DE1448397B2 - Einrichtung zur selbsttaetigen laengenmessung und sortierung in serien oder massen angelieferter prueflingw - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Längenmessung und Sortierung in Serien oder Massen angelieferter Prüflinge, mit einem Meßrachen aus einem gerätefesten Auflager auf der einen Seite und einem elektrischen Meßkopf auf der anderen Seite des Meßrachens, der einen beweglichen Taster zur Anlage an Meß- und Kontrollflächen sowie Einrichtungen aufweist, die mindestens eine in Abhängigkeit von der jeweiligen Meß- oder Kontrollänge stehende, durch Tasterverstellung veränderliche, elektrische Meßgröße, die einem Meßwert oder einem Kontrollwert entspricht, erzeugt.

ίο Einrichtungen der vorstehend genannten Art sind z. B. aus den deutschen Auslegeschriften 1 015 614 und 1 043 642 sowie aus der Zeitschrift »Technische Rundschau«, 1959, H. 50, S. 19 bis 23, bekannt. Sie dienen zum Durchführen genauer Längenmessungen von Präzisionsteilen. Die zu messenden und zu sortierenden Präzisionsteile bzw. Prüflinge werden während des Meßvorgangs in den Meßrachen eingeführt, der in der Regel aus einem Meßtisch und einem über diesem angeordneten Meßtaster besteht. Der Meßtaster ist über einen Bügel mit dem Meßtisch verbunden und mit einem elektromechanischen, d. h. induktiven oder kapazitiven Wandler ausgestattet, der die Längenmeßwerte in elektrische Meßsignale umwandelt. Mechanische Verschiebungen des beweglichen Tasters können, zumal unter Verwendung einer Brückenschaltung am Ausgang des elektromechanischen Wandlers, praktisch beliebig genau festgestellt und zur Anzeige gebracht werden. Trotzdem sind Verfälschungen der in elektrische Signale umgewandelten Meßwerte mit den bekannten Einrichtungen auf Grund geometrischer Veränderungen der einmal eingestellten Meßrachenweite sowie auf Grund des Abstandes zwischen den Meßflächen und der elektrischen Abnahme der Stellung des beweglichen Tasters in der Praxis nicht zu vermeiden.

Die ungewollte Änderung der Meßrachenweite ist ein auf dem Gebiete der Längenmeßtechnik bekanntes Problem. Es entsteht beispielsweise durch Temperaturschwankungen, durch Ausgleich gegebenenfalls vorhandener innerer mechanischer Systemspannungen bzw. durch auf die Meßeinrichtung übertragene Erschütterungen oder Vibrationen oder auch durch Schmutzablagerung auf dem Meßtisch. In der Praxis wurde diesem Problem vor allem dadurch begegnet, daß nach Durchführung einer gewissen Anzahl von Messungen in den Meßrachen ein Normal bzw. Etalon eingeschoben wurde, um die Meß- bzw. Auswerteinrichtung auf die Soll-Rachenweite neu zu eichen. Diese Nachstellungen erfolgen manuell und bedingen einen demgemäß hohen Arbeitsaufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch zu verbessern, daß durch äußere, unkontrollierbare Einflüsse bedingte Meßwertabweichungen, insbesondere infolge Diskontinuitäten des Zustandes des Meßrachens während der Messung, selbsttätig zu berücksichtigen und auszugleichen.

Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, daß eine Auswerteschaltung, der Meßgrößen der Meßwerte und Kontrollwerte zugeführt werden, einen Umschalter und einen Anlegeschalter mit nachgeschaltetem Meßwertspeicher und Kontrollwertspeicher aufweist, daß dem Kontrollwertspeicher ein ein Meßsignal entsprechend der Differenz der Speicherwerte an einen Diskriminator übertragender Abtastschalter nachgeschaltet ist und daß eine Sortiereinrichtung durch den Diskriminator nach Maßgabe des diesem zugeführten Meßsignals steuerbar ist.

Im Prinzip ist die Speicherung von Meßwerten bei mit Meßtastern arbeitenden Längenfeinmeßgeräten eine bekannte Maßnahme. So wird beispielsweise gemäß der obengenannten deutschen Auslegeschrift 1 043 642 der Zeiger eines Meßinstrumentes auf den Meßwertausschlag so lange festgehalten, bis die nächste Messung erfolgt ist. Dies geschieht dadurch, daß nach Durchführung einer Messung der Meßtaster von der Anzeigeeinrichtung entkoppelt und durch Speicherung des Meßwertes der Zeiger in der eingenommenen Stellung vor der Skala festgehalten wird, während der Meßtaster und das Werkstück beliebig gegeneinander bewegt werden, und bei der Durchführung der nächsten Messung durch Wiederherstellung der Kopplung zwischen Meßtaster, Speieher und Anzeigeeinrichtung der Zeiger auf den für die nächste Messung ermittelten Wert springt.

