected outlet nozzles are arranged in the foundation plate (1).

1 sheet of drawings