DE1448391A1

DE1448391A1 - Elektrische Einrichtung zum Verhindern des Einfallens des Messtasters beim Messen genuteter Werkstuecke waehrend der Bearbeitung

Info

Publication number: DE1448391A1
Application number: DE19621448391
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dipl-Ing Karl-Heinz; Warsewa Dipl-Ing Hans R
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1962-03-03
Filing date: 1962-03-03
Publication date: 1969-09-04
Also published as: GB1000173A; CH408432A; US3210854A

Description

"Elektrische Einrichtung zum Verhindern des Einfallens des Meßtasters beim Messen genuteter Werkstücke während der Bearbeitung",

Um zu verhindern, daß die Meßtaster des Meßsteuergerätes beim Messen genuteter Werkstücke während 'der Bearbeitung in die Hüten einfallen, hat man die Meßsteuergeräte schon mit mechanischelektrisch oder rein elektrisch arbeitenden Einrichtungen versehen, welche die Meßtaster in ihrer Lage festhalten, solange die Nut am Meßtaster vorbeiläuft„ Unter anderem sind auch schon Geräte bekannt, bei denen jedem Meßtaster ein mit einer stromdurchflossenen Spule versehener zweiter Tastarm zugeordnet ist derart, daß die zweiten Arme unmittelbar neben den Meßtastern das Werkstück auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten abtasten. Dabei berühren die- Meßtaster die Werkstückoberfläche unmittelbar, während zwischen den das Werkstück induktiv abtastenden Armen und dem Werkstück ein Luftspalt vorhanden ist, der durch die an den Armen sich vorbeibewegende Nut eine vorüberge-"hende Änderung erfährt₀ Die auftretende Induktionsspannung wird als Tastimpuls an einem Verstärker weitergeleitet und bewirkt mit Hilfe' eines an diesen angeschlossenen Elektro-Magneten eine vorübergehende Blockierung des Meßtasters_o Ein Nachteil dieser Einrichtung ist, daß die elektro-magnetische Einrichtung verhältnismäßig träge arbeitet und dementsprechend nicht verhindert, daß die Meßtaster ein wenig in die Nut eintreten Dies führt zu heftigen Zeigerschwingungen des Anzeigegerätes« Außerdem ist mit einer vorzeitigen Zerstörung der empfindlichen Tasterenden zu rechnen«

Um die Trägheitswirkung der vom Tastimpals gesteuerten Einrichtung auszuschalten, ist nach der Erfindung die Blockierungseinrichtung für' die Meßtaster auf Bevorzugung der Blockierungswir-

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kung ausgelegt derart, daß sie die Blockierung in dem Augenblick aufhebt, in welchem, die Nut am Meßtaster sich vorbeibewegt, aber den Freigabeimpuls zeitlich verzögert erst dann an die Meßtaster weitergibt, wenn die -Nut sich wieder vom Meßtasterende entfernt hat — im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen, bei welchen die aufgehobene Blockierung vorherrscht und der durch die Hut ausgelöste Impuls sofort die Meßtaster blockiert. Man hat für die Steuerung der Meßtasterblockierung auch schon mechanisch wirkende Uocken benutzt, die Jedoch den Fachteil haben, daß sie genau winkelgleich zur Nut eingestellt werden müssen. Eine solche Einstellung verlangt geübte Arbeitskräfte oder eine baulich komplizierte Vorrichtung, welche beim Einsetzen des ',Terkstückes dieses zwangsläufig in die richtige Winkellage bringt₀ Auch liegt bei solchen Hockensteuerungen die Impulsdauer zeitlich unveränderlich fest,» Diese ITachteile weist die vorliegende Erfindung nicht auf:

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellte Es zeigen:

Figo 1 eine Meßeinrichtung mit elektro-iaechanischer Steuerung der Meßtasterblockierung, mit%iner Fluchtgeraden liegenden Meß- und Abtaststellen;

Fig. 2 ein Kreisdiagramm der über den Wellenumfang verteilten Meß- und Biockierungszonen;