Bei einer aus der deutschen Auslegeschrift 1100 978 bekannten und andersartigen Einrichtung, die zum Prüfen der Oberflächen- und Fehlgestalt eines Werkstückes dient, werden von umlaufenden Teilen durch Feintaster abgenommene und in elektrische Signale umgewandelte Werte, welche dem Oberflächenprofil, der Fehlgestalt des Werkstückes und dem Zentrier- und Ausrichtefehler entsprechen, in einer elektrischen Schaltung von den elektrisch ermittelten Werten des Zentrier- und Ausrichtefehlers betreit. Dies geschieht dadurch, daß gleichzeitig die elektrische Gesamtmeßgröße, die der Längenmeßtaster beim Abtasten des umlaufenden Prüflings erzeugt, und die gleichzeitig und fortlaufend erzeugte elektrische Berichtigungsgröße, welche dem Zentrier- und Ausrichtefehler entspricht, einem differenzbildenden Meßinstrument zur Differenzbildung zugeführt werden. Eine Speicherung von Meß- und Kontrollwerten findet bei dieser bekannten Einrichtung nicht statt, und vor allem haben diese bekannten Maßnahmen nichts mit dem Problem zu tun, einen Meßwert fortlaufend mit einem Bezugsnormal zur automatischen Korrektur unkontrollierbarer Beeinflussungen der Meßgröße zu vergleichen.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung können Prüfkörper automatisch und unter Eliminierung äußerer Störeinflüsse selbst innerhalb sehr enger Toleranzen, nach Normal-, Über- und Untermaßen eingeordnet bzw. sortiert werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung, bei der die Meßrachenweite zwischen einem Taststift und einem Meßtisch durch einen Fühlbügel gegeben ist und in deren Meßkopf nur ein einzelnes Spulenpaar vorgesehen ist; der Taststift befindet sich dabei in der Lage, die dem Zustand der Meßeinrichtung vor Meßbeginn entspricht,

F i g. 2 eine Seitenansicht von Meßtisch und Taststift mit dem Fühlbügel,

F i g. 3 die Einrichtung gemäß F i g. 1 bei der Messung des Prüflings,

F i g. 4 eine Seitenansicht von Taststift und Meßtisch zum Zeitpunkt der Messung des Prüflings,

F i g. 5 eine Förderlatte mit einem Normalkörper in der Stellung vor Meßbeginn,

F i g. 6 die Anordnung gemäß F i g. 5 zum Zeitpunkt der Messung des Prüflings,

Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Einrichtung in der Stellung vor Durchführung der Messung, wobei der Taststift unmittelbar auf dem Meßtisch aufliegt und der Meßkopf mit zwei Spulenpaaren ausgerüstet ist,

F i g. 8 die Einrichtung gemäß F i g. 7 während der Durchführung einer Messung an einem Prüfling.

In F i g. 1 ist 1 der Meßbügel, an dessen einem Ende der Meßtisch 2 und an dessen anderem Ende der Meßkopf 3 in einer Führung 17 verstellbar angeordnet sind; innerhalb des Meßkopfes 3 ist der Taststift 5 längsverschieblich geführt, der an seinem unteren Ende durch die Meßfläche 4 abgeschlossen ist. Der obere Abschnitt des Taststiftes 5 ist als Kern aus hochwertigem Magnetmaterial, insbesondere aus unter der Warenbezeichnung Ferroxcube bekanntem Magnetmaterial, ausgebildet. Dieser Kern 7 gleitet, von einer Führung 6 gehalten, in Öffnungen des Spulenpaares 8, das gemeinsam mit den Spulen 9 eine elektrische Kompensationsbrücke bildet, die durch einen Wechselstromgenerator 10 gespeist ist. In einem Magazin 40 befinden sich die zu untersuchenden Prüfkörper 60; das Magazin 40 ist oberhalb des Meßtisches 2 derart angeordnet, daß eine zwischen Magazin 40 und Meßtisch 2 horizontal bewegliche Förderlatte 38 mit einem Schlitz 39 die aus dem Magazin 40 austretenden Prüfkörper 60 aufnehmen und bei Bewegung in Pfeilrichtung H in das Meßgebiet zwischen Taststift 5 und Meßtisch 2 befördern kann. An dem Ende des Meßtisches 2, das der Magazinseite gegenüberliegt, schließt ein Sammelkanal 24 an, der sich in drei weitere Kanäle, nämlich einen »Gut«- Kanal 63, einen Übermaßkanal 62 sowie einen Untermaßkanal 64 gabelt. Der Sammelkanal 24 steht dabei immer nur mit einem der drei Teilkanäle 62, 63, 64 in Verbindung, da Weichenflügel 22, 23 jeweils nur den Weg zu einem der drei Teilkanäle freigeben.

