DE1623202A1 - Pneumatic length measuring device - Google Patents

Pneumatic length measuring device

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DE1623202A1
DE1623202A1 DE19671623202 DE1623202A DE1623202A1 DE 1623202 A1 DE1623202 A1 DE 1623202A1 DE 19671623202 DE19671623202 DE 19671623202 DE 1623202 A DE1623202 A DE 1623202A DE 1623202 A1 DE1623202 A1 DE 1623202A1
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pressure
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Forster Dipl-Ing Arnold
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Johansson C E Forster Mes GmbH
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Johansson C E Forster Mes GmbH
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B13/00Measuring arrangements characterised by the use of fluids
    • G01B13/02Measuring arrangements characterised by the use of fluids for measuring length, width or thickness
    • G01B13/06Measuring arrangements characterised by the use of fluids for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B13/065Height gauges

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Description

Pneumatische 1nngenmeßeinrichtun Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine lhngenmeßeinrichtung zur unmittelbaren Maßerssung auch während der Bearbeitung von Werkstucken auf Werkzeugmaschinen zu schaffen. Da es sich dabei auch um Feinst-Oberflöchenbearbeitung wie zum Beispiel Finishvorgange handeln kann, soll die Messung möglichst berührungslos vorgenommen werden können. Pneumatic 1ngenmeßeinrichtun The invention is the task Basically, a length measuring device for immediate measurement even during the To create machining of workpieces on machine tools. As it is can also be about fine surface processing such as finishing processes, the measurement should be able to be carried out contact-free as far as possible.

Zur berührungslosen Längenmessung sind viele pneumatische Meßeinrichtungen bekannt, die nach dem Prinzip Düse und Prallplatte mit in einem Meßring, Meßdorn oder mit in anderer Weise fest angeordneten pneumatischen Düsen und diesen zugeordneten Anzeigegeräten unterschiedlicher Bauarten den Abstand zwischen den Düsen und dem als Prallplatte wirkenden Werkstuck messen. Zu dieser Art bekannter Meßeinrichtungen gehören auch Systeme, bei denen Düse und Prallplatte jeweils an beweglichen Schlitten oder um Festpunkte drehbaren Armen befestigt sind, die durch Federn oder pneumatische Zylinder mit Tastspitzen gegen die zu messenden Werkstücke gedrückt werden. Das Werkstückmaß ergibt sich dabei aus der Position der Hebel oder Schlitten zu e i na n d er die dann mittels der Düse und Prallplatte erfaßt und auf einem herkömmlichen Anzeigegerät dargestellt wird. Es ist auch bekannt, derartige Düsen-Meßdorne, Düsen-Ringe oder andere dem jeweiligen Werkstück angepaßte DUsen-Anordnungen an besonderen Meßstationen von Bearbeitungsmaschinen programmgesteuert an die Werkstücke heranzubringen. Ferner ist bekannt, die Meßergebnisse während der Bearbeitung durch geeignete DUsen- oder Tasteranordnungen zu gewinnen und danach oder nach den aus nachgeschalteten Meßstationen gewonnenen Werten die Bearbeitungsmaschine zu steuern. Diese bekannten Einrichtungen bestehen alle aus fest in einem Meßkörper angeordneten Düsensystemen und haben somit den Nachteil, daß die Werkstücke nur sehr kleine Maßabweichungen aufweisen dürfen, damit die Meßeinrichtungen überhaupt anwendbar sind.There are many pneumatic measuring devices for non-contact length measurement known that according to the principle of nozzle and baffle plate with in a measuring ring, measuring mandrel or with pneumatic nozzles arranged in a fixed manner in some other way and assigned to them Display devices of different types the distance between the nozzles and the Measure the workpiece acting as a baffle plate. To this type of known measuring devices Also include systems in which the nozzle and baffle plate are each attached to a movable slide or arms rotatable around fixed points, which are fastened by springs or pneumatic Cylinder with probe tips are pressed against the workpieces to be measured. That The workpiece size results from the position of the lever or slide to e i After that it is then captured by means of the nozzle and baffle plate and placed on a conventional Display device is shown. It is also known, such nozzle mandrels, nozzle rings or other nozzle arrangements adapted to the respective workpiece at special measuring stations brought to the workpieces by machine tools under program control. Further is known, the measurement results during processing by suitable DUsen or To win button arrangements and then or after the downstream measuring stations to control the processing machine. These well-known bodies all consist of nozzle systems fixed in a measuring body and thus have the disadvantage that the workpieces may only have very small dimensional deviations, so that the measuring devices can be used at all.

