DE19801764C2 - Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Zentrizitäts- bzw. der Lageabweichungen von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben - Google Patents
Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Zentrizitäts- bzw. der Lageabweichungen von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung desselbenInfo
- Publication number
- DE19801764C2 DE19801764C2 DE19801764A DE19801764A DE19801764C2 DE 19801764 C2 DE19801764 C2 DE 19801764C2 DE 19801764 A DE19801764 A DE 19801764A DE 19801764 A DE19801764 A DE 19801764A DE 19801764 C2 DE19801764 C2 DE 19801764C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- deviation
- signals
- probe
- position deviation
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
- G01B21/045—Correction of measurements
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren der im Ober
begriff des Anspruches 1 genannten Art sowie eine Vorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruches 9 genannten Art.
Bei der Bearbeitung von Werkstücken ist es häufig erforder
lich, diese mehrmals nacheinander neu auf Werkzeugmaschinen
aufzuspannen, beispielsweise um vorbearbeitete Flächen nach
zubearbeiten. Dabei ist es ganz wesentlich, daß das Werkstück
bezüglich der Werkzeugspindel der jeweiligen Maschine exakt
positioniert und ausgerichtet wird.
Es sind bereits in die Werkzeugspindel einspannbare Tast
geräte bekannt, mit denen eine Exzentrizität von Zylinderflä
chen (Bohrungen, Zapfen usw.) bzw. eine Lageabweichung einer
Planfläche gegenüber der Werkzeugspindel bestimmt werden kön
nen. Bei herkömmlichen Zentriergeräten bzw. Plantastgeräten
werden die Abweichungen von dem umlaufenden Taster erfaßt;
die Tasterauslenkungen werden mechanisch auf eine drehfeste
Zeigeruhr übertragen und dort als Zeigerausschläge sichtbar
gemacht. Die Bedienungsperson kann aus der Größe der
Zeigerausschläge und der jeweiligen Spindelstellung, bei der
die extremen Zeigerausschläge auftreten, auf die Größe und
Richtung der Abweichung schließen und entsprechende Korrektu
ren durchführen. Im Falle einer vorhandenen Exzentrizität
werden Werkstück und Werkzeugspindel im allgemeinen in zwei
zur Spindelachse senkrecht stehenden Maschinenachsenrichtun
gen relativ zueinander verstellt; eine Lageabweichung wird im
allgemeinen durch Verschwenken des Werkstückes bzw. der Werk
zeugspindel um zwei senkrecht zur Spindelachse stehende Ach
sen korrigiert.
Das bekannte Verfahren verlangt von der Bedienungsperson er
hebliche Fertigkeiten und kann im allgemeinen nur von geübten
Personen durchgeführt werden, da die Zeigerausschläge inter
pretiert und daraus die richtigen Korrekturmaßnahmen abgelei
tet werden müssen.
Die bekannten mechanischen Zentner- und Plantastgeräte sind
zudem baulich sehr aufwendig, da die Auslenkungen des mit der
Spindel umlaufenden Meßtasters auf eine drehfest angeordnete
Zeigeruhr übertragen werden müssen. Schon geringe Toleranzen
auf dem Übertragungsweg können sich zu einem Meßfehler sum
mieren, welcher eine genaue Messung unmöglich macht. Ein wei
terer Nachteil bekannter mechanischer Geräte wird auch darin
gesehen, daß im allgemeinen höchstens zwei unterschiedliche
Meßbereiche vorgesehen sind, die durch eine Grob- und eine
Feinanzeige in Form von zwei Zeigern und zwei Skalen verwirk
licht sind. Weitere Meßbereiche sind im allgemeinen nicht
vorgesehen, da diese den Aufbau der Geräte weiter verkompli
zieren würden.
Durch die DE 41 22 896.0 ist auch bereits ein Verfahren und ein Gerät der eingangs genannten Art bekannt,
bei welchem der Zeigerausschlag herkömmlicher mechanischer
Geräte elektrisch nachgebildet wird. Dabei sind an der Außen
seite eines zylindrischen Gerätegehäuses in Achsenrichtung
hintereinander eine Reihe von Signallampenanordnungen vorge
sehen, die entsprechend dem Tasterausschlag aktiviert werden.
Ausgehend von einer einer mittleren Tasterstellung entspre
chenden mittleren Signallampenanordnung werden mit zunehmen
der Tasterauslenkung weiter außen liegende Signallampenanord
nungen aktiviert.
Die bekannte Vorrichtung unterscheidet sich hinsichtlich des
Anwendungsverfahrens nicht von den mechanischen Geräten, so
daß die Handhabung im allgemeinen nur geübten Personen mög
lich ist.
Um die Notwendigkeit, die Anzeigeeinrichtung drehfest anzu
ordnen, zu umgehen, sind bei der bekannten Vorrichtung die
Signallampenanordnungen als das Gerätegehäuse ringförmig um
gebende Lampenringe ausgebildet, die aus einer Vielzahl von
einzelnen Lampen bestehen. Dadurch wird eine Ablesung bei je
der Winkelstellung der Werkzeugspindel ermöglicht. Im be
schriebenen Ausführungsbeispiel besteht jeder einzelne der 21
Anzeigeringe aus etwa 23 LCD-Elementen; insgesamt erfordert
die gesamte Anzeigevorrichtung annähernd 500 LCD-Elemente,
die in Ebenen montiert und auf jeder Ebene parallel verbunden
sein müssen. Der für eine solche Verschaltung notwendige Auf
wand ist beträchtlich. Jede Ebene erfordert eine ringförmige
"gedruckte Schaltung", und alle 21 Ebenen müssen mit einer
zentralen Leiterplatte verbunden sein, die ihrerseits die
Ebenen ansteuert.
Um einen Batteriebetrieb zu ermöglichen, sind die Anzeigelam
pen in stromsparender LCD-Technik ausgeführt. Bei höherer
Drehzahl der Meßvorrichtung bewirkt die Einschaltträgheit der
LCD-Elemente jedoch, daß der gewünschte Auf- und Ablauf der
Anzeigeelemente nicht mehr als Verschiebung eines einzelnen
Ringes sichtbar wird. Vielmehr werden die während der Messung
am häufigsten angesteuerten LCD-Elemente im Bereich des mitt
leren Ringes fast dauernd eingeschaltet erscheinen, während
die Ringe, die die Spitzenwerte der Abweichung anzeigen sollen,
kaum noch sichtbar sind, da sie nur kurzfristig auf
leuchten. Eine Ausführung der Anzeige mit fast trägheitslosen
Leuchtdioden (LEDs) verbietet sich aufgrund des Strombedarfes
dieser Elemente. Ein weiterer Nachteil der hier unumgängli
chen LCD-Technik ist, daß die erwähnten "andersfarbigen" LCD-
Elemente nur als teure Sonderfertigungen erhältlich sind, da
sich LCD-Elemente üblicher Bauart kaum in ihrer Farbe unter
scheiden.
Ein anderes Problem liegt in der Umschaltung der Meßbereiche.
Bei der bekannten Vorrichtung muß die Umschaltung der Berei
che während einer Unterbrechung des Meßumlaufes vorgenommen
werden. Auch für die erforderliche Nulleinstellung der Zähl
schaltung muß offensichtlich der Meßumlauf unterbrochen und
anschließend neu gestartet werden, was die Handhabung der
Vorrichtung erschwert.
Die DE 40 31 559 A1 offenbart ein Verfahren zum Zentrieren
von rotationssymmetrischen Teilen, demnach in einem Umlauf
gemessene Lageabweichungen mit einem gespeicherten Wert
verglichen werden. Das Vergleichsergebnis wird daraufhin auf
einen Bildschirm mit Angabe der Änderungsrichtung
dargestellt. Der gespeicherte Wert wird dabei vom Ergebnis
einer Vermessung des Teils mit einem Koordinatenmeßgerät
abgeleitet.
Die DE 34 26 304 A1 offenbart ein Verfahren zur automatischen
Tasterjustierung in Verbindung mit dem Zentrieren eines
Werkstücks. Auch nach diesem Verfahren wird die in einem
Umlauf gemessene Lageabweichung mit einem gespeicherten Wert
verglichen. Bei dem gespeicherten Wert handelt es sich um den
berechneten Mittelwert der aus dem in einem ersten Umlauf der
Werkzeugspindel gemessenen Lagewerte und die Anzeige wird von
der Differenz aus diesem Mittelwert und den in weiteren
Umläufen ermittelten Lagewerten abgeleitet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaf
fen, welches diesen gegenüber einfacher und auch von ungeüb
ten Personen leicht durchzuführen ist, sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens, welche baulich und in der
Handhabung einfacher ist.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, daß der Be
dienungsperson eigentlich nur angezeigt werden muß, ob sie
beim Korrigieren einer vorhandenen Abweichung in die richtige
Richtung (Abweichung kleiner) oder in die falsche Richtung
(Abweichung größer) korrigiert. Eine Korrektur in der richti
gen Richtung wird beispielsweise so lange fortgesetzt, bis
die Anzeige umschlägt, womit für diese Korrekturbewegung die
minimale Abweichung erreicht ist. Bei einer in zwei Achsen
erforderlichen Korrekturbewegung wird zunächst in einer Ach
senrichtung bis zum Erreichen einer minimalen Abweichung und
sodann in der zweiten Achsenrichtung bis zum Abweichungsmini
mum korrigiert. Damit ist die Korrektur abgeschlossen. Da die
Bedienungsperson jeweils lediglich nur eine qualitative Anzeige
zu beachten hat, ist die Handhabung der Vorrichtung
äußerst einfach und auch von ungeübten Personen leicht durch
führbar.
Das zur Lösung der oben genannten Aufgabe vorgesehene erfin
dungsgemäße Verfahren sieht folgende Verfahrensschritte vor:
- a) bei jedem Umlauf des Meßtasters wird aus den Tasterauslen kungen die Absolutgröße der Abweichung bestimmt und für einen Vergleich gespeichert;
- b) die Abweichungen zweier aufeinanderfolgender Umläufe wer den verglichen;
- c) die Richtung einer von einem Umlauf zum anderen erfolgten Korrekturbewegung (Abweichung größer; Abweichung kleiner) wird bestimmt;
- d) es wird ein die jeweilige Richtung der Korrekturbewegung kennzeichnendes Richtungssignal erzeugt und ausgegeben;
- e) es wird eine Korrekturbewegung in Richtung "Abweichung kleiner" durchgeführt, bis diese Anzeige beispielsweise in "Abweichung größer" umschlägt. Die beim Umschlag erreichte Stellung ist die Stellung geringster Abweichung für die durchgeführte Korrekturbewegung.
Bei Vorliegen einer Abweichung in mehreren Maschinenachsrich
tungen, im allgemeinen in Richtung der zur Spindelachse senk
rechten X-Achse und Y-Achse, werden nacheinander Korrekturbe
wegungen in jeder der Maschinenachsrichtungen bis zu einem
Abweichungsminimum, d. h. bis zum Umschlag des Richtungs
signals, durchgeführt. Damit ist innerhalb der Grenze der
Meßgenauigkeit die Abweichung korrigiert.
Um der Bedienungsperson eine zusätzliche Orientierung über
den Stand des Korrekturvorganges zu geben, ist in einer Aus
gestaltung der Erfindung zusätzlich vorgesehen, daß für be
stimmte Abweichungsgrößen und/oder Abweichungsgrößenbereiche
jeweils ein diese kennzeichnendes Abweichungssignal erzeugt
und ausgegeben wird. Diese Option ermöglicht es der Bedie
nungsperson beispielsweise, bei einer großen Abweichung zunächst
schnellere Korrekturbewegungen durchzuführen, und
diese bei Annäherung an das Abweichungsminimum zu verlang
samen.
In einer einfachen, für den manuellen Betrieb vorgesehenen
Ausgestaltung werden die Richtungssignale und/oder die Abwei
chungssignale als optische Signale ausgegeben, und die Kor
rekturbewegungen werden manuell durchgeführt.
Das Verfahren sieht jedoch auch vor, daß zumindest die Rich
tungssignale als NC-kompatible Signale für eine Eingabe in
eine NC-Steuerung der Werkzeugmaschine ausgegeben werden, und
daß die Korrekturbewegungen dann durch die NC-Steuerung
durchgeführt werden.
Wie anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert
wird, ist es aus meßtechnischen Gründen günstig, wenn der
Taster für einen Meßvorgang so an die Werkstückfläche ange
legt wird, daß er etwa um die Hälfte seines möglichen Ausleg
weges vorausgelenkt ist, und daß diese Vorauslenkung als
Null-Auslenkung definiert wird. In diesem Fall ist in weite
rer Ausgestaltung erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Zustand
der Vorauslenkung um die Hälfte des möglichen Auslenkweges
des Meßtasters optisch angezeigt wird. Damit diese Vorauslen
kung für die Bedienungsperson einfach zu erzielen ist, gilt
hier keine Schwelle, sondern ein konstruktiv festgelegter
Toleranzbereich für diese Mittelstellung.
Für die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ist
eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9 vor
gesehen, mit einer mit dem Meßtaster verbundenen elektrischen
Meßanordnung, die umfaßt:
- a) eine Einrichtung zum Ermitteln der Größe einer vorhandenen Abweichung bei jedem Tasterumlauf;
- b) eine Einrichtung zum Speichern der Abweichungsgröße;
- c) eine Einrichtung zum Vergleichen zweier bei aufeinander folgenden Tasterumläufen berechneter Abweichungsgrößen sowie zum Ermitteln der Richtung einer von einem Tasterum lauf zum nachfolgenden Tasterumlauf erfolgten Korrektur (Abweichung größer; Abweichung kleiner);
- d) eine Einrichtung zum Ausgeben von die Richtung der Korrek tur kennzeichnenden Richtungssignalen.
Die unter a) bis d) beschriebenen Einrichtungen sind vorzugs
weise in einer zentralen Verarbeitungseinheit zusammengefaßt,
die beispielsweise als Mikroprozessor oder Mikrocontroller
aufgebaut ist; die innerhalb dieser Verarbeitungseinheit lie
genden Funktionsblöcke sind nicht alle als physikalische Bau
teile vorhanden, sondern werden vom Arbeitsprogramm der Ver
arbeitungseinheit nachgebildet.
Wie weiter vorne bereits beschrieben wurde, ermittelt die
zentrale Verarbeitungseinheit aus der Tasterauslenkung eines
Tasterumlaufes die Absolutgröße der vorhandenen Abweichung, .
vergleicht diese mit einer beim nachfolgenden Tasterumlauf
ermittelten Abweichungsgröße und stellt fest, ob zwischen den
beiden Tasterumläufen die Abweichung größer oder kleiner
wurde. Dieses Ergebnis wird der Bedienungsperson in Form
eines die Richtung der Korrektur kennzeichnenden Richtungs
signals angezeigt. Mit diesem Signal ist sie in der Lage, die
Abweichung zu korrigieren, wie weiter vorne beschrieben
wurde.
Mit Hilfe der zentralen Verarbeitungseinheit ist es auch in
einfacher Weise möglich, unterschiedliche Meßbereiche oder
Meßempfindlichkeiten einzustellen.
Für die Anzeige der die Richtung einer Korrektur kennzeich
nenden Richtungssignale sind erfindungsgemäß zwei Signallam
pen unterschiedlicher Farbe vorgesehen. Diese sind vorzugs
weise grün für eine richtige Korrekturbewegung und rot für
eine falsche Korrekturbewegung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Einrichtung
zum Ausgeben jeweils eines bestimmte Abweichungsgrößen
und/oder bestimmte Abweichungsgrößenbereiche kennzeichnenden
Abweichungssignals vorgesehen. Die die Abweichungsgrößenbe
reiche kennzeichnenden Abweichungssignale geben der Bedie
nungsperson eine leicht zu interpretierende Information über
den Stand des Korrekturvorganges. Die bestimmte Abweichungs
größen kennzeichnenden Abweichungssignale dienen vorzugsweise
dazu, bestimmte voreingestellte Werte der Abweichung zu kenn
zeichnen, z. B. einen bestimmten zulässigen Toleranzwert für
die Abweichung, wie anhand des Ausführungsbeispieles noch ge
nauer beschrieben wird.
Die die Abweichungsgrößenbereiche kennzeichnenden Abwei
chungssignale werden vorzugsweise durch Signallampen mit un
terschiedlichen Taktfrequenzen dargestellt, wobei die Takt
frequenz sich etwa bei einer Annäherung an ein Abweichungsmi
nimum von einer niedrigen Frequenz zu einer höheren Frequenz
ändert.
Für die Anzeige der bestimmte Abweichungsgrößen kennzeichnen
den Abweichungssignale sind vorzugsweise Signallampen unter
schiedlicher Farben vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Signallampen
für die Anzeige der Richtungssignale zusätzlich für die An
zeige von Abweichungsgrößenbereichen getaktet. Auf diese
Weise kann die Anzahl der vorhandenen und durch die Bedie
nungsperson zu beobachtenden Signallampen reduziert und
leichter erfaßbar gemacht werden.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für eine automati
sche Korrektur von Abweichungen einsetzen zu können, ist in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Meß
anordnung eine Einrichtung zum Umwandeln der Richtungssignale
bzw. gegebenenfalls der Abweichungssignale in NC-kompatible
Steuersignale für die Eingabe in eine NC-Steuerung aufweist.
Um die Auswertung und Anzeige räumlich von dem Meßort trennen
zu können, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß die
Meßanordnung zwei Funktionsblöcke umfaßt, deren erster einen
mit dem Meßtaster verbundenen elektrischen Meßwertgeber und
deren zweiter eine Auswerteeinheit aufweist, die mit einer
NC-Steuerung und gegebenenfalls mit einer Anzeigeeinheit ver
bindbar ist, wobei die beiden Funktionsblöcke über eine
drahtlose Signalübertragungsstrecke (z. B. Funk, Ultraschall,
Infrarot) miteinander verbindbar sind.
Der mit dem Meßtaster verbundene elektrische Meßwertgeber
wird erfindungsgemäß vorzugsweise durch einen Dehnungsmeß
streifen gebildet, welcher auf einer einseitig eingespannten
Blattfeder angeordnet ist; die Blattfeder wird vom Meßtaster
- ausgehend von einer gestreckten Mittelstellung - in zwei
entgegengesetzte Richtungen ausgelenkt, so daß der Dehnungs
meßstreifen entweder gedehnt oder gestaucht wird.
In weiterer Ausgestaltung sind der Blattfeder zwei Zusatz
federn zugeordnet, deren eine in einer Auslenkrichtung und
deren andere in der anderen Auslenkrichtung vorgespannt ist.
Auf diese Weise ist auch in der Neutrallage der Blattfeder
bereits eine definierte, von Null verschiedene Auslenkkraft
erforderlich, so daß ein indifferenter Zustand vermieden
wird.
Die Signallampen sind vorzugsweise in einer der Drehachse der
Vorrichtung nahen Position unter einer gemeinsamen Abdeckung
aus einem mattierten durchscheinenden Material angeordnet.
Das Licht der Signallampe wird von dieser Abdeckung gleich
mäßig in alle Richtungen gestreut, so daß auch bei einer Dre
hung der Vorrichtung im wesentlichen kein durch die Drehung
verursachter nachteiliger Effekt auftritt.
Als Signallampen können lichtstarke, in vielen Farben zur
Verfügung stehende Leuchtdioden (LED) verwendet werden, wobei
wegen der geringen Zahl erforderlicher Leuchtdioden und damit
wegen eines geringen Strombedarfes ein Batteriebetrieb ohne
weiters möglich ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüg
lich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Ein
zelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung, die als Zentriergerät und als
Plantastgerät verwendbar ist;
Fig. 2 in vergrößerter teilweise geschnittener Darstellung
eine Draufsicht auf die Anzeigelampen und deren Ab
deckung;
Fig. 3 schematisch eine Schaltungsanordnung für die Vor
richtung der Fig. 1;
Fig. 4 schematisch eine andere Ausgestaltung einer Schal
tungsanordnung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung kann als Zentriergerät
und als Plantastgerät eingesetzt werden. Sie umfaßt ein all
gemein mit 2 bezeichnetes Gehäuse, welches im wesentlichen
aus einem oberen Gehäuseteil 4 und einem unteren Gehäuseteil
6 besteht. Der obere Gehäuseteil 4 weist an seiner Oberseite
einen Einspannzapfen 8 auf, welcher in die Werkzeugaufnahme
einer Werkzeugmaschinenspindel eingespannt werden kann. Zwi
schen einem oberen Flanschabschnitt 10 und einem unteren
Flanschabschnitt 12 ist ein hohlzylindrischer Mittelabschnitt
14 angeordnet. Im Inneren des Mittelabschnittes befindet sich
eine allgemein mit 16 bezeichnete Anzeigeeinrichtung, die
weiter unten genauer erläutert wird.
Der untere Gehäuseteil 6 nimmt eine platinenartige, elektro
nische Verarbeitungseinheit 18 sowie eine Batterieanordnung
20 zur elektrischen Versorgung der Vorrichtung auf. Die Verarbeitungseinheit
18 ist über Verbindungsleitungen 22 mit der
Anzeigeeinrichtung 16 verbunden.
An der Unterseite des unteren Gehäuseteils 6 ist über nicht
näher dargestellte Führungen ein Schlitten 24 in Richtung des
Doppelpfeiles radial verschiebbar gelagert, an welchem der
Meßtaster 28 angeordnet ist. Durch Verschieben des Schlittens
24 kann der Meßtaster 28 an eine zur Werkzeugspindelachse 30
im wesentlichen koaxiale Zylinderinnenfläche bzw. Zylinder
außenfläche angelegt werden, wie an sich bekannt ist.
Im Inneren des Schlittens 24 ist in einem Spannblock 32 eine
elastische Blattfeder 34 einseitig eingespannt. Auf einer
Seite der Blattfeder 34 ist ein Dehnungsmeßstreifen 36 befe
stigt, beispielsweise aufgeklebt, welcher über eine flexible
Verbindungsleitung 38 mit der Verarbeitungseinheit 18 verbun
den ist. Das freie Ende der Blattfeder 34 greift über zwei
reibungsvermindernde Rollenkörper 40 in eine Gabel 42 ein,
die im Schlitten 24 um eine quer zur Werkzeugspindelachse 30
stehende Schwenkachse 44 in Richtung des Doppelpfeiles 46
schwenkbar gelagert ist. Der Meßtaster 28 ist über eine nicht
näher dargestellte Reibschlußverbindung mit der Gabel 42 ver
bunden, so daß die Auslenkungen des Meßtasters 28 auf die Ga
bel 42 übertragen werden. Die Schwenkbewegung der Gabel 42
und damit deren mechanischer Meßbereich ist durch zwei An
schläge 48, 50 begrenzt. Wenn sich die Gabel 42 an einen der
Anschläge 48, 50 anlegt, führt eine weitere Auslenkung des
Meßtasters 28 dazu, daß sich dieser unter Überwindung der
Reibschlußverbindung gegenüber der Gabel 42 verstellt.
Der Schlitten 24 kann in jeder Verschiebestellung durch eine
Feststelleinrichtung 52 arretiert werden.
Der Blattfeder 34 sind zwei Zusatzfedern 37, 39 zugeordnet,
die auch als Blattfedern ausgebildet sind. Die Zusatzfeder 37
ist in der Auslenkrichtung nach unten, die Zusatzfeder 39 in
der Auslenkrichtung nach oben vorgespannt, so daß auch im
Neutralzustand der Blattfeder 34 die Anfangskraft bei einer
Auslenkung nicht Null sondern durch die Federkraft der jewei
ligen Zusatzfeder definiert ist.
Die Stromversorgung der Vorrichtung durch die Batterieanord
nung 20 kann durch einen Hauptschalter 54 ein- bzw. ausge
schaltet werden.
Fig. 2 zeigt die Anzeigeeinrichtung 16 in einer Schnittdar
stellung entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1. Sie
besteht im dargestellten Ausführungbeispiel im wesentlichen
aus drei Anzeigelampen 56a, 56b und 56c. Die beiden Anzeige
lampen 56a und 56b dienen zur Ausgabe eines Richtungssignals,
während die Anzeigelampe 56c ein Abweichungssignal abgibt.
Die Anzeigelampe 56a hat beispielsweise eine grüne Farbe und
zeigt an, daß in der richtigen Richtung (Abweichung kleiner)
korrigiert wird. Die Anzeigelampe 56b hat beispielsweise eine
rote Farbe und zeigt an, daß in der falschen Richtung
(Abweichung größer) korrigiert wird. Die Anzeigelampe 56c hat
beispielsweise eine gelbe Farbe und zeigt an, daß eine be
stimmte, vorgegebene Abweichungsgröße unterschritten worden
ist.
Wie weiter vorne bereits beschrieben wurde, erhalten die
Signallampen 56a und 56b zusätzlich die Funktion, Abwei
chungssignale auszugeben. Sie werden zu diesem Zweck mit un
terschiedlichen Blinkfrequenzen getaktet, wobei die Blinkfre
quenz z. B. höher wird, je geringer die Abweichung ist, wie
noch näher erläutert werden wird.
Die Signallampen 56a bis 56c sind unter einer Abdeckung 58
aus einem durchscheinenden, matten Material angeordnet. Diese
Abdeckung bewirkt, daß das Licht der jeweils leuchtenden
Signallampe gleichmäßig in alle Richtungen gestreut wird, so
daß ein nachteiliger Effekt infolge der Drehung um die Werk
zeugspindelachse 30 nicht gegeben ist.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im fol
genden anhand der Fig. 1 beschrieben, die die Vorrichtung in
der Konfiguration als Zentriergerät zeigt. Nach dem Einschal
ten zeigt die Anzeigeeinrichtung 16 zunächst mit "Dauerlicht
rot" die Betriebsbereitschaft an. Um beispielsweise eine ge
genüber der Werkzeugspindelachse exzentrische Bohrