DE1959837C3 - Einrichtung zum Feinpositionieren von Prüflingen, insbesondere zu prüfenden Zahnrädern - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Positionierung von Prüflingen, ins-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fein- 40 besondere bei Zahnradmessungen zu schaffen, bei positionieren von auf einem Meßgerät aufgenomme- der die Nachteile des Standes der Technik beseitigt nen, mit einem Schrittschaltwerk oder einer Teilvor- und durch eine geeignete Feinpositionierung der richtung zur Grobpositionierung gekoppelten Prüf- Prüflinge systematische Fehler bei der Anlage der lingen, insbesondere zu prüfenden Zahnrädern, wobei Taster an den Zahnflanken vermieden und damit die ein auf einem radial zum Prüfling bewegbaren, durch 45 Meßgenauigkeit erhöht werden,
einen Motor angetriebenen Schlitten angeordneter Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Ein-

Meßkopf vorgesehen ist, der zwei in tangentialer richtung zum Feinpositionieren von mit einem Schritt-Richtung zum Prüfling auslenkbare, auf elektrische schaltwerk oder einer Teilvorrichtung zur Grob-Geber wirkende Taster zur Bestimmung des Abstan- positionierung gekoppelten Prüflingen dadurch gedes zwischen den beiden an der Messung beteiligten 50 löst, daß ein von dem ersten Taster beeinflußbarer Prüflingsflächen besitzt, an denen die Taster zur An- Positioniergeber vorgesehen ist, der bei einer Ablage kommen. weichung dieses Tasters von einer vorher einge-Bei einer bekannten Einrichtung ist auf einem stellten Sollstellung ein elektrisches Signal erzeugt, Zahnradprüfgerät ein Teilungsgerät angeordnet, welches über einen Verstärker und eine elektrische welches automatisch eine hin- und hergehende Bewe- 55 Steuereinrichtung einen Stellmotor zum Antrieb des gung ausführt und bei dem sich der Prüfling in Dreh- Schrittschaltwerkes bzw. der Teilvorrichtung steuert, bewegung befindet. Zur Ermittlung der zu prüfenden und daß der zweite auf einen Meßwertgeber einwir-Zahnradgröße laufen die beiden Taster des Teilungs- kende Taster nach Erreichen der Sollstellung des Prüfgerätes in die Zahnlücken des Prüflings ein. Der ersten Tasters ein elektrisches Ausgangssignal ersieh drehende Prüfling legt sich für die Dauer der 60 zeugt, welches zwecks Anzeige oder Aufzeichnung einzelnen Messung an einen festen, die Positionierung der zu messenden Größe weiterverarbeitbar ist.
des Prüflings bewirkenden Taster an und wird durch Dabei ist es vorteilhaft, wenn der gegenseitige Abdiesen stillgesetzt. Ein zweiter beweglicher Taster stand der beiden Taster im Meßkopf einstellbar ist. tastet die entsprechende gleichgerichtete Zahnflanke Bei Anwendung der Einrichtung werden die bei an und wirkt auf einen elektrischen Meßwertgeber 65 der Messung auftretenden systematischen Fehler verein, dessen Ausgangsignale zur Anzeige oder Auf- mieden. Es ist durch die Feinpositionierung gewährzeichnung weiter verarbeitet werden. leistet, daß die beiden Taster, die gleich große Krüm-Ein weiteres bekanntes Teilungsprüfgerät besteht mungsradien besitzen, auf einem gemeinsamen Meß-

