DE1623212C3

DE1623212C3 - Automatic thread checking device

Info

Publication number: DE1623212C3
Application number: DE19671623212
Authority: DE
Inventors: Paul 5180 Eschweiler; Odenius Peter 5136 Horst; Schwade Heinz-Dieter 5180 Eschweiler Müller
Original assignee: Kordt & Co., Fabrik für Lehren und Messzeuge, 5180 Eschweiler
Priority date: 1967-09-16
Filing date: 1967-09-16
Publication date: 1976-03-11

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Gewindeprüfvorrichtung mit einer angetriebenen, ein Prüfgewinde tragenden Meßspindel, bei welcher die Meßspindel mit einem Werkstück in Eingriff gebracht und zum Einschrauben in das zu prüfende Gewinde angetrieben wird, wobei Prüfsignale in Abhängigkeit von dem an der Meßspindel nach dem Gewindeeingriff wirkenden Drehmoment und der erzielbaren Einschraubtiefe auslösbar sind.The invention relates to an automatic thread testing device with a driven, a test thread bearing measuring spindle, in which the measuring spindle is brought into engagement with a workpiece and is screwed in is driven into the thread to be tested, with test signals depending on the the measuring spindle after the thread engagement acting torque and the achievable screw-in depth can be triggered are.

Eine solche Gewindeprüfvorrichtung ist beschrieben in einem Aufsatz von A. J e η η y »Halbautomatisches Prüfen von Innengewinden« in »Industrie-Anzeiger« Nr. 61 vom 1.8.1967, S. 1357 und 1358. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das Werkstück in einen Schlitten eingesetzt und dieser Schlitten gegen einen feststehenden Lehrdorn gefahren. Kurz bevor das Werkstück den Lehrdorn berührt, wird durch einen Mikroschalter der Antrieb für den Lehrdorn eingeschaltet. Der Lehrdorn schraubt sich in das Gewinde ein. Dabei wird der Schlitten mit dem Werkstück angezogen. Ein Zeitrelais bestimmt die Zeit, während welcher der Lehrdorn angetrieben wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit wird der Antriebsmotor stillgesetzt, und nach kurzem Stillstand dreht sich der Lehrdorn wieder zwangläufig heraus. Trifft der Lehrdorn auf größeren Widerstand, z. B. bei zu engem Gewinde, so wird über eine drehmomentbegrenzende Kupplung der Antrieb des Lehrdorns unterbrochen. Das Gerät prüft, ob wäh-Such a thread testing device is described in an article by A. J e η η y »Semi-automatic Testing of internal threads "in" Industrie-Anzeiger "No. 61 of 1.8.1967, pp. 1357 and 1358. This is known Device, the workpiece is inserted into a slide and this slide against one fixed plug gauge. Shortly before the workpiece touches the plug gauge, a microswitch is activated the drive for the plug gauge is switched on. The plug gauge screws into the thread. Included the slide with the workpiece is attracted. A timing relay determines the time during which the Plug gauge is driven. After the specified time has elapsed, the drive motor is stopped, and after a short standstill, the plug gauge inevitably turns out again. If the plug gauge meets larger ones Resistance, e.g. B. If the thread is too tight, the drive is activated via a torque-limiting coupling of the plug gauge interrupted. The device checks whether

rend der Prüfzeit, die durch das Zeitrelais bestimmt ist, bestimmte Mikroschalter durch den Schlitten betätigt worden sind. Daraus wird ein Signal abgeleitet, wie weit ein Einschrauben des Lehrdorns in das Prüfgewinde mit dem durch die drehmomentbegrenzende Kupplung gegebenen Moment tatsächlich möglich gewesen ist. Ist das Werkstück von dem Gewinde-Lehrdorn wieder freigegeben worden, so fährt der Schlitten in die Ausgangsposition zurück. Das geprüfte Teil kann herausgenommen und das nächste Teil eingesetzt werden.end of the test time, which is determined by the timing relay, certain microswitches have been actuated by the slide. A signal is derived from this, such as far a screwing of the plug gauge into the test thread with the torque limiting coupling was actually possible given the moment. Is the workpiece back from the thread plug gauge has been released, the slide moves back to the starting position. The tested part can be removed and the next part can be used.