An den Verbindungspunkten der Spulen 9 mit den Spulen 8 ist über Gleichrichter 70 ein Potentiometer 19 angeschlossen, dessen Mittelabgriff an dem Verbindungspunkt der beiden Spulen 9 miteinander liegt. Anfangs- und Endpunkt des Potentiometers 19 stehen weiterhin mit einem Verstärker 11 in Verbindung, an dessen Ausgang ein Anzeigeinstrument 12 mit seinen Klemmen F und G angeschlossen ist. Parallel zu dem Anzeigeinstrument 12 liegen über einen Schalter 71 Kondensatoren 45 und 37, von denen jedoch jeweils nur einer mittels eines Schalters 41 an den Punkt G angeschlossen sein kann. Parallel zu dem Anzeigeinstrument 12 liegt ferner ein Verstärker 33, jedoch nur für den Fall, daß der Handschalter 27 geschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 33 steht über Potentiometer 25 und 26 mit den Eingängen von Flip-Flop-Stufen 20, 21 in Verbindung, deren Ausgänge ihrerseits auf zur Betätigung der Weichenflügel 22, 23 geeignete Schaltelemente geschaltet sind.

Bestandteil der gesamten elektrischen Schaltungsanordnung bildet weiterhin eine elektrische Kompensationsschaltung. Eine Spannungsquelle 30 speist hierbei über den Abgriff eines Potentiometers 29 einen über den Schalter 42 angeschlossenen Kondensator 32, zu dem parallel ein Widerstand 43 sowie ein Anzeigeinstrument 35 mit einem verstellbaren Vorwiderstand 36 liegt. Durch Umlegen des Schalters 42 kann der durch die Spannungsquelle 30 aufgeladene Kondensator 32 an den Punkt P des Kondensators 37 angeschlossen werden, während sein anderer Pol fest mit der einen Eingangsklemme des Verstärkers 33 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Meßeinrichtung ist fol-

gende: Vor Beginn der Messung liegt der Fühlbügel 13 mit seiner Kuppe 16 auf dem Meßtisch 2 auf (Fig. 1 und 2). Der Abstand der Meßfläche 4 des Taststiftes 5 wird dabei durch Verstellung mittels der Schraube 15 so eingestellt, daß er etwas kleiner ist als der unterste zulässige Wert eines Prüfkörpers. Sodann wird der Meßkopf 3 in seiner Führung 17 in dem Meßbügel 1 bei gelöster Spannschraube 18 so verschoben, daß das Anzeigegerät 12 auf Null zeigt.

gleichen Abständen aufweist, so daß sich zehn Felder zwischen den Teilstrichen ergeben. Der Stellung Null entspricht dabei der erste am linken Ende der Skala liegende Teilstrich.

Ist die Stellung des Meßkopfes gefunden, in welcher der Zeiger des Anzeigeinstrumentes 12 sich mit dem ersten Teilstrich deckt, so wird die Spannschraube 18 festgezogen und damit die Lage des

Ausschlag entsprechend 6,5 μ. Das bedeutet, daß die Taststiftfläche 4 um einen Wert 3,5 μ näher an dem Meßtisch liegt, als dem unteren Grenzwert des Toleranzbereiches entspricht. Um richtige Messungen zu 5 erhalten, muß deshalb bei der Erfassung des endgültigen Meßergebnisses eine Kompensationsspannung berücksichtigt werden, die der Differenz, um welche der Taststift zu nahe am Meßtisch liegt, im angenommenen Falle also 3,5 μ, gleich ist. Auf diesen