Figo 3 eine Vorrichtung mit gegenüber den Meßtaster-Abtaststellen winkelversetzt angeordneten elektro-mechanischen Abtaststellen der Blockierungseinrichtung} ■■·■-.-

Fig. 4 eine gegenüber den Meßtaster-Abtaststellen win- - · kelversetzt angeordnete mechanisch-elektrisch . arbeitende Abtastvorrichtung für die Blockierung seinrichtung_o

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In allen Figuren ist mit 1 die zu bearbeitende Welle und mit deren Hut bezeichnet,, Die Welle wird durch die lasterenden 4,5 zweier Ueßtaster 6,7 eines Meßwertgebers 8 auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch unmittelbare Oberflächenberührung in an sich bekannter Weise abgetastet. Die Meßtaster 6,7 schwingen je um einen Zapfen 9,10 und tragen an ihren rückwärtigen Enden flache Gelenklasche·!! 11,12, die in den Meßwertgeber 8 eintauchen. Durch eine Zugfeder. 13 werden die beiden Heßtasterenden leicht gegeneinander-gezogen. Dicht vor jeder Gelenklasche 11,12 liegt je ein Elektro-Ilagnet 13,14," deren Spulen 15,16 einerseits durch eine leitung 17 hintereinandergeschaltet sind und andererseits durch eine Leitung 18,19 an ein Stromversorgungs-, Anzeige- und Steuergerät 20,21 angeschlossen sind. Das Gerät ist über die leitungen 22 an das Kets angeschlossene

Unmittelbar neben den Meßtastern 4,5 liegen in einer zur T/ellenachse V parallelen Geraden Έ die Polschuhe 25,23' bzw. 24,24' zweier Elektro-Magneten, deren Spulen 25,26 über die leitungen 27,28 an ein Steuergerät 29 angeschlossen'sind₀ Die Polschuhe liegen mit den Enden 4,5 der Meßtaster in einer Flucht, also ebenfalls in der Fluchtgeraden IO Das Gerät 29 steht über die leitungen 30 mit dem Gerät 20 in Verbindung_o Das Gerät 20,21 enthält neben der Anzeige die Steuerrelais für den Schaltmechanismus der Arbeitsmaschine, sowie die Einstellknöpfe 31-für die Schaltkommandos und die Anschlüsse 32 für deren Weiterleitung_o Das Gerat zeigt dann, wenn sich z.B. beim Schleifen der Welle deren Sclileifdurchmesser seinem Nennwert näherty das noch bestehende Übermaß auf einer Skala in^t-^t an. Außerdem wird gleichzeitig mit wachsender Annäherung an das angestrebte Fertigmaß des 7/ellendurchmessers die Zustellgeschwindigkeit der Schleifscheibe durch die mittels der Einstellknöpfe 31 eingestellten οchaltkonnanäos verändert.

Gemäß der Erfindung ist im Steuergerät 29 eine weitere Verzögerungseinrichtung an sich bekannter Bauart für den Blockierungs- ·

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und Freigabeimpuls angeordnet. Die Wirkungsweise ^dieser Anordnung ist folgende: Wie die Fig. 2 zeigte wird angestreift,- daß die Meßtaster 4,5 über die Umfangs strecken a, a^f der zu bearb ext enden Welle blockiert bleiben, also durch die Bremswirkung der Magneten 15,16 festgehalten werden, während sie sich über'die Umfangsstrecken b,b' frei bewegen können<>. Während nun bei den bekannten elektrischen Abtastvorrichtungen die Blockierungseinriehtung so ausgelegt ist, daß die Freigabe die beherrschende--RdIIe spielt und die an den Meßtasterenden 4 oder 5 und Abtastmagnet-Polschuhen sich vorbeibewegende Nut einen die Blockierung einleitenden Impuls gibt, ist bei der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die BlocJrierungswirkung vorherrscht und der Nutimpuls· die Freigabe des Heßtasters auslöst, und zwar unter der Einwirkung des "Gerätes 29 mit Verzögerung»- Die Freigabe setzt erst dann ein, wenn die Nut sich z.B. am oberen Meßtasterende vorbeibewegt hat und die \7inkelsteilung χ ,nach Fig. 2 erreicht hat. Die Freigabe erfolgt nach einem gewissen^ an der Verzögerungseinrichtung im Steuergerät 29 einstellbaren Zeitpunkt» Die Blockierung wird nach einer ebenfalls einstellbaren Zeitspanne wieder wirksam, wenn der Meßtaster 4'.den Bereich b von Fig. 2 verläßt. Der gleiche Vorgang spielt sich ab, wenn sich die Nut dem Meßtasterende_a5 nähert.Die Schaltung kann sqausgelegt sein,_ daß nur jeweils der- Tasthebel 6 oder 7 oder beide gleichzeitig gebremst werden» Die Blockierung erfolgt durch die Wirkung der Elektro-Magneten 13 und 1 4-»"-weiche zu der gewünschten Zeit die an den Tasthebeln hängenden Laschen 11 und 12 und damit auch die Hebelarme 6,7 selbst an einer Bewegung vorübergehend hindern«

Die durch das G-erät bewirkte einstellbare Verzögerung der Tasthebel-Freigabe durch die 'Elektro-Magneten 23 und 24 sowie die ebenfalls im Steuergerät 29 enthaltene Einrichtung für die Einstellung der Zeitdauer dieser Aufhebung der Blockierung, ist nicht zu verwechseln mit den Verzögerungen, die in manchen Fällen die Schaltkommandös der Leitungen 32 an die Werkzeugmaschine seitlich verzögern oder der natürlichen Ansprechzeit der Elektro-

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Magneten oder der Verzögerung der Anlegebewegung der Meßtaster beim Auffahren derselben auf das noch zu bearbeitende Werkstück, welche die Meßtasterbewegung zeitlich hinter den Beginn der Bearbeitung verlegt.

Man kann mindestens eine der beiden Verzögerungseinrichtungen im Steuergerät 29 sparen, wenn man die Taststellen 23,24 gegenüber den Taststellen 4 und 5 an den Meßtaster 6,7 in Drehrichtung der Welle z.B. nach !ig. 2 um den Yiinkel ⁰^ versetzt, wie die Pig. 5 zeigt. Es ergibt sich dann, daß die Freigabe der Meßtaster 4,5 erst dann erfolgt, wenn die Hut 2 axis ihrer höchsten Stellung von Pig. 2 in die um die den Winkel «*· versetzte Stellung χ von Pig. 3» also unter die Polschuhe 23 gelangt ist. Die daraufhin in der Spule 25 auftretende Induktionsspannung gibt einen Impuls für die Freigabe der Meßtaster 6,7 wieder an das Steuergerät 29 ab und zwar diesmal ohne Wirkung einer besonderen Verzögerungseinrichtung* nur mit der vom Winkel«*- und der Drehzahl abhängigen Verzögerung. Sobald die !Tut am zweiten Polschuh 24 vorbeiläuft, setzt die Blocki-erung wieder ein und verhindert, daß der untere Meßtaster 5 in die Hut 2 .einfällt, usf..

Die elektrp-induktive Anordnung kann auch durch eine elektrisch-'mechanische Einrichtung ersetzt werden» Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt die Pig. 4· Dort liegen, zu den Meßtasterenden 4,5 wiederum'winkelversetzt, auf dem Wellenumfang' zwei- Abtastschuhe 33,34 auf, die an Doppelhebelarmen 35,35a,36,36a befestigt sind und die je einen Schalter 37,38 betätigen. Die Hebelarme 35,36 werden unter Pederspannung gegen den Wellenumfang gedrückt. Im übrigen arbeitet die Vorrichtung sinngemäß genauso wie die Vorrichtung nach Pigο 3» In dem Augenblick, in welchem die Hut 2 z.B, den Schuh 33 unterläuft, nähert er sich etwas der Wellenachse und schließt den Schalter 38, der die Meßtasterblockierung aufhebt. Sobald die Nut 2 am unteren Polschuh 34 sich vorbeibewegt, wird der Schalter betätigt, der die Blockierung wieder herstellt.