Bei diesem bekannten Gerät muß das Werkstück in den Schlitten eingesetzt und mit diesem gegen den feststehend angeordneten Lehrdorn bewegt werden. Dies stellt einen Eingriff in den Fertigungsablauf dar und läßt sich häufig, beispielsweise bei Transferstraßen, nicht durchführen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist der, daß die Prüfzeit jeweils fest vorgegeben ist, und zwar durch das Zeitrelais. Wenn sich beispielsweise der Lehrdorn nicht in das Gewinde einschrauben läßt, was sofort feststellbar ist, so bleibt trotzdem der Antrieb eingeschaltet und arbeitet während der restlichen Prüfzeit gegen die drehmomentbegrenzende Kupplung.In this known device, the workpiece must be inserted into the carriage and fixed with this against the arranged plug gauge are moved. This represents an intervention in the production process and often cannot be carried out, for example in the case of transfer lines. Another disadvantage of the known The arrangement is that the test time is fixed in each case by the timing relay. For example, if the plug gauge cannot be screwed into the thread, which can be determined immediately, so remains Nevertheless, the drive is switched on and works against the torque limiting value for the rest of the test time Coupling.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gewindeprüfvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine selbsttätige Gewindeprüfung ohne Herausnehmen des Werkstückes aus einem Fertigungsablauf gestattet.The invention is therefore based on the object of providing a thread testing device of the type mentioned at the outset Art to create, which an automatic thread test without removing the workpiece from a Manufacturing process permitted.

Das wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Meßspindel relativ zu einem drehbar gelagerten Meßspindelträger nur wenig verdrchbar, aber axial verschiebbar geführt ist, und daß elektrische Abtastmittel zur Abtastung der Axialbewegung der Meßspindel relativ zu einer durch die Lage des zu prüfenden Werkstückgewindes bestimmten Referenz vorgesehen sind.This is achieved according to the invention in that the measuring spindle is rotatably mounted relative to a Measuring spindle carrier is only slightly twistable, but axially displaceable, and that electrical scanning means for scanning the axial movement of the measuring spindle relative to a through the position of the workpiece thread to be tested specific reference are provided.

Im Gegensatz zu der bekannten Gewindeprüfvorrichtung ist das Werkstück bei der erfindungsgemäßen Anordnung fest positioniert. Es wird die Meßspindel an das Werkstück und das zu prüfende Gewinde herangeführt. Es ist dabei eine Referenz vorgegeben, die von der Lage des zu prüfenden Werkstückes relativ zu der Gewindeprüfvorrichtung abhängt. Elektrische Abtastmittel tasten die Axialbewegung der Meßspindel relativ zu der Referenz ab und liefern so Signale nach Maßgabe der Einschraubtiefe in das zu prüfende Werkstückgewinde. In contrast to the known thread testing device, the workpiece is in the inventive Fixed position. The measuring spindle is brought up to the workpiece and the thread to be tested. There is a reference given that of the position of the workpiece to be tested relative to the Thread testing device depends. Electrical scanning means scan the axial movement of the measuring spindle relatively to the reference and thus deliver signals according to the screw-in depth in the workpiece thread to be tested.

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Gewindeprüfvorrichtung besteht darin, daß der Meßspindelträger seinerseits zum Heranführen der Meßspindel an das zu prüfende Werkstückgewinde auf einem in axialer Richtung verschiebbaren, die Referenz bildenden Schlitten montiert ist und daß zusammen mit der Vorschubbewegung der Meßspindel Schaltnocken relativ zu dem Schlitten beweglich geführt sind, die beim Einlaufen des Prüfgewindes in das zu prüfende Werkstückgewinde nach Maßgabe der Einschraubtiefe an entsprechenden, auf dem Schlitten angebrachten elektrischen Schaltgliedern angreifen.An advantageous embodiment of the thread testing device according to the invention is that the measuring spindle carrier in turn to bring the measuring spindle up to the workpiece thread to be tested an axially displaceable, the reference-forming slide is mounted and that together with the feed movement of the measuring spindle switching cams are guided movably relative to the slide, the when the test thread runs into the workpiece thread to be tested according to the screw-in depth attack the corresponding electrical switching elements attached to the slide.

Bei einer solchen Vorrichtung geschieht das Heranführen durch einen Schlitten, in welchem der Meßspindelträger gelagert ist und angetrieben wird. Die Einschraubtiefe wird durch die Relativbewegung zwischen Meßspindel und Schlitten ermittelt. Es kann also der Meßspindelträger mit dem Schlitten zunächst an das Werkstück herangefahren werden. Das hat noch keinen Einfluß auf die Abtastung der Einschraubtiefe. Wenn die Meßspindel mit dem Prüfgewinde in das zu prüfende Gewinde eingreift, so wird die MeßSpindel axial relativ zu dem Meßspindelträger und dem Schlitten bewegt. Nur diese Bewegung wird bei der Ermittlung der Einschraubtiefe berücksichtigt. Das geschieht durch Schaltnocken, die an entsprechenden Schaltern auf dem Schlitten angreifen. Das Werkstück selbst kann bei dieser Anordnung beispielsweise auf einer Transferstraße verbleiben, die neben Bearbeitungsstationen zusätzlich eine oder mehrere Prüfstationen mit Gewindeprüfvorrichtungen gemäß der Erfindung aufweist. In such a device, the approach is done by a slide in which the measuring spindle carrier is stored and driven. The screw-in depth is determined by the relative movement between Measuring spindle and slide determined. So the measuring spindle carrier with the slide can first attach to the Workpiece are approached. This has no influence on the scanning of the screw-in depth. When the measuring spindle engages with the test thread in the thread to be tested, the measuring spindle becomes moved axially relative to the measuring spindle carrier and the slide. Only this movement is used in the determination the screw-in depth is taken into account. This is done by switching cams on the corresponding switches attack on the sled. The workpiece itself can, for example, in this arrangement on a Transfer line remain, which, in addition to processing stations, also have one or more test stations Having thread testing devices according to the invention.