Die Skala des Anzeigegerätes 12 selbst sei beispiels- i₀ Wert wird der Kondensator 32 aufgeladen. Zur Speiweise so ausgestaltet, daß sie elf Teilstriche in jeweils sung dient die Quelle 30, deren Ausgangsspannung

mittels des Potentiometers 29 in Bruchteilen einstellbar auf den Kondensator 32 gegeben werden kann. An einem Instrument 35 läßt sich die Größe des auf i₅ den Kondensator 32 gegebenen Spannungswertes ablesen; das Instrument 35 ist dabei über den Vorwiderstand 36 so eingestellt, daß Ausschläge dieses Anzeigeinstrumentes 35 gleichen Ausschlägen des Anzeigegerätes 12 entsprechen. Im angenommenen Falle

Tastkopfes 3 gegenüber dem Meßbügel 1 fixiert. Eine ₂o wäre das Potentiometer 29 so einzuregulieren, daß Feinregulierung der vorgenommenen Nulleinstellung das Instrument 35 einen Ausschlag entsprechend kann zusätzlich durch Verstellung des Potentiometers einem Wert von 3,5 μ anzeigt.

19 vorgenommen werden. Nach diesen Vorbereitungen kann die eigentliche

Wie bereits ausgeführt, soll die Skala des Anzeige- Messung, die dann automatisch abläuft, begonnen Instrumentes 12 in zehn gleiche Felder unterteilt sein; 25 werden. Die Förderlatte 38 nimmt mit ihrem Schlitz der Abstand eines Teilstriches zum nächsten sei dabei 39 jeweils einen Prüfkörper 60 aus dem Magazin 40 1 μ, und es sei ferner die zulässige Abweichung der auf und leitet diesen in Pfeilrichtung H dem Meßge-Prüfkörper vom Nennmaß ± 5 μ. Dann entspricht der biet zu. Mit der Förderlatte 38 sind die Schalter 71, erste Teilstrich der Skala dem unteren und der letzte, 41 und 42 gekoppelt. Bevor der Prüfkörper 60 das also elfte Teilstrich, dem oberen Grenzwert der Ab- 30 Meßgebiet erreicht, ist der Schalter 71 geschlossen messungen der Prüflinge. und der Schalter 41 mit Punkt P verbunden, so daß

Damit die Sortierung der Prüfkörper im richtigen der Kondensator 37 an dem Ausgang des Verstärkers Sinne erfolgt, müssen nun die Ansprechwerte der 11 liegt. Solange der Meßrachen Veränderungen inFlip-Flop-Stufen 20, 21 so eingestellt werden, daß folge Störeinflüssen nicht erfahren hat, bleibt die sie den elektrischen Werten gemäß den Ausschlägen 35 Ausgangsspannung der Brücke 8, 8,9,9 auf dem Wert des Zeigers des Anzeigeinstrumentes 12 entsprechend Null und damit der Kondensator 37 ungeladen. Hat dem ersten Teilstrich einerseits und dem letzten Teil- sich die Einstellung des Taststiftes 5 gegenüber der strich anderseits angepaßt sind. Hierzu wird der ursprünglichen jedoch verändert, so wird die Brücke Handschalter 27 geschlossen, so daß die Eingänge 8, 8,9,9 verstimmt und die auftretende Spannung der Flip-Flop-Stufen 20, 21 über die Potentiometer 40 durch den Kondensator 37 gespeichert. 25, 26 und den Verstärker 33 unmittelbar an die Während nun die Förderlatte 38 vorläuft, schaltet,

Speisespannung des Anzeigeinstrumentes 12 ange- noch bevor der Prüfling 60 den Meßrachen erreicht schlossen sind. Der Schleifer des Potentiometers 19 hat, der Schalter 41 um, so daß nunmehr der Konbefindet sich bereits in einer Stellung, die dem unte- densator 37 von dem Meßstromkreis abgetrennt und ren Grenzwert des Toleranzbereiches entspricht, so 45 der Kondensator 45 an diesen angeschlossen ist. Nach daß auf Grund dieser Einstellung des Potentiometers Einlauf des Prüfkörpers in das Gebiet zwischen Tast-

19 die Festlegung des Ansprechwertes des Flip-Flops stiftfläche 4 und Meßtisch 2 erfährt der Taststift 5

20 über das Potentiometer 25 in bekannter Weise eine Aufwärtsbewegung, so daß die Brücke 8, 8,9,9 vorgenommen werden kann. Das Potentiometer 19 verstimmt wird und eine der Verschiebung des Tastmuß sodann so weit verstellt werden, daß der Zeiger 50 Stiftes 5 entsprechende Spannung auf den Kondendes Anzeigegerätes 12 sich mit dem elften Teilstrich sator 45 gibt.

deckt und demgemäß eine Spannung an dem An- Sobald nach erfolgter Messung der Prüfling 60 das

zeigeinstrument ansteht, die dem oberen zulässigen Meßgebiet in Richtung auf den Sammelkanal 24 verGrenzwert eines Prüflingsmaßes entspricht. Entspre- lassen hat, wird der Schalter 71 infolge der Kopplung chend dieser Meßspannung wird der Ansprechwert 55 mit der Bewegung der Förderlatte 38 geöffnet, anderdes zweiten Flip-Flops 21 mittels des Potentiometers seits der Schalter 42 mit dem Punkt P des Konden-26 festgelegt, wonach das Potentiometer 19 wieder so sators 37 verbunden. Auf diese Weise sind die Konweit zurückgedreht wird, bis der Zeiger des Anzeige- densatoren 37, 45, deren Kapazitätswerte gleich groß gerätes 12 in die Nullage gelangt. sind und der Kondensator 32, dessen Kapazitätswert

Mit der eigentlichen Messung kann jedoch noch 60 merklich höher liegt als der der Kondensatoren 37, nicht begonnen werden, da zunächst der dem Ab- 45, in Reihe geschaltet, wobei die beiden Enden diestand zwischen Meßtisch 2 und Taststift 4 entspre- ser Reihenschaltung mit dem Eingang des Verstärkers chende Bezugswert für die elektrische Schaltungsan- 33 in Verbindung stehen. Der Eingang des Verstärordnung unbekannt ist. Daher wird in den Meßrachen kers 33 wird demgemäß mit der algebraischen Summe ein Normalkörper gebracht, dessen Maß genau be- 65 der Teilspannungen dieser drei Kondensatoren gekannt ist. Dabei übersteigt das Maß des Normalkör- speist.

pers den unteren Grenzwert des Toleranzbereiches Man erhält so die Differenzspannung, die dem zu

beispielsweise um 3 μ; das Instrument 12 zeige einen ermittelnden Meßwert des Prüfkörpers 60 genau ent-

spricht, wobei Störeinflüsse gänzlich eliminiert sind. Diese Spannung bestimmt dann, nach entsprechender Verstärkung durch den Verstärker 33, das weitere Verhalten der Flip-Flop-Stufen 20 und 21.

Bei den Spannungen der Kondensatoren 32, 37, 45 handelt es sich zwar um Momentanwerte; jedoch ist diese Tatsache im vorliegenden Rahmen unerheblich, da für die Umschaltung der Flip-Flop-Stufen der erforderliche Maximalwert nur einmal kurzzeitig vorhanden gewesen zu sein braucht. War dies der Fall, so spricht eine der Flip-Flop-Stufen an; ihr weiterer Zustand ist unabhängig von der folgenden Höhe der Eingangsspannung des Verstärkers 33.

Nachdem der untersuchte Prüfkörper den Sammelkanal 24 erreicht hat, kehrt die Förderlatte 39 in ihre Ausgangslage zurück. Dabei bewirkt sie auch die vorübergehende Schließung eines Schalters 44, wodurch die Flip-Flop-Eingänge an Erdpotential oder ein anderes geeignetes Spannungsniveau gelegt werden, so daß sie ihre Ausgangslage von neuem einnehmen. Befindet sich die Förderlatte 38 schließlich in ihrer rückwärtigen Endstellung, so sind auch die Schalter 71, 41 und 42 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt. Die von dem Kondensator 37 während des Meßvorganges aufgenommene Energie kann sich dabei über das Anzeigeinstrument 12 und den Ausgangswiderstand 11 entladen. Ebenso lädt sich der Kondensator 32 von neuem auf die Kompensationsspannung zwischen den Punkten D und E auf.

Im folgenden soll noch der Fall betrachtet werden, daß ein Prüfkörper in das Meßgebiet gelangt, der zwar so groß ist, daß er den Taststift anhebt, dessen Maß trotzdem aber unterhalb des zulässigen Grenzwertes liegt. Der durch einen solchen Prüfkörper 60 bedingte Hub des Taststiftes entspreche beispielsweise einem Wert von 2 μ. Dadurch würde zwar der Punkt L des Kondensators 45 wiederum positiv, und es könnte, falls die Abweichung des Taststiftes 5 von seiner korrekten Lage nur gering ist, die Summenspannung der Kondensatoren 37 und 45 positiv sein; diese kann jedoch nicht allein auf die Eingänge des Verstärkers wirken, sondern nur unter Zwischenschaltung des entsprechend dem Wert 3,5 μ aufgeladenen Kondensators 32. Demgemäß entsteht trotz der positiven Aufladung des Punktes L des Kondensators 45 eine resultierende negative Spannung, die jedoch keinen Strom durch den Kreis, in dem sich die Kondensatoren 32, 37, 45 befinden, zu fließen lassen vermag, da in diesen Kreis zusätzlich die Diode 34 geschaltet ist, die nur einen Stromfluß in Richtung des Pfeiles R zuläßt. Ein Prüfkörper, der die angenommenen Abmessungen besitzt, würde demnach folgerichtig in den für ihn zuständigen Kanal für die Prüfkörper mit Untermaß geleitet, da keine der Flip-Flop-Stufen 20, 21 ansprechen und eine entsprechende Umstellung der Weichenflügel 22, 23 bewirken kann.

Die Diode 34 ist im übrigen nur sicherheitshalber vorgesehen; grundsätzlich würde der Verstärker 33 bei einer Stromrichtung entgegen dem Pfeil R sowieso keine für die Betätigung einer Flip-Flop-Stufe ausreichende Spannung liefern können. Ein Prüfling kann also in jedem Falle immer nur dann in den »Gut«-Kanal gelangen, wenn sein Durchmesser mindestens die Größe besitzt, die dem unteren Grenzwert des Toleranzbereiches entspricht, anderseits den oberen Grenzwert nicht übersteigt.

In den F i g. 5 und 6 ist eine Ausführun"sform gezeigt, bei der der Abstand des Taststiftes 5 von dem Meßtisch 2 nicht wie bei dem zuvor beschriebenen Meßsystem durch einen Fühlbügel gegeben ist; der Taststift 5 ruht vielmehr mittels eines Bundes 46 auf dem Boden des Meßkopfes 3 auf. Der Abstand zwischen Meßfläche 4 und Meßtisch 2 ist dabei jedoch so groß gehalten, daß die zugeführten Prüfkörper 60 in das Meßgebiet einzudringen vermögen. Die Lage, in der der Taststift mittels seines Bundes auf dem Meßkopfboden aufruht, ist für die Messung an sich ohne Bedeutung. Jedoch wird vor jeder Messung eines Prüfkörpers 60 zwischen Taststiftfläche 4 und Meßtisch 2 der Normalkörper 49 eingebracht, dessen Maß genau bekannt ist.

Die Arbeitsweise bei dieser Einrichtung ist grundsätzlich die gleiche wie bei dem zuvor beschriebenen Meßsysiem. Die Nullage wird dann fixiert, wenn der Normalkörper zwischen Taststiftfläche 4 und Meßtisch 2 aufgebracht ist. Diese Nullage wird praktisch vor jeder Messung durch das Eindringen des Normalkörpers 49 von neuem eingestellt, wobei jedoch eventuelle, durch äußere Störeinflüsse hervorgerufene Verstellungen des Taststiftes gegenüber der einmal fixierten Nullage in der gleichen Weise wie bei der zuvor beschriebenen Anlage zur Verstimmung der Brücke 8,8,9,9 führen und mittels des Kondensators 37 gespeichert werden. Auf Grund der bekannten Differenz zwischen Normalkörpermaß und den zulässigen Grenzen des Toleranzbereiches kann dann auch die Kompensationsspannung durch Verstellung des Potentiometers 29 festgelegt werden. Der Normalkörper 49 selbst muß gegebenenfalls, da er naturgemäß einem gewissen Verschleiß unterliegt, in bestimmten Zeitabständen erneuert werden.

Mit den F i g. 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Meßanordnung gemäß der Erfindung dargestellt, das sich von dem nach den Fig. 1 bis 4 bzw. 5, 6 in einigen Punkten unterscheidet. Hier ist der Taststift 5 nicht stets in einem bestimmten Abstand von dem Meßtisch 2 gehalten, sondern er liegt mit seiner Meßfläche 4 unmittelbar auf dem Meßtisch 2 auf. Um die notwendige, das Eindringen eines Prüfkörpers 60 ermöglichende Spaltbreite zwischen Taststift 5 und Meßtisch 2 zu bewirken, ist ein Heber 50 vorgesehen, der mit der Förderplatte 38 mechanisch gekoppelt ist und bei deren Vorschubbewegung mittels einer Aufwärtsbewegung den Taststift 5 vermittels eines Bundes 74 in die erforderliche Höhenstellung verbringt.

Da die bei dieser Hubbewegung überwundenen Höhenunterschiede zu groß sind, um die Verstimmung in einem einzigen Brückensystem erfassen zu können, sind in dem Meßkopf 3 außer den erwähnten Spulen 8, 8 weitere Spulen 52, 52 angeordnet, die mit den Spulen 55, 55 ein zweites Brückensystem bilden und in deren Öffnungen ein weiterer, als Magnet-Kern 51 ausgebildeter Abschnitt des Taststiftes 5 gleiten kann. Abhängig von der Stellung der Förderlatte 38 sind jeweils entweder das eine oder das andere Brückensystem mittels eines Schalters 53 mit dem Wechselspannungsgenerator 10 verbindbar, gleichzeitig die Ausgänge einer Brücke mittels eines Schalters 54 an den Eingang eines Verstärkers 11 anschließbar. Der sich an den Ausgang des Verstärkers 11 anschließende Teil der elektrischen Schaltanordnung entspricht dem Aufbau, den der entsprechende in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 beschriebene Schaltungsteil aufweist, wobei jedoch die bei dem

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Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 nicht erforderliche Kompensationsschaltung fehlt.

Die Messung bzw. die dazu notwendigen Vorbereitungen laufen im einzelnen folgendermaßen ab: Der Taststift 5 liegt zunächst mit seiner Meßfläche 4 auf dem Meßtisch 2 auf (s. F i g. 7). Bei dieser Einstellung der Meßeinrichtung verbindet der Schalter 53 die Brücke 8,8,9,9 mit dem Generator 10. In der bekannten Weise wird durch Verstellung des Meßkopfes 3 die Nullage mit Hilfe des Anzeigeinstrumen- j₀ tes 12 festgelegt, wobei gegebenenfalls mittels des Potentiometers 19 eine zusätzliche Feinregulierung vorgenommen werden kann. Zwischen Taststift und Meßtisch wird sodann ein Normalkörper gebracht, wobei die Schalter 53 und 54 in die in F i g. 8 gezeigte Stellung gelangen, und anschließend das Gehäuse 56 mit den Spulen 52 so lange in Pfeilrichtung verstellt, bis das Anzeigegerät 12 einen Ausschlag zeigt, der der Differenz zwischen Abmaß des Normalkörpers und den zulässigen Toleranzgrenzen entspricht. Mittels des über die Dioden 72 an den Ausgang der Brücke 52, 52, 55, 55 angeschlossenen Potentiometers 57 kann auch für diese Einstellung eine Feinregulierung erfolgen. Schließlich werden wieder die Flip-Flop-Stufen 20, 21 auf die erforderlichen Ansprechwerte eingestellt, wobei der Schalter 27 geschlossen ist. Nach diesen Vorbereitungen kann die eigentliche Messung beginnen. Da der Schalter 41 in der Lage des Taststiftes 5 nach F i g. 7 den Punkt P des Kondensators 37 mit der Ausgangsspannung der Brücke 8, 8,9,9 verbindet, lädt sich dieser für den Fall, daß der Meßrachen seinen ursprünglichen fixierten Zustand verändert hat, auf einen dieser Veränderung entsprechenden und infolge Verschiebung des Magnet-Kerns 7 durch Verstimmung der Brücke erhaltenen Spannungswert auf, wobei eine derartige Verstellung des Meßrachens allgemein erst nach längerer Meßzeit und nicht schon unmittelbar nach Einstellung der Nullage eingetreten sein wird. Sodann wird die Förderlatte 38 in Pfeilrichtung H auf den Meßrachen zu bewegt und dabei, kurz bevor der Prüfkörper das Meßgebiet erreicht, mittels des Hebers 50 der Taststift 5 so weit angehoben, daß der Prüfkörper 60 in das Gebiet zwischen Taststift 5 und Meßtisch 2 eindringen kann. Während dieser Vorschubbewegung der Förderlatte 38 ist der Schalter 53 in die Stellung nach F i g. 8 umgelegt worden, ebenso wie die Schalter 54, 41. Damit wird die Kompensationsbrücke 52, 52, 55, 55 stromführend und liefert den an ihren Ausgangsklemmen anstehenden, der Verstellung des Taststiftes gemäß den Abmessungen des Prüfkörpers 60 entsprechenden Spannungswert über einen Verstärker 11 auf den Kondensator 45.