Bei der Messung an Werkstücken während der Bearbeitung an Werkzeugmaschinen ist es bisher üblich, einen Meßtaster auf dem Werkstück gleiten zu lassen, der meistens mit einstellbaren Halterungen am Grundgestell der Maschine befestigt ist. Der Meßtaster wirkt auf induktive, elektromechanische, pneumatische oder andere Meßsysteme und ermag licht so eine Maßerfassung, die im Prinzip eine Einpunktmessung darstellt. In das Maß gehen dabei alle lAngenänderungen und Vibrationen ein, die sich zwischen der Befestigung der Halterung am Grundgestell und der Werkstücksoberfläche durch alle vorkommenden Einflüsse wie Maschinenschwi ngungen und -erwörmungen, unterschiedliche Schmierfi lmstdrken an Gleitführungen und während der Bearbeitung entstehende Schwingungen ergeben. Um Fehler durch die Tasterbalterung weitgehend auszuschließen, muß diese ferner sehr kräftig ausgeführt und an einer geeigneten Stelle unnachgiebig befestigt sein. Einflüsse durch Erwtlrmung und unterschiedliche Höhen des Schmierfilms, insbesondere an den Führungen des Arbeitstisches, verursachen Meßfehler, die bereits in der Größenordnung der zulässigen Werkstückstoleranz liegen können.When measuring workpieces during machining on machine tools it has hitherto been customary to let a probe slide on the workpiece, most of the time is attached to the machine base frame with adjustable brackets. The probe acts on inductive, electromechanical, pneumatic or other measuring systems and This enables a measurement to be taken, which in principle is a single-point measurement. All changes in length and vibrations that arise between the attachment of the bracket to the base frame and the workpiece surface all occurring influences such as machine vibrations and heat waves, different Lubricating oil pressure on sliding guides and vibrations occurring during machining result. In order to largely rule out errors caused by push button aging, must these also made very strong and rigidly fastened at a suitable point be. Influences from heating and different heights of the lubricating film, in particular on the guides of the work table, cause measurement errors that are already of the order of magnitude the permissible workpiece tolerance.

Der Erfindung lag nun ferner die Aufgabe zu Grunde, die Mangel bekannter Systeme zu beseitigen und damit der pneumatischen ljngenmessung weitere Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen. Die pneumatische Längenme#einrichtung zur unmittelbaren Maßerfassung von Werkstücken besteht aus einem pneumatischen Abtastgerät und einem vorzugsweise pneumatischen Anzeigegerat und ist dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Abtastgerät einen pneumatischen lxageregler enthält, dessen Reglerdüse als Meßglied zusammen mit einer dem Anzeigegerät zugeordneten pneumatischen Meßdüse an dem Stellglied des Lagereglers befestigt sind. Die Reglerdüse wirkt zusammen mit der Prallplatte, die vom WerkstUck selbst, von einer Spannplatte, auf die das Werkstück aufgespannt ist oder auf andere, die Abmessung des Werkstückes darstellende Weise gebildet wird. Sie ist mit dem Stellglied des lngereglers unmittelbar verbunden und bewirkt, daß sich das Stellglied selbsttig immer auf denselben Abstand zur Prallplatte einstellt. Der Luftspalt zwischen Reglerdüse und Prallplatte wird also vom Lageregler konstant gehalten. Wenn sich nun die Abmessungen des Werkstückes durch die Bearbeitung auf der Werkzeugmaschine verändern, folgt das Stellglied des Lagereglers mit der daran befestigten Reglerdüse im gleichen Maße der Prallplatte, wie sich deren Posifion als Teil des Werkstückes mit der Bearbeitung verlagert.The invention was now also based on the task of eliminating the known deficiencies Eliminate systems and thus the pneumatic length measurement further possible applications to tap into. The pneumatic length measuring device for direct measurement of dimensions of workpieces consists of a pneumatic scanning device and preferably one pneumatic display device and is characterized in that the pneumatic Scanning device contains a pneumatic lxage regulator, whose regulator nozzle is used as a measuring element together with a pneumatic measuring nozzle assigned to the display device on the actuator of the position controller are attached. The regulator nozzle works together with the baffle plate, from the workpiece itself, from a clamping plate on which the workpiece is clamped or is formed in some other way representing the dimension of the workpiece. It is directly connected to the actuator of the inregulator and has the effect that the actuator always automatically adjusts itself to the same distance from the baffle plate. The air gap between the regulator nozzle and the baffle plate is therefore constant by the position controller held. If the dimensions of the workpiece are now due to the machining change the machine tool, the actuator of the position controller follows with it attached regulator nozzle to the same extent of the baffle plate as its posifion relocated as part of the workpiece with machining.