Um eine unnötig lange Prüfzeit zu vermeiden, ist vorzugsweise die Drehrichtung des Meßspindelantriebs bei überschreiten eines Grenzwertes des an der Meßspindel nach dem Gewindeeingriff wirkenden Drehmoments oder bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes des durch den Gewindeeingriff bewirkten Meßspindelvorschubs umschaltbar. Wenn sich beispielsweise das Prüfgewinde nicht in das zu prüfende Gewinde des Werkstückes einschrauben läßt, so erfolgt ein Anstieg des an der Meßspindel wirkenden Drehmoments. Das löst sofort die Umkehr des Antriebs aus, so daß der Prüfvorgang sehr schnell beendet ist.In order to avoid an unnecessarily long test time, the direction of rotation of the measuring spindle drive is preferred when a limit value of the torque acting on the measuring spindle after thread engagement is exceeded or when a predetermined value of the measuring spindle feed caused by the thread engagement is exceeded switchable. For example, if the test thread is not in the thread to be tested of the workpiece can be screwed in, there is an increase in the torque acting on the measuring spindle. This immediately triggers the reversal of the drive, so that the test process is ended very quickly.

Wenn sich das Prüfgewinde jedoch in das zu prüfende Gewinde ganz einschrauben läßt, so erfolgt die Richtungsumkehr sofort, wenn eine vorgegebene Einschraubtiefe erreicht ist.However, if the test thread can be screwed completely into the thread to be tested, then the Reversal of direction immediately when a specified screw-in depth is reached.

Bei der bekannten Anordnung ist das maximal wirksame Drehmoment durch eine Kupplung mechanisch bestimmt. Wenn der Widerstand des Gewindes diesen Wert des Drehmoments überschreitet, dann dreht die Kupplung durch und die Meßspindel bleibt stehen. Es bietet ersichtlich Schwierigkeiten, das von der Kupplung maximal übertragene Drehmoment mechanisch hinreichend genau zu bestimmen. Das gilt insbesondere deshalb, weil durch das wiederholte Durchdrehen der Kupplung diese einem starken Verschleiß unterworfen ist und das übertragene Drehmoment sich schon aus diesem Grunde mit der Zeit ändert.In the known arrangement, the maximum effective torque is determined mechanically by a clutch. If the resistance of the thread exceeds this torque value, the coupling turns and the measuring spindle stops. It offers evident difficulties mechanically to determine the maximum torque transmitted by the clutch with sufficient accuracy. This is particularly true because the repeated spinning of the clutch subjects it to severe wear and the transmitted torque changes over time for this reason alone.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird deshalb die Anordnung so getroffen, daß elektrische Signale nach Maßgabe des an der Meßspindel wirkenden Drehmoments zusammen mit den die Einschraubtiefe angebenden Signalen der Schaltglieder auf dem Schlitten einer elektrischen Auswerterschaltung zugeführt werden, welche ein Ausschuß-Prüfsignal erzeugt, wenn beim Einschrauben eines Gut-Prüfgewindes unterhalb eines ersten Grenzwertes des Meßspindelvorschubs ein vorgegebener Grenzwert des auf die Meßspindel wirkenden Drehmoments überschritten wird, und/oder wenn beim Einschrauben eines Ausschußprüfgewindes oberhalb eines zweiten Grenzwertes des Meßspindelvorschubs ein vorgegebener Grenzwert des auf die Meßspindel wirkenden Drehmoments nicht überschritten wird. Solche elektrischen Drehmoment-Signale lassen sich bequem einstellen, so daß die Grenzwerte den jeweiligen Erfordernissen entsprechend bestimmt, werden können. Als Maß für das an der Meßspindel wirkende Drehmoment kann die Stärke des Ankerstroms eines die Meßspindel antreibenden Elektromotors dienen. In a further embodiment of the invention, the arrangement is made so that electrical signals depending on the torque acting on the measuring spindle together with the screw-in depth signals indicating the switching elements on the slide are fed to an electrical evaluation circuit which generates a reject test signal when screwing in a good test thread below of a first limit value of the measuring spindle feed, a predetermined limit value of the one acting on the measuring spindle Torque is exceeded, and / or when screwing in a reject test thread above a second limit value of the measuring spindle feed, a predetermined limit value of the Torque acting on the measuring spindle is not exceeded. Let such electrical torque signals adjust easily so that the limit values are determined according to the respective requirements be able. The strength of the armature current can be used as a measure of the torque acting on the measuring spindle an electric motor driving the measuring spindle.

Zum Ausgleich von Lagefehlern des positionierten Werkstückes kann eine kardanische Verbindung zwischen der Meßspindel und dem Prüfgewinde vorgesehen sein.To compensate for positional errors in the positioned workpiece, a cardanic connection between the measuring spindle and the test thread can be provided.

Vorteilhafterweise ist das Drehmoment beim Rücklauf größer als das Einlaufdrehmoment, da üblicherweise zum Herausdrehen des Gewindes ein größeres Moment erforderlich ist als zum Einschrauben.Advantageously, the return torque is greater than the running-in torque, since it is usually a greater torque is required to unscrew the thread than to screw it in.

Wenn, wie vorstehend erläutert, ein elektrischer Meßwert erzeugt wird, der dem Drehmoment an der Meßspindel proportional ist, so kann dieser Meßwert gleichzeitig zur Kontrolle von systematischen Fabrikationsfehlern dienen. Mit zunehmendem Verschleiß des Werkzeugs wird sich das Einschraub-Drehmoment im Laufe der Zeit systematisch ändern. Es kann dann aus der Gewindeprüfung festgestellt werden, wann eine Auswechslung oder Neueinstellung des Bearbeitungswerkzeugs erforderlich wird. Beispielsweise kann mit Erreichen einer bestimmten vorwählbaren Einschraub-Drehmomentgrenze ein Warnsignal abgegeben werden. Es kann auch der Ankerstrom des antreibenden Elektromotors oder eine vom Ankerstrom abgeleitete Hilfsgröße dauernd angezeigt werden.If, as explained above, an electrical measurement value is generated which corresponds to the torque at the Measuring spindle is proportional, this measured value can also be used to control systematic manufacturing errors serve. With increasing wear of the tool, the screw-in torque will increase in Change systematically over time. It can then be determined from the thread test when a Replacement or readjustment of the machining tool is required. For example, with A warning signal is emitted when a certain preselectable screw-in torque limit is reached. It can also be the armature current of the driving electric motor or one derived from the armature current Auxiliary variable are displayed continuously.

Bei der automatischen Gewindeprüfung ist eine bestimmte Ausbildung der Prüfgewinde zweckmäßig. Zweckmäßigerweise ist daher das Prüfgewinde ein Gewindelehrdorn, dessen Profil im Einlaufbereich nach außen hin abgerundet ist. Alternativ kann das Prüfgewinde auch ein Gewindelehrring sein, dessen Profil im Einlaufbereich nach innen hin abgerundet ist.In the case of automatic thread testing, a specific design of the test thread is useful. The test thread is therefore expediently a thread plug gauge, the profile of which in the run-in area according to is rounded on the outside. Alternatively, the test thread can also be a thread ring gauge, the profile of which in The inlet area is rounded towards the inside.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einigen Varianten ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention with some variants is shown in the drawing and below described.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine selbsttätige Gewindeprüfvorrichtung gemäß der Erfindung, im wesentlichen längs der Linie I-I in F i g. 2;F i g. 1 shows a longitudinal section through an automatic thread testing device according to the invention, in FIG essentially along the line I-I in FIG. 2;

F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-Il von Fig. 1;F i g. Fig. 2 shows a section along the line II-II of Fig. 1;

F i g. 3 veranschaulicht eine abgewandelte Einzelheit von F i g. 2;F i g. 3 illustrates a modified detail of FIG. 2;

F i g. 4 zeigt den als Prüfgewinde dienenden Gewindelehrdorn teilweise im Schnitt;F i g. 4 shows the thread plug gauge serving as a test thread partially in section;

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des vorderen Teils der Meßspindel mit dem Meßspindelkopf; F i g. 5 shows a modified embodiment of the front part of the measuring spindle with the measuring spindle head;

F i g. 6 und 7 zeigen im Schnitt vergrößert Ausführungsformen der bei der Erfindung benutzten Prüfgewinde; F i g. 6 and 7 show, in enlarged section, embodiments of the test threads used in the invention;

F i g. 8 ist ein Funktionsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung.F i g. 8 is a functional diagram of the device according to the invention.

Auf einem Gerätesockel 10 ist ein Schlitten 12 axial verschiebbar geführt. Der Schlitten 12 kann durch einen pneumatischen, aus Kolben und Zylindern bestehenden Stellmotor 14 zwischen einem vorderen Anschlag 16 und einem einstellbaren rückwärtigen Anschlag hin- und herbewegt werden. In dem Schlitten ist ein als Hohlspindel 18 ausgebildeter Meßspindelträger in Lagern 20, 22 drehbar gelagert. Der Meßspindelträger wird von einem Antriebsmotor 24, der ebenfalls auf dem Schlitten gelagert ist, über ein Zahnradgetriebe 26 angetrieben. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind in dem Meßspindelträger drei jeweils um 120° gegeneinander versetzte Reihen von Führungsrollen vorgesehen. In diesen ist ein im Querschnitt dreieckiger Schaft der Meßspindel 31 nur wenig verdrehbar, aber axial beweglich geführt. Mit der Meßspindel 31 ist ein Rahmen verbunden, der generell mit 32 bezeichnet ist. Dieser Rahmen ist an der Meßspindel mittels eines Kugellagers 34 befestigt, welches an der Meßspindel in axialer Richtung durch Sprengringe 36 gesichert ist. Auf dem Lager 34 ist eine Rahmenstirnplatte 38 angebracht. Diese Stirnplatte wird somit in axialer Richtung von der Meßspindel mitgenommen, dreht sich aber nicht mit dieser. Die Meßspindel kann sich jedoch in dem Lager 34 frei drehen. Mit der Stirnplatte sind drei Stangen 40 verbunden, die jede in zwei Kugelführungen 42 an dem Schlitten axial und parallel zu der Meßspindel beweglich geführt sind. Wendelfedern 43, die an einem Bund der Stangen 40 anliegen, suchen den Rahmen samt der Meßspindel in einer Ruhelage zu halten.
An dem Schlitten sind Mikroschalter 46 angebracht, die durch Schaltnocken 48 an dem Rahmen 32 betätigt werden können. Die Betätigung der Mikroschalter 46 erfolgt somit nach Maßgabe des Vorschubs der Meßspindel relativ zu dem Schlitten.A slide 12 is guided axially displaceably on a device base 10. The slide 12 can be moved back and forth between a front stop 16 and an adjustable rear stop by a pneumatic servomotor 14 consisting of pistons and cylinders. A measuring spindle carrier designed as a hollow spindle 18 is rotatably mounted in bearings 20, 22 in the slide. The measuring spindle carrier is driven by a drive motor 24, which is also mounted on the slide, via a gear drive 26. As best seen in Fig. 2, three rows of guide rollers are provided in the measuring spindle carrier, each offset from one another by 120 °. A shaft of the measuring spindle 31, which is triangular in cross-section, is only slightly rotatable in these, but is guided in an axially movable manner. A frame, which is generally designated by 32, is connected to the measuring spindle 31. This frame is attached to the measuring spindle by means of a ball bearing 34 which is secured to the measuring spindle in the axial direction by snap rings 36. A frame face plate 38 is attached to the bearing 34. This face plate is thus taken along by the measuring spindle in the axial direction, but does not rotate with it. However, the measuring spindle can rotate freely in the bearing 34. Three rods 40 are connected to the end plate, each of which is guided in two ball guides 42 on the slide so that it can move axially and parallel to the measuring spindle. Helical springs 43, which bear against a collar of the rods 40, seek to keep the frame together with the measuring spindle in a rest position.
Microswitches 46, which can be actuated by switching cams 48 on frame 32, are attached to the slide. The microswitches 46 are thus actuated in accordance with the advance of the measuring spindle relative to the slide.

ίο Am vorderen Ende der Meßspindel 31 ist ein Meßspindelkopf über ein Blattfeder-Kreuzgelenk 50, 52 und eine Membranfeder 54 befestigt. Der Meßspindelkopf, der mit 56 bezeichnet ist, trägt das Prüfgewinde 58. Er sitzt auf einer Achse 60, die durch den Zylinderstift 62 den Meßspindelkopf 56 hält, aber gegen größere Verdrehungen schützt. Eine Feder 64 drückt den Meßspindelkopf auf der Achse 60 nach außen. Auf diese Weise ist der Meßspindelkopf über das Kreuzgelenk nach allen Richtungen etwas seitlich beweglich. Die Membranfeder gestattet auch eine begrenzte Kippbewegung nach allen Richtungen, während über die Führung auf der Achse 60 und die Feder 64 das Prüfgewinde in axialer Richtung etwas federnd nachgeben kann.ίο At the front end of the measuring spindle 31 is a measuring spindle head Fastened via a leaf spring universal joint 50, 52 and a diaphragm spring 54. The measuring spindle head, which is designated with 56, carries the test thread 58 holds the measuring spindle head 56, but protects it against larger rotations. A spring 64 presses the measuring spindle head on the axis 60 to the outside. In this way the measuring spindle head is over the universal joint after all Movable to the side in directions. The diaphragm spring also allows limited tilting movement in all directions, while the test thread in the axial direction via the guide on the axis 60 and the spring 64 Can give way somewhat resiliently.

Das Prüfgewinde wird von einem Gewinde-Grenzlehrdorn gebildet, der vorn ein Gut-Gewinde 66 und hinten ein Ausschuß-Gewinde 68 aufweist. Die beiden Gewinde sind durch ein Führungsgewinde 70 geringeren Durchmessers miteinander verbunden. Der Gewinde-Grenzlehrdorn weist an seiner Stirnseite eine Ausnehmung 72 auf, in welcher ein kleiner zylindrischer Ansatz 74 geführt ist, der unter dem Einfluß einer Feder 76 steht und axial in das Gewinde hinein ausweichen kann. Das Gut-Prüfgewinde ist vorzugsweise nach F i g. 6 ausgeführt, d. h. es ist sein Profil im Einlaufbereich bei 78 nach außen hin abgerundet. Das erleichtert das Einlaufen des Prüfgewindes in das zu prüfende Gewinde des Werkstückes.The test thread is formed by a thread limit plug gauge which has a good thread 66 and in front has a reject thread 68 at the rear. The two threads are smaller due to a guide thread 70 Diameter connected to each other. The thread limit plug gauge has a recess on its face 72, in which a small cylindrical extension 74 is guided, which is under the influence of a spring 76 stands and can move axially into the thread. The good test thread is preferably after F i g. 6 executed, d. H. its profile in the inlet area at 78 is rounded towards the outside. That makes it easier the running-in of the test thread into the thread of the workpiece to be tested.

F i g. 8 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung. Der Motor 24 wird von einem Netzteil 80 über einen einstellbaren Konstanthalter mit Strombegrenzung 82 und eine Inverterbrücke 84 für die Drehrichtungsänderung gespeist. Die Feldwicklung 86 des Motors 24 erhält eine konstante Spannung vom Netzteil 80 über einen Konstanthalter 88. Mit 90 ist ein Meßwertwandler bezeichnet, welcher aus dem Ankerstrom des Motors 24 ein Signal zur Drehrichtungsumkehr des Motors 24 erzeugt. Es wird von dem Signal mittels eines Potentiometers 92 eine einstellbare Spannung abgegriffen und zwei Schwellwertschaltern 94, % zugeführt.F i g. 8 schematically shows the circuit arrangement. The motor 24 is from a power supply 80 via a adjustable stabilizer with current limiter 82 and an inverter bridge 84 for changing the direction of rotation fed. The field winding 86 of the motor 24 receives a constant voltage from the power supply 80 via a stabilizer 88. With 90 a transducer is referred to, which from the armature current of the motor 24 generates a signal for reversing the direction of rotation of the motor 24. It is from the signal by means of a Potentiometer 92 tapped an adjustable voltage and fed to two threshold switches 94%.

Der Schwellwertschalter 94 gibt Schwarz-Weiß-Signal auf eine Auswerterschaltung 98. Der Schwellwertschalter % betätigt eine Warnlampe. Der Auswerterschaltung 98 werden außerdem Signale von drei Kontakten 46 nach Maßgabe der Einschraubtiefe über eine Leitung 100 zugeführt.The threshold switch 94 sends a black-and-white signal to an evaluation circuit 98. The threshold switch % activates a warning lamp. The evaluation circuit 98 also receives signals from three contacts 46 is supplied via a line 100 in accordance with the screw-in depth.

Sobald das Drehmoment einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, der an dem Potentiometer 92 eingestellt werden kann, oder sobald das Prüfgewinde in das Werkstückgewinde bis zu seiner Endstellung eingeschraubt ist, wird von der Auswerterschaltung über Leitung 102 eine Umsteuerung des Motors mittels der Inverterbrücke bewirkt. Die Auswerterschaltung 98 ist so aufgebaut, daß sie ein »Ausschuß«-Signal liefert, wenn entweder schon bei Einschrauben des Gut-Gewindes 66 ein Anstieg des Drehmoments am Motor 24 eintritt und dementsprechend der Schwellwertschalter 94 anspricht, oder wenn bei Eindringen des Ausschuß-Prüfgewindes in das zu prüfende WerkstückgewindeAs soon as the torque exceeds a predetermined limit value, which is set on the potentiometer 92 can be set, or as soon as the test thread is screwed into the workpiece thread up to its end position is, the evaluation circuit via line 102 reverses the motor by means of the Inverter bridge causes. The evaluation circuit 98 is constructed in such a way that it supplies a "reject" signal, if either there is already an increase in the torque on the motor 24 when the good thread 66 is screwed in occurs and the threshold switch 94 responds accordingly, or when the reject test thread penetrates into the workpiece thread to be tested

ein solcher Drehmomentanstieg nicht eintritt. Die Auswerterschaltung 98 ist also so aufgebaut, daß durch die Schalter 46 in Abhängigkeit von der Eindringtiefe eine unterschiedliche Bewertung der Signale des Schwellwertschalters 94 eintritt, je nachdem ob nämlich der Schwellwertschalter 94 ein Überschreiten des eingestellten Drehmomentgrenzwertes bei geringerer oder größerer Einbautiefe anzeigt.such a torque increase does not occur. The evaluation circuit 98 is so constructed that a switch 46 depending on the depth of penetration different evaluation of the signals of the threshold switch 94 occurs, depending on whether namely the Threshold switch 94 exceeding the set torque limit value at a lower or lower shows greater installation depth.

Der Schwellwertschalter % betätigt eine Warnlampe 97, die ein zum Einschrauben des Gut-Gewindes 66 erforderliches Drehmoment anzeigt, das zwar unterhalb des zur Ausschußmeldung notwendigen kritischen Grenzwertes liegt, aber bereits soweit angestiegen ist, daß eine Kontrolle des Bearbeitungswerkzeugs angebracht erscheint. Dem gleichen Zweck dient ein Anzeigeinstrument 104, welches es gestattet, die Änderung des Drehmoments quantitativ zu verfolgen. An einer Ausgangsbuchse 99 kann ein Steuersignal abgegriffen werden, welches beispielsweise einen Eingriff in die Transferstraße auslöst, um ungeeignete Werkstücke auszuscheiden.The threshold switch% activates a warning lamp 97, which indicates a torque required for screwing in the good thread 66, which is below the critical limit value necessary for the reject message, but has already risen to such an extent that it seems appropriate to check the machining tool. A display instrument 104, which allows the change in the torque to be followed quantitatively, serves the same purpose. A control signal can be picked up at an output socket 99 which, for example, triggers an intervention in the transfer line in order to separate out unsuitable workpieces.

Der Schlitten 12, der die Hohlspindel 18 und die Meßspindel 31 trägt, wird durch den pneumatischen Stellmotor 14 zwischen zwei Anschlägen bewegt. Der Stellmotor 14 wird von einem Schieberventil 106 gesteuert, das durch einen Hubmagneten 108 nach Beendigung des Ein- und Ausschraubvorgangs automatisch betätigt wird. Der pneumatische Stellmotor 14 wird von einem Kompressor 110 über eine einstellbare Drossel 112 und das Ventil 106 gespeist. Weitere Kontrollampen können anzeigen, ob eine Nacharbeit des betreffenden Gewindes möglich ist.The slide 12, which carries the hollow spindle 18 and the measuring spindle 31, is moved by the pneumatic servomotor 14 between two stops. The servomotor 14 is controlled by a slide valve 106 which is automatically actuated by a solenoid 108 after the screwing in and screwing out process has ended. The pneumatic servomotor 14 is fed by a compressor 110 via an adjustable throttle 112 and the valve 106. Additional control lamps can indicate whether reworking of the thread concerned is possible.

Der Ansatz 74 (F i g. 4) kann ein Signal auslösen, welches anzeigt, wenn ein Einschrauben des Prüfgewindes in das Werkstück überhaupt nicht möglich ist, beispielsweise, weil die betreffende Gewindebohrung nicht vorhanden ist.The approach 74 (FIG. 4) can trigger a signal which indicates when screwing the test thread into the workpiece is not possible at all, for example, because the relevant threaded hole does not exist.

Bei der abgewandelten Anordnung von F i g. 5, weiche das vordere Ende der Meßspindel mit dem Prüfgewinde darstellt, ist auf der Stirnfläche eines auf die Meßspindel 31 aufgesetzten Kopfstückes 114 eine zylindrische Sacklochbohrung vorgesehen, die in einer konischen Ausnehmung 116 endet. In die Sacklochbohrung ragt eine Welle mit einer Scheibe 120 an deren Ende. Die Scheibe 120 ist ebenfalls mit einer konischen Ausnehmung 122 versehen. Zwischen der Ausnehmung 116 und der Ausnehmung 122 liegt eine Kugel 124. Die Welle 118 ist in einer axialen Bohrung des Meßspindelkopfes 56 geführt und durch einen Stift 126, der in einen Längsschlitz des Meßspindelkopfes 56 hineinragt, axial beweglich, aber unverdrehbar mit diesem verbunden. Eine Feder 128 gestattet ein federndes axiales Ausweichen des Meßgewindes 58. In die axiale Sacklochbohrung des Kopfstückes 114 sind federnde Andruckglieder 130 eingesetzt, die sich an einen in die Bohrung eingeschraubten Ring 132 abstützen und die Welle 118 mit ihrer Scheibe 120 in Anlage an der Kugel 124 halten.In the modified arrangement of FIG. 5, which represents the front end of the measuring spindle with the test thread, a cylindrical blind hole which ends in a conical recess 116 is provided on the end face of a head piece 114 placed on the measuring spindle 31. A shaft with a disk 120 protrudes into the blind hole at its end. The disk 120 is also provided with a conical recess 122. Between the recess 116 and the recess 122 there is a ball 124. The shaft 118 is guided in an axial bore of the measuring spindle head 56 and is axially movable but non-rotatably connected to it by a pin 126 which protrudes into a longitudinal slot of the measuring spindle head 56. A spring 128 allows the measuring thread 58 to move axially in a resilient manner. In the axial blind hole of the head piece 114, resilient pressure members 130 are inserted, which are supported on a ring 132 screwed into the hole and the shaft 118 with its disk 120 in contact with the ball 124 keep.

Die beschriebene Anordnung gestattet ein begrenztes, federndes seitliches Ausweichen des Meßgewindes. Infolge der Wirkung der federnden Glieder 130 und der konischen Flächen 116 und 122 wird jedoch das Meßgewinde stets federnd auf die Achse zurückgeführt.The arrangement described allows a limited, resilient lateral deflection of the measuring thread. Due to the action of the resilient members 130 and the conical surfaces 116 and 122, however, the measuring thread always resiliently returned to the axle.

F i g. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Art der Führung des Meßspindelschaftes 30 in der Hohlspindel 18.F i g. 3 shows a somewhat modified type of guidance of the measuring spindle shaft 30 in the hollow spindle 18.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 509530/31For this purpose 3 sheets of drawings 509530/31

Claims

Patent claims:

1. Automatic thread testing device with a driven measuring spindle carrying a test thread, in which the measuring spindle is brought into engagement with a workpiece and driven to screw into the thread to be tested, with test signals depending on the torque acting on the measuring spindle after thread engagement and the achievable screw-in depth can be triggered, characterized in that the measuring spindle (31) relative to a rotatably mounted measuring spindle carrier (18) is only slightly rotatable, but axially displaceable, and that electrical scanning means (46, 48) for scanning the axial movement of the measuring spindle (31 ) are provided relative to a reference (12) determined by the position of the workpiece thread to be tested.

2. Thread testing device according to claim 1, characterized in that the measuring spindle carrier (18) in turn to bring the measuring spindle (31) up to the workpiece thread to be tested an axially displaceable, reference-forming slide (12) is mounted and that together with the feed movement of the measuring spindle, switching cam (48) relative to the slide (12) are movably guided when the test thread (58) runs into the workpiece thread to be tested depending on the screw-in depth on the corresponding, attached to the slide (12) attack electrical switching elements (46).

3. Thread testing device according to claim 1 or 2, characterized in that the direction of rotation of the measuring spindle drive (24) when a limit value of the measuring spindle (31) is exceeded the torque acting on the thread engagement or when a specified value is exceeded of the measuring spindle feed caused by the thread engagement is switchable.

4. thread testing device according to claim 3, characterized in that electrical signals according to Determination of the torque acting on the measuring spindle (31) together with the screw-in depth indicating signals of the switching elements (46) on the carriage (12) of an electrical evaluation circuit (98), which generates a reject test signal when screwing in of a good test thread below a first limit value of the measuring spindle feed is a predetermined one The limit value of the torque acting on the measuring spindle (31) is exceeded and / or if when screwing in a reject test thread above a second limit value of the Measuring spindle feed a predetermined limit value of the torque acting on the measuring spindle (31) is not exceeded.

5. Thread testing device according to claim 1, characterized in that the measuring spindle carrier (18) is a hollow spindle, and that the part (30) of the measuring spindle (31) guided in the hollow spindle has a Has non-circular cross-section and on a non-circular guide formed by balls or rollers (28) slides axially in the hollow spindle (18).

6. thread testing device according to claim 2 and 5, characterized in that the switching cams (48) sit on a rod (32) connected to the hollow spindle (18) and connected to it

Activate the microswitch (46) on the slide (12).

7. thread testing device according to claim 2, characterized in that for axial displacement of the carriage (12) a pressure-medium operated servomotor is provided.

8. Thread testing device according to claim 2, characterized in that to compensate for positional errors of the positioned workpiece, a cardanic connection between the measuring spindle (31) and the test thread (58) is provided.

9. Thread testing device according to claim 8, characterized in that a test thread (58) carrying measuring spindle head (56) by means of a leaf spring universal joint (50, 52) on the measuring spindle (31) is attached.

10. Thread testing device according to claim 8 and 9, characterized in that the test thread (58) on the measuring spindle head (56) by means of a diaphragm spring (54) is so flexible that the axis of the test thread (58) can perform small angular movements relative to the measuring spindle axis.

11. Thread testing device according to claim 8 and 9, characterized in that the test thread (58) on the measuring spindle head (56) around the measuring spindle axis limited elastically rotatable.

12. Thread testing device according to claim 8, characterized in that the test thread (58) is mounted on the measuring spindle head (56) via a ball (124) between a conical recess (116) provided on the end face of a measuring spindle head piece (114 ) and one vice versa conical recess (122 ) is resiliently held in a part (118, 120) connected to the test thread (58) and guided non-rotatably with respect to the measuring spindle head piece (114).