kreis an den an der Messung beteiligten Zahnflanken so weit verschoben wird, bis der gewünschte Tasterund bei schrägverzahnten Stirnrädern an diesen abstand erreicht ist. Der Prüfling 1 wird mittels eines Flanken in einem gemeinsamen Stirnschnitt zur An- Schrittschaltwerkes 21 oder einer Teilscheibe relativ lage kommen. zu den Tastern 8 und 9 grob eingestellt. Durch eine Somit wird die Teilung definitionsgemäß als die zu 5 Verschiebung des Meßkopfes 10 entlang der Führung einem Kreisbogen gehörige Sehne gemessen. Da- 11 in tangentialer Richtung zum Prüfling 1 werden, durch, daß nur geringe gleich große Meßkräfte an den nachdem der Schlitten 7 radial auf den Prüfling 1 beiden Tastern angreifen, ist der Einfluß der Verfor- hinbewegt wurde, die Taster 8 und 9 an den an mungen sowohl der Taster als auch der die Taster der Messung beteiligten Zahnflanken zur Anlage auf berührenden Zähne des Prüflings auf die Meß- io einem gemeinsamen Meßkreis 26 gebracht, und so genauigkeit vern^chlässigbar klein. eingestellt, daß am Positioniergeber 13 ein Span-Die Erfindung soll nachstehend an einem Aus- nungssignal U in der Nähe des Wertes Null anliegt, führungsbeispiel näher erläutert werden. In der Bei der Durchführung der Messungen über den Um-Zeichnung zeigt fang des Prüflings 1 wird infolge von Einzel- und F i g. 1 schematisch den Meßkopf, 15 Summenteilungsfehlern der Teilscheibe oder infolge F i g. 2 eine Seitenansicht des Meßkopfes und seine von durch das Schrittschaltwerk 21 verursachten Anordnung auf dem Zahnradpriifgerät und Fehlern die betreffende Zahnflanke relativ zum Fig. 3 ein Blockschaltbild der Positionierein- Taster8 eine fehlerhafte Lage einnehmen und somit richtung. der Taster 8 ausgelenkt werden. Dadurch bedingt, Nach Fig. 2 ist der als Zahnrad dargestellte Prüf- 20 liegtamPositioniergeber 13nunmehreineSpannung£/, ling mit 1 bezeichnet, der auf einem zwischen an. Die auftretende Spannungsdifferenz iU —■ U-U₁ Spitzen 2 gelagerten Dorn 3 auf dem Zahnradprüf- wird einem Verstärker 19 zugeleitet, dessen Ausgerät 4 aufgenommen 'st und mit einer Teilvorrich- gangssigna! über eine Steuereinrichtung 25 einen tung oder einem geeigneten Schrittschaltwerk, welches Stellmotor 20 steuert, der mit dem Schrittschaltwerk im Zahnradprüfgerät 4 angeordnet ist, in Wirkver- 25 21 verbunden ist und dieses zusammen mit dem Prüfbindung steht. Auf einer Führung 5 des Zahnradprüi- ling Ϊ verdreht. Das mit dem Prüfling 1 verbundene gerätes 4 ist, auf Rollkörpern 6 in radialer Richtung Schrittschaltwerk 21 wird so lange durch den Stellzum Prüfling 1 durch einen Motor hin- und her- motor 20 verdreht, bis die an dem Positioniergeber 13 bewegbar, ein Schlitten 7 gelagert. Auf diesem Schiit- vorhandene Spannungsdifferenz I U ein Minimum erten 7 ist ein mit zwei Tastern 8 und 9 versehener 30 reicht hat. Damit ist der Vorgang der Feinpositionie-Meßkopf 10 in einer Führung 11 angeordnet. rung des Prüflings 1 beendet.

Der Meßkopf 10 nach F i g. 1 umfaßt einen, in Erst nach erfolgter Feinpositionierung wird mit

seinem Gehäuse 12 fest angeordneten elektrischen dem Taster 9, welcher den Meßwertgeber IS beein-

Positioniergeber 13, auf den der Taster 8 einwirkt, und flußt, die zweite an der Messung beteiligte Zahnflanke

einen in einem Federsystem 14 befestigten, relativ 35 angetastet. Das durch den Meßwertgeber 15 gelieferte

zum Positioniergeber 13 verschiebbaren elektrischen elektrische Signal wird in einem Verstärker 22 ver*

Meßwertgeber 15, auf den sowohl der Taster 8 als stärkt und zur Anzeige an einem Anzeigegerät 21 ge-

auch der Taster 9 einwirkt. Der Taster 8 ist mittels bracht oder durch eine Schreibeinrichtung 24 auf-

eines federnden Systems 16 im Gehäuse 12 des Meß- gezeichnet.

kopfes 10, tangential zum Prüfling 1 auslenkbar, be- 40 Nachdem die Messung einer Teilung ausgeführt

festigt. An dem Federsystem 14 ist auf einer Führung worden ist, wird der Schlitten 7, auf dem sich der

17 der Taster 9 verschiebbar und mit einer Schraube Meßkopf 10 befindet, von dem Prüfling 1 wegbewegt

18 arretierbar angeordnet, um den Abstand der bei- und der Prüfling 1, der mit dem Schrittschaltwerk 21 den Taster E und 9 variieren zu können. verbunden ist, wird um eine Teilung weitergedreht.

F i g. 3 zeigt, wie die vom Positioniergeber 13 und 45 Danach wird der Schlitten 7 durch Motorantrieb wie-

vom Meßwertgeber 15 erzeugten elektrischen Signale der auf den Prüfling 1 zubewegt, so daß die Taster 8

weiterverarbeitet werden. Das Ausgangssignal des und 9 des Meßkopfes 10 in die Zahnlücken des Prüf-

Positioniergebers 13 wird einem Verstärker 19 züge- lings 1 hineinbewegt werden und sich erst, nachdem

führt, dessen Ausgangssignal über eine elektrische der Schlitten 7 mit dem sich darauf befindlichen

Steuereinrichtung 25 einem Stellmotor 20 zugeleitet 50 Meßkopf 10 seine dem Prüfling 1 am nächsten lie-

wird. Der Stellmotor 20 steht mit einem Schritt- gende Stellung erreicht hat, an die an der Messung

schaltwerk 21 oder einer Teilscheibe, welche im beteiligten Zahnflanken anlegen, womit ein neuer

Zahnradprüfgerät 4 angeordnet ist, in Verbindung. Vorgang der Feinpositionierung in der oben beschrie-

Das von dem Meßwertgeber 15 erzeugte Meßsignal benen Weise beginnt.

wird einem Verstärker 22 zugeführt, dessen Aus- 55 Der Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen

gangssignal an ein Anzeigegerät 23 oder an eine ge- Einrichtung zum Feinpositionieren von Prüflingen

eignete Schreibeinrichtung 24 angelegt wird. erstreckt sich nicht nur auf Teilungsmessungen an

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Positio- Zahnrädern, sondern er kann auch auf die Messung

niereinrichtung ist folgende: von Zahndicken, Eingriffsteilungen und Zahnweiten

Vor Beginn der Messungen, z. B. bei Teilungs- 60 ausgedehnt werden. Desgleichen ist die erfindungs-

messungen an Zahnrädern, werden die beiden gemäße Einrichtung auch dann anwendbar, wenn

Taster 8 und 9 auf dem Teilkreis oder in dessen un- Abmessungen anderer Körper, zu deren Ermittlung

mittelbarer Nähe zur Anlage an die Zahnflanken ge- eine genaue Positionierung dieser Körper erforderlich

bracht, indem der Taster 9 entlang der Führung 17 ist, zu bestimmen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

aus einer auf einem radial zum Prüfling bewegbaren Patentansprüche- Schlitten angeordneten Grundeinheit, einem auf dem H ' Schlitten angeordneten mit einem beweglichen Taster

1. Einrichtung zum Feinpositionieren von auf versehener elektrischen Meßwertgeber und einem als

einem Meßgerät aufgenommenen, mit einem ₅ Anschlag d.enenden die Positioning des Prufhngs

Schrittschaltwerk oder einer Teilvorrichtung zur bewirkenden festen Taster.

Grobpositionierung gekoppelten Prüflingen, ins- Bei dieser Einrichtung zur Messung von Teilun-

besondere zu prüfenden Zahnrädern, wobei ein gen an Zahnradern und speziel bei der Positionieauf einem radial zum Prüfling bewegbaren, durch rung des Prüflings mit Hilfe eines festen, als Aneinen Motor angetriebenen Schlitten angeordneter io schlag dienenden Tasters treten insbesondere syste-Meßkopf vorgesehen ist, der zwei in tangentialer matische Meßfehler dadurch auf, daß die beiden Richtung zum Prüfling auslenkbare, auf elek- Taster, welche mit unterschiedlichen, den verschietrische Geber wirkende Taster zur Bestimmung denen Anlagekräften Rechnung tragenden Krümdes Abstandes zwischen den beiden an der Mes- mungsradien versehen sind, auf unterschiedlichen, sung beteiligten Prüflingsflrxhen besitzt, an denen 15 zur Prüflingsachse konzentrisch verlaufenden Meßdie Taster zur Anlage kommen, dadurch ge- kreisen oder insbesondere bei Teilungsmessungen an kennzeichnet.daßeinvondemerstenTaster schrägverzahnten Stirnrädern in unterschiedlichen (8) beeinflußbarer Positioniergeber (13) vorge- Stirnschnitten, an den an der Messung beteiligten sehen ist, der bei einer Abweichung dieses Tasters Zahnflanken zur Anlage kommen. Es ist also eine (8) von einer vorher eingestellten Sollstellung ein 20 definierte Anlage der beiden Taster auf einem geelektrisches Signal erzeugt, welches über einen meinsamen Meßkreis und in einem gemeinsamen Verstärker (19) und eine elektrische Steuerein- Stirnschnitt und die Vergleichbarkeit der Meßergebrichtung (25) einen Stellmotor (20) zum Antrieb nisse nicht gewährleistet.

des Schrittschaltwerkes (21) bzw. der Teilvor- Ein weiterer Nachteil der Positionierung des Prüfrichtung steuert, und daß der zweite auf einen 35 lings mit Hilfe eines festen Tasters besteht darin, daß Meßwertgeber (15) einwirkende Taster (9) nach bei der Stillsetzung des Prüflings an diesem festen Erreichen der Sollstellung des ersten Tasters (8) Taster relativ große Anlagekräfte, die für die Positioein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, welches nierung erforderlich sind, auftreten und die zu einer zwecks Anzeige oder Aufzeichnung der zu mes- elastischen Verformung desselben und insbesondere senden Größe weiterveraibeitbar äst. 30 bei kleinen Prüflingen zu Verformungen des anlie-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- genden Zahnes führen. Weiterhin treten Meßfehler kennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der dadurch auf, daß, bedingt durch die unterschiedlichen beiden Taster (8; 9) im Meßkopf (10) einstell- Krümmungsradien der beiden Taster und durch die bar ist. unterschiedlichen Anlagekräfte dieser Taster an den

35 an der Messung beteiligten Zahnflanken unterschiedliche Verformungen an den betreffenden Zähnen vor-

handen sind.