Nach vollzogener Messung bewegt sich die Förderlatte 38 in der alten Richtung weiter, bis sich der Prüfkörper 60 oberhalb des Sammelkanals 24 befindet und in diesen fällt, wobei er je nach Stellung der Weichenflügel 22, 23 in einen der Teilkanäle 62, 63, 64 gelangt. Bei dieser Weiterbewegung der Förderlatte 38 wird unmittelbar, nachdem der Prüfkörper 60 das Meßgebiet verlassen hat, durch die Bewegung der Förderlatte 38 selbst gesteuert, der Schalter 42 geschlossen und der Schalter 71 geöffnet; dann liegen die Kondensatoren 45, 37 in Reihe geschaltet mit ihren beiden Punkten M und P an dem Eingang des Verstärkers 33, den sie mit ihrer Differenzspannung, d. h. der algebraischen Summe der Teilspannungen, speisen, die dem tatsächlichen Größenwert des Prüfkörpers 60, aus dem also jegliche Störeinflüsse eliminiert sind, entspricht. Die weitere Beeinflussung der Flip-Flop-Stufen 20, 21 und damit der Weichenflügel 22, 23 erfolgt dann in der angegebenen Weise.

Während der Rückholbewegung der Förderlatte 38 wird der Schalter 44 kurzzeitig geschlossen, der die Eingänge beider Flip-Flops 20, 21 erdet, so daß diese in ihre Ausgangslage zurückkehren. Ferner sind während der Rückholbewegung der Förderlatte 38 die Schalter 53, 54, 41, 42 und 71 in die in Fig. 7 in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung gelangt, so daß ein neuer Meßzyklus ablaufen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Längenmessung und Sortierung in Serien oder in Massen angelieferter Prüflinge, mit einem Meßrachen aus einem gerätefesten Auflager auf der einen Seite und einem elektrischen Meßkopf auf der anderen Seite des Meßrachens, der einen beweglichen Taster zur Anlage an Meß- und Kontrollflächen sowie Einrichtungen aufweist, die mindestens eine in Abhängigkeit von der jeweiligen Meß- oder Kontrollänge stehende, durch Tasterverstellung veränderliche, elektrische Meßgröße, die einem Meßwert oder einem Kontrollwert entspricht, erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteschaltung, der Meßgrößen der Meßwerte und Kontrollwerte zugeführt werden, einen Umschalter (41) und einen Anlegeschalter (71) mit nachgeschaltetem Meßwertspeicher (45) und Kontrollwertspeicher (37) aufweist, daß dem Kontrollwertspeicher ein Meßsignal entsprechend der Differenz der Speicherwerte an einen Diskriminator (20, 21, 25, 26) übertragender Abtastschalter (42) nachgeschaltet ist, und daß eine Sortiereinrichtung (22, 23) durch den Diskriminator nach Maßgabe des diesem zugeführten Meßsignals steuerbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Abtastschalter (42) und dem Diskriminator (20,21,25,26) eingefügte Kompensationseinrichtung (30, 29, 32).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung einen Kompensationswertspeicher (32) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertspeicher, der Kontrollwertspeicher und der Kompensationswertspeicher Speicherkondensatoren (45, 37, 32) sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (20, 21, 25, 26) zur Aussortierung von Prüflingen (60) nach deren inner-, unter- und oberhalb des zulässigen Toleranzbereiches liegenden Abmessungen mehrere Schaltstufen aufweist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Einrichtungen (8, 9, 10, 19) zur Erzeugung von der Tasterstellung abhängiger elektrischer Meßgrößen und der Auswerteschaltung (4, 45, 37,42), ein erster Verstärker (11) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichent, daß zwischen dem Abtastschalter (42) und dem Diskriminator (20, 21, 25, 26) ein zweiter Verstärker (33) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator durch Potentiometer (25, 26) in der Empfindlichkeit einstellbare und durch die Prüflingsförderrichtung (38) über Schalter (44) rückstellbare Flip-Flop-Stufen (20, 21) aufweist.