Die zu messende länge wird von der Meßdüse erfaßt, die ebenfalls am Stellglied des Lagereglers befestigt und nach einem Meisterstück - entsprechend dem Sollmaß des Werkstuckes-auf einen festen Abstand zur Reglerdüse eingestellt ist. Es ist auch möglich, eine der beiden Düsen relativ zum Stellglied verstellbar anzuordnen und der Verstelleinrichtung eine in Längenma#en geeichte Skala zu geben, an der der Abstand der beiden Düsen und damit das gewünschte Sollmaß des Werkstückes unmittelbar eingestellt werden kann. Die Meßdüse wirkt ebenfalls zusammen mit einer Prallplatte, die vom Werkstück, einer Spannplatte oder auf andere entsprechende Weise gebildet wird und zusammen mit der der Reglerdüse zugeordneten Prallfldche das zu erfassende Längenma# des Werkstückes bildet. Dieses Längenma# kann selbstverstandlich ein Innen- oder Außenmaß sein.The length to be measured is recorded by the measuring nozzle, which is also located on the Actuator of the position controller attached and after a masterpiece - accordingly the nominal size of the workpiece - set to a fixed distance to the regulator nozzle is. It is also possible to adjust one of the two nozzles relative to the actuator to be arranged and to give the adjustment device a scale calibrated in length dimensions, on which the distance between the two nozzles and thus the desired target size of the workpiece can be set immediately. The measuring nozzle also works together with a Baffle plate that corresponds to the workpiece, a clamping plate or other Way is formed and together with the baffle surface assigned to the regulator nozzle forms the length dimension of the workpiece to be recorded. This length measure # can of course be an inside or outside dimension.

Der Lageregler wird vorugsweise als Proportional-Regler ausgebildet, der je nach seinem konstruktiven Aufbau unterschiedliche Fehler aufweisen kann. Durch diese Fehler kann es vorkommen, daß in der Einstellung des Stellgliedes bezüglich des Werkstückes bzw. in der Stärke des Luftspaltes zwischen Reglerdüse und zugeordneter Prallfloche Abweichungen auftreten, Dieselbe Abweichung tritt dann auch zwischen der Meßdüse und der zugeordneten Prallflache auf, da ja Reglerdüse und Meßdüse einen festen Abstand voneinander haben. Nach einem Merkmal der Erfindung wird das zur Längenmeßeinrichtung gehörende pneumatische Meflgeröt in Differential-Schaltung mit dem pneumatischen Druck vor der Meßdüse und einem pneumatischen Druck des Lagereglers beaufschlagt, der dem Abstand zwischen einer Reglerdüse und einer zugeordneten Prallfläche entspricht. Auf diese Weise werden die durch Fehler des Lagereglers verursachten Abweichungen im Abstand zwischen den Düsen und ihren Prnllflöchen voneinander subtrahiert und heben sich, da sie gleich sind, gegenseitig auf. Durch die Differential-Schaltung werden also Fehler des Lagereglers eliminiert und mit dem pneumatischen Meßgerät ist dann der fehlerfreie Nullwert visuell-oder automatisch erfaßbar.The position controller is preferably designed as a proportional controller, which, depending on its structural design, can have different errors. Due to these errors it can happen that in the setting of the actuator with respect to of the workpiece or in the strength of the air gap between the regulator nozzle and the assigned Impact surface deviations occur, the same deviation then also occurs between the measuring nozzle and the associated baffle surface, since the regulator nozzle and the measuring nozzle are one fixed distance from each other to have. According to a feature of the invention the pneumatic measuring device belonging to the length measuring device in differential circuit with the pneumatic pressure in front of the measuring nozzle and a pneumatic pressure of the position controller applied to the distance between a regulator nozzle and an associated baffle is equivalent to. In this way, the errors caused by the position controller Deviations in the distance between the nozzles and their filling areas are subtracted from each other and, since they are equal, cancel each other out. Through the differential circuit so errors of the position controller are eliminated and with the pneumatic measuring device the error-free zero value can then be detected visually or automatically.

In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Ldngenmeßeinrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Darin trennt ein Kolben 10 den Zylinder 1 1 in einen unteren Zylinderraum 12 und einen oberen Zylinderraum 13. Die durch den unteren Zylinderraum 12 geführte Kolbenstange 14 endet in einem Meßarm 15, der die Reglerdüse 16 und die Meßdüse 17 trägt Das Werkstück 18 bildet mit seiner oberen Seite die PrnlI-platte für die Reglerdüse 16 und ist mit Magnetkraft oder auf andere geeignete Weise auf der wahrend der Bearbeitung rotierenden Spannplatte 19 befestigt. Der Meßarm 15 trägt ebenfalls die Meßdüse 17, deren Prnllflöche hier von der Spannplatte 19 gebildet wird.In the figure 1 is an embodiment of a length measuring device shown schematically according to the invention. A piston 10 separates the cylinder therein 1 1 in a lower cylinder chamber 12 and an upper cylinder chamber 13. The through the lower cylinder chamber 12 guided piston rod 14 ends in a measuring arm 15, the the control nozzle 16 and the measuring nozzle 17 carries the workpiece 18 forms with its upper Side the PrnlI plate for the regulator nozzle 16 and is with magnetic force or on other fixed in a suitable manner on the clamping plate 19 rotating during machining. The measuring arm 15 also carries the measuring nozzle 17, the Prnllflöche here from the clamping plate 19 is formed.

Der Kanal 20 verbindet den unteren Zylinderraum 12 durch die Kolbenstange 14 und den Meßarm 15 mit der Reglerdüse 16. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine obere Kolbenstange 21 durch den oberen ; Zy-Zylinderraum 13 geführt. Der Kolben 10 und die Kolbenstangen 14 und 21 sind im Zylinder und an den Durchführungen durch die Zylinderböden sehr gut passend und nahezu vollständig dichtend-aber möglichst reibungsarm hindurchgeführt.The channel 20 connects the lower cylinder space 12 through the piston rod 14 and the measuring arm 15 with the regulator nozzle 16. According to a further feature of the invention is in the illustrated embodiment, an upper piston rod 21 through the upper; Zy cylinder space 13 out. The piston 10 and the piston rods 14 and 21 fit very well in the cylinder and on the bushings through the cylinder bases and passed through almost completely sealing but with as little friction as possible.

Da Leckverluste an Kolben und Kolbenstangen möglichst vermieden werden sollen, sieht ein Merkmal der Erfindung vor, daß in den beiden Zylinderröumen im stationären Zustand des Reglers gleicher Druck herrscht. Nach dieser Forderung und entsprechend dem Gewicht von Kolben, Kolbenstangen und Meßarm werden die wirksamen Flächen des Kolbens unterschiedlich ausgelegt. Leckverluste an der Durchführung der unteren Kolbenstange 14 werden weiterhin durch eine Ringkammer 22 verhindert, die über die Leitung 23 mit dem oberen Zylinderraum 13 verbunden ist.Since leakage losses on the pistons and piston rods are avoided as much as possible should, provides a feature of the invention that in the two cylinder spaces in the steady state of the regulator the same pressure prevails. According to this demand and the effective ones are determined by the weight of the piston, piston rod and measuring arm Surfaces of the piston designed differently. Leakage losses in the implementation the lower piston rod 14 are still prevented by an annular chamber 22, which is connected to the upper cylinder chamber 13 via the line 23.

Nach anderen hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen von Lagereglern noch der Erfindung sind die Zylinderröume und die Durchführungen der Kolbenstangen durch Systeme von Membranen oder Rollmembranen geführt und/oder abgedichtet. According to other exemplary embodiments of position controllers, not shown here Still of the invention are the cylinder spaces and the passages of the piston rods guided and / or sealed through systems of membranes or rolling membranes.

Das pneumatische Meßgeröt besteht aus einem Meßdifferential und einem Anzeigegertit 24 mit Druckluftregler 25, aus dem die gesamte Einrichtung mit Druckluft von konstantem Druck über die Leitungen 26 und 27 versorgt wird. Das Meßdifferential enthalt einen in einer Schneide oder Biegefeder gelagerten Meßbalken 28, dessen Stellung von der Düse 29 abgetastet und vor einer Skala des Anzeigegerates 24 als Höhe einer Flüssigkeitssaule in einem Anzeigerohr sichtbar gemacht wird. An dem Meßbalken 28 sind die beiden Wellrohrbalgen 30 und 3i befestigt, die mit dem pneumatischen Drücken zwischen den Fußdüsen 32 und 33 und der jeweils zugeordneten Reglerdüse 16 und Meßduse 17 beaufschlagt werden. Nach der Erfindung herrscht also im Wellrohrbalg 30 ein Druck, der dem Abstand zwischen der Reglerdüse 16 und dem als Prallfläche wirkenden Werkstück 18 entspricht. Der obere Zylinderraum 13 wird über die Drossel 34 mit konstantem Druck beaufschlagt. Die Druckhöhe ist an der Drossel 35 einstellbar, so daß unabhängig von der Stellung des Kolbens 10 im Zylinder 11 die nach unten gerichtete Kraft auf den Kolben immer gleich ist. Diese Kraft bewegt den Kolben solange nach unten, bis sich die Reglerdüse 16 ihrer Prallfläche nähert und der Druck im unteren Zylinderraum 12 dabei mit der Annäherung solange ansteigt, bis Kraftegleichgewicht herrscht. Zwischen der Reglerdüse 16 und ihrer Prallflache stellt sich ein Luftspalt ein, durch den gerode soviel Luft entweicht, daß das Kraftegleichgewicht am Kolben erhalten bleibt. Der Meßarm 15, die Kolbenstangen und der Kolben reiten an der Meßdüse also auf einem Luftkissen konstanter Höhe, wobei auf den Meßarm 15 keine Meßkräfte ausgeübt werden. Wird das WerkstUck nun beispielsweise mit der schematisch angedeuteten Schleifscheibe 36 bearbeitet und wird dabei niedriger, so folgt das Stellglied des Lagereglers in gleichem Maße nach. Allmählich nähert sich dann die Meßduse 17 der Spannplatte 19. Dabei steigt der Druck im Kanal 37 und beaufschlagt den Wellrohrbelg 31. Der zunächst durch den höheren Druck im Wellrohrbalg 30 nach rechts ausgelenkte Meßbalken 28 gibt damit allmählich die Düse 29 frei. Diese Xnderung des Abstandes zwischen Düse 29 und Meßbalken 28 wird in bekannter Weise auf dem Anzeigegerdt 24 sichtbar gemacht. Wenn nun durch einen Fehler des Reglers, der durch die Reibung entstehen kann, Abweichungen in der Luftkissenhöhe zwischen Reglerdüse 16 und Werkstück 18 auftreten, ändert sich der Luftspalt zwischen der Meßdüse 17 und der Spannplotte 19 um den gleichen Betrag. Da die beiden Zweige des Differential-Systems, bestehend aus der Fußdüse 32 und Reglerdüse 16 einerseits und der Fußdüse 33 und'der Meßdüse 17 andererseits, identisch gleiche Kennlinien haben, bilden sich in den Wellrohrbalgen 30 und 31 auch gleiche den Luftspaltabweichungen entsprechende Druckabweichungen aus. Diese Druckabweichungen heben einander auf, da sie gegeneinander wirken. Das Anzeigegerat 24 zeigt dann trotzdem den unverfaischten Meßwert. The pneumatic measuring device consists of a measuring differential and a Display unit 24 with compressed air regulator 25, from which the entire device with compressed air is supplied by constant pressure via lines 26 and 27. The measuring differential contains an in a blade or a spiral spring mounted measuring beam 28, the position of which is scanned by the nozzle 29 and in front of a scale of the display device 24 is made visible as the height of a liquid column in an indicator tube. On the measuring beam 28, the two corrugated pipe bellows 30 and 3i are attached, which with the pneumatic pressing between the foot nozzles 32 and 33 and the respectively assigned Regulator nozzle 16 and measuring nozzle 17 are acted upon. So after the invention there is in the corrugated tube bellows 30, a pressure that corresponds to the distance between the regulator nozzle 16 and the workpiece 18 acting as a baffle. The upper cylinder space 13 is applied via the throttle 34 with constant pressure. The print height is at the Throttle 35 adjustable, so that regardless of the position of the piston 10 in the cylinder 11 the downward force on the piston is always the same. This force moves the piston down until the regulator nozzle 16 is at its baffle approaches and the pressure in the lower cylinder chamber 12 continues with the approach increases until there is equilibrium of forces. Between the regulator nozzle 16 and her An air gap is created on the impact surface, through which just as much air escapes, that the balance of forces on the piston is maintained. The measuring arm 15, the piston rods and the piston ride on the measuring nozzle on an air cushion of constant height, no measuring forces are exerted on the measuring arm 15. Will the workpiece now for example processed with the schematically indicated grinding wheel 36 and if it becomes lower, the actuator of the position controller follows to the same extent. The measuring nozzle 17 then gradually approaches the clamping plate 19 Pressure in the channel 37 and acts on the Wellrohrbelg 31. The first by the higher Pressure in the corrugated tube bellows 30 to the right deflected measuring beam 28 is thus gradually the nozzle 29 free. This change in the distance between nozzle 29 and measuring beam 28 is made visible on the display device 24 in a known manner. If now through an error in the controller, which can result from the friction, deviations in the air cushion height between regulator nozzle 16 and workpiece 18 will change the air gap between the measuring nozzle 17 and the clamping plot 19 by the same amount. Since the two branches of the differential system, consisting of the foot nozzle 32 and Regulator nozzle 16, on the one hand, and foot nozzle 33 and measuring nozzle 17, on the other hand, are identical have the same characteristics, the same form in the corrugated tubular bellows 30 and 31 pressure deviations corresponding to the air gap deviations. These pressure deviations cancel each other out because they work against each other. The display device 24 then shows nevertheless the unbelievable measured value.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal sieht noch ein Regelventil vor, das den Druck im oberen Zylinderraum im umgekehrten Sinn andert, wie sich der Druck im unteren Zylinderraum in Abhangigkeit von der Luftkissenhöhe zwischen der Reglerdüse 16 und dem Werkstück 18 ändert, Dieses Regelventil ist schematisch durch eine Druckdose 38 dargestellt, die eine Membrane 39 in einen mit dem unteren Zylinderraum 12 verbundenen Druckraum 40 und dem mit dem oberen Zylinderraum 13 verbundenen Druckraum 41 trennt. Steigt der Druck im unteren Zylinderraum 12 an, weil der Luftspalt an der Reglerdüse 16 zu eng ist, so wölbt sich die Membrane 39 nach oben und öffnet das Kegelventil 42, so daß der Druck im oberen Zylinderraum 13 abnimmt. Der durch den verengten Luftspalt an der Reglerdüse 16 bewirkte Druckanstieg in dem unteren Zylinderraum 12 vermindert so gleichzeitig den Druck im oberen Zylinderraum 13, so daß auf das Stellglied des Lagereglers größere Stellkröfte wirken und dieser Reib- und Verformungskräfte an enggepa#ten Durchführungen bzw. in Rollmembranen besser überwinden kann. Dans Regelventil erhöht also die Genauigkeit des Reglers.Another feature of the invention provides a control valve that the pressure in the upper cylinder space changes in the opposite sense as the pressure changes in the lower cylinder space depending on the air cushion height between the regulator nozzle 16 and the workpiece 18 changes, this control valve is schematically represented by a pressure cell 38 shown, the membrane 39 connected to the lower cylinder chamber 12 in a Pressure chamber 40 and the pressure chamber 41 connected to the upper cylinder chamber 13 separates. If the pressure in the lower cylinder chamber 12 increases, because the air gap at the Regulator nozzle 16 is too tight, the membrane 39 bulges upwards and opens the cone valve 42, so that the pressure in the upper cylinder space 13 decreases. The one through the narrowed The air gap at the regulator nozzle 16 caused the pressure to rise in the lower cylinder space 12 thus simultaneously reduces the pressure in the upper cylinder chamber 13, so that on the Actuator of the position controller larger actuating forces act and these frictional and deformation forces at tightly fitted bushings or in rolling diaphragms. Dans Control valve thus increases the accuracy of the controller.

Die Figur 2 zeigt schematisch ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemößen lxngenmeßeinrichtung. Darin ist der Zylinder 11 mittels einer Schwalbenschwanzführung an dem Schleifkopf 43 befestigt und kann mit der Stellschraube 44 senkrecht zur Zeichenebene eingestellt werden. Der Schleifkopf 43 mit der Schleifspindel 45 und Schleifscheibe 36 ist senkrecht verschiebbar in den Führungen 46 und 47 am Maschinenständer 48 gelagert. Die Kolbenstange 49 des Druckzylinders 50 bewegt den Schleifkopf und damit die schleifscheibe auf und ab und erzeug# während der Bearbeitung des Werkstückes 18 die erforderliche Andruckkraft. Der Schleifkopf 43 ist in seine oberste Position gefahren, wenn die Spannplatte neu belegt wird. Während der Abwärtsbewegung beim Arbeitsbeginn erreicht die Reglerdüse 16 zuerst die Oberfläche des Werkstücks 18 und der Lageregler stellt zwischen Reglerdüse 16 und Werkstück 18 einen geregelten Luftspalt ein. Bei fortgesetzter Abwartsbewegung des Schleifkopfes 43 schiebt sich die Kolbenstange 14 als Stellglied des Lagereglers bei weiterhin konstantem Luftspalt qn an derReglerduse 16 solange in den Zylinder 11 hinein, bis die Schleifscheibe 36 das Werkstück 18 erreicht und bearbeitet. Dieser Vorgang vollzieht sich unabhängig von der Höhe der Schleifscheibe und auch unabhangig von der Werkstückhöhe. Erst wenn durch die Bearbeitung die Werkstückhöhe abnimmt und die Meßdüse 17 sich der Spannplatte 19 nähert, erfolgt in beschriebener Weise die fehlerfreie Differential-Messung. Das pneumatische Längenmeßgerat nach der Erfindung ermittelt also unter Ausschaltung jeglicher Maschineneinflüsse in einem weiten Abmessungsbereich von Schleifscheibe und Werkstück den Istwert der WerkstUckabmessung und ermöglicht einen fehlerfreien Vergleich mit dem Sollwert.Figure 2 shows schematically an application example of the invention length measuring device. The cylinder 11 is therein by means of a dovetail guide attached to the grinding head 43 and can with the adjusting screw 44 perpendicular to Drawing plane can be set. The grinding head 43 with the grinding spindle 45 and Grinding wheel 36 can be moved vertically in guides 46 and 47 on the machine frame 48 stored. The piston rod 49 of the pressure cylinder 50 moves the grinding head and so that the grinding wheel up and down and generates # while the workpiece is being machined 18 the required pressure. The grinding head 43 is in its uppermost position driven when the clamping plate is reassigned. During the downward movement at At the start of work, the regulator nozzle 16 first reaches the surface of the workpiece 18 and the position controller places a regulated one between the regulator nozzle 16 and workpiece 18 Air gap. With continued downward movement of the grinding head 43 pushes itself the piston rod 14 as the actuator of the position controller with the air gap remaining constant qn on the control nozzle 16 into the cylinder 11 until the grinding wheel 36 reaches the workpiece 18 and processes it. This process takes place independently of the height of the grinding wheel and also regardless of the workpiece height. First when the workpiece height decreases and the measuring nozzle 17 is the When the clamping plate 19 approaches, the error-free differential measurement is carried out in the manner described. The pneumatic length measuring device according to the invention thus determined by switching off any machine influences in a wide range of dimensions from grinding wheel and workpiece the actual value of the workpiece dimension and enables an error-free Comparison with the target value.

Claims (7)

Patentansprüche 1. Pneumatische Langenmeßeinrichtung zur unmittelbaren Maßerfassung von Werkstücken bestehend aus einem pneumatischen Abtastgerät und einem vorzugsweise pneumatischen Meßgerdt, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Abtastgerät einen pneumatischen Lageregler enthält, dessen ReglerdUse als Meßglied zusammen mit einer dem Anzeigegerot zugeordneten pneumatischen Meßdüse an dem Stellglied des Lagereglers befestigt sind. Claims 1. Pneumatic length measuring device for immediate Measurement of workpieces consisting of a pneumatic scanning device and a preferably pneumatic measuring device, characterized in that the pneumatic Scanning device contains a pneumatic position controller, the controller nozzle of which is used as a measuring element together with a pneumatic measuring nozzle assigned to the display red on the actuator of the position controller are attached. 2. Pneumatische Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Meßgerät in Differentialschaltung mit dem Druck vor der Meßduse und einem Druck des pneumatischen Lagereglers beaufschlagt wird, der dem Abstand zwischen einer Reglerdüse und einer zugeordneten Prallfläche entspricht.2. Pneumatic length measuring device according to claim 1, characterized in that that the pneumatic measuring device is in differential connection with the pressure in front of the measuring nozzle and a pressure of the pneumatic position controller is applied which corresponds to the distance corresponds between a regulator nozzle and an associated baffle. 3. Pneumatische Langenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßerfassung mit frei ausstrahlenden Düsen berührungslos erfolgt.3. Pneumatic length measuring device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the measurement measurement is contactless with freely radiating nozzles he follows. 4O Pneumatische Lingenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß m pneumatischen Lageregler ein Kolben einen Zylinder in einen unteren und einen oberen Zylinderraum trennt und daß die durch den unteren Zylinderraum gefuhrte Kolbenstange die pneumatischen DUsen trägt.4O pneumatic length measuring device according to claim 1, characterized in that that m pneumatic position controller a piston a cylinder in a lower and a separates the upper cylinder space and that the piston rod guided through the lower cylinder space carries the pneumatic nozzles. 5. Pneumatische Längenme#einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da# eine obere Kolbenstange durch den oberen Zylinderraum geführt ist.5. Pneumatic length measuring device according to claim 4, characterized in that because # an upper piston rod is guided through the upper cylinder space. 6. Pneumatische Löngenmeßeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im stationären Zustand in beiden Zylinderräumen gleicher Druck herrscht.6. Pneumatic Löngenmeßeinrichtung according to claim 4 or 5, characterized characterized in that in the steady state in both cylinder chambers the same pressure prevails. 7. Pneumatische Längenme#einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, da# ein Regelventil vorhanden ist, das den Druck im oberen Zylinderraum im umgekehrten Sinne ändert wie sich der Druck im unteren Zyl inderraum ändert. Leerseite7. Pneumatic length measuring device according to one or more of the Claims 1-6, characterized in that # a control valve is present that the Pressure in the upper cylinder chamber changes in the opposite sense as the pressure in the lower one Cylinder space changes. Blank page
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DE (1) DE1623202A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4325249A (en) * 1979-01-30 1982-04-20 Berglund Per R Self-stabilizing pneumatic position sensor
US4450404A (en) * 1981-10-26 1984-05-22 Accuray Corporation Pneumatic surface follower with negative feedback of a variable force counteracting the levitating force
DE3821801A1 (en) * 1988-06-28 1990-01-04 Reichenbacher Gmbh Method and device for the contactless scanning of surfaces

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