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ITm die Blockierungs- und Meßstrecken aja'jbjb¹ über den ^;.7ellenumfang beliebig einstellen, zu können, kann man bei der induktiven Abtastvorrichtung nach Figo 3 den Abstand der Polschuhe "23 und zueinander veränderlich gestalten, ζ,ΒΌ in der v7eise, daß man einen oder beide Polschuhe verschiebbar und feststellbar auf dem Joch 39 lagert» Ebenso kann nan die Winkelhebel 35,35a,36,36a der mechanischen Abtastvorrichtung nach Pig. 4 auf verschiedenen Drehzapfen lagern und diese z_o3_o längs einer Fährung gegenüber der Welle ein- und feststellbar anordnen» Infolge der schwenkbaren lagerung der Hebel 35,36 stellen sich die Abtastschuhe 33, 34 Ton selbst auf die verschieden großen Durchmesser der zu bearbeitenden Wellen ein,, Die gleiche Anordnung kann man auch am Joch 39 beim Ausführungsbexspiel der Figo 3 treffen, indem man dieses z.Bβ aus zwei Abschnitten herstellt und beide Teile durch ein G-elenk 40 miteinander verbindet· Schließlich kann man die zweite Abtaststelle 24 oder 34 auch weglassen und dafür jene Zeitverzögerung im Steuergerät 29 belassen, die nach dem Ingangsetzen durch die Abtaststellen 23 oder 33 nach einer bestimmten einstellbaren Zeit die Blockierung wieder herstellt, ehe die Hut 2 am unteren Meß taster 5 vorbeiläuft«»

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Claims

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1, März 1962

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Patentansprüche

ο Elektrische Einrichtung zum Verhindern des Einfaliens des Meßtasters in "die Hut "beim Messen genuteter Werkstücke während der Bearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung auf eine Bevorzugung der Blockierung ausgelegt ist derart, daß sie den Tastimpuls für die Aufhebung der Blockierung in dem Augenblick auslöst, in welchem die !Tut am Meßtaster sich vorbeibewegt, den Impuls jedoch verzögert derart weitergibt, daß die Blockierung erst dann aufgehoben wird, wenn die Hut sich am Meßtaster vorbeibewegt hat„
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine besondere elektrische Verzögerungseinrichtung für die Zeitdauer des durch die Hut ausgelösten Preigabeimpulses„
3» Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Verzögerungseinrichtung für die Blockie— rungsfreigabe als auch die Zeitverzögerungseinrichtung für die Zeitdauer des ausgelösten Freigabeimpulses (Meßdauer) in einem besonderen Steuergerät (29) untergebracht sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taststellen (23,24 oder 33,34) für den Freigabeimpuls gegenüber den Taststellen (4,5) der Keßtaster in Drehrichtung der Welle winkelversetzt angeordnet sind.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1,2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster für die Blockierungsfreigabe und Wiederblockierung als einheitliches Ganzes gegenüber der 7/elle ein- und feststellbar sind.

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6» Einrichtung nach den Ansprüchen 1,2,4 und =5, dadurch gekennzeichnet,. daß die .Taster für die Blockierungsfreigabe und Wiederblockierung für sich ein- und feststellbar sind«,
7. Einrichtung nach-den Ansprüchen 1*2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster für die Blockierungsfreigabe und Wiederblockierung schwenkbar gelagert sind.

8, Einrichtung nach den "Ansprüchen- 1,2 und 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß einer der Taster" für die Blockierungsfrei— gäbe und Wiederblockierung neben dem Freigabeschalter für die Meßtaster einen Zeitschalter betätigt, der die Blockierung der Meßtaster zu-einem wählbaren Zeitpunkt wieder wirksam werden läßt» -. / ■' . . '

9ο Einrichtung nach den Ansprüchen 1,2 und 4 bis 8,' dadurch gekennzeichnet, daß einer der Taster für· die Blockierungsfrei— gäbe und Wiederblockierung einen Zeitschalter betätigt, der Torübergehend die Blockierung der Meßtaster zu-einem gewünschten Zeitpunkt aufhebt und sie zu Einern gleichfalls wählbaren Zeitpunkt wieder wirksam werden läßt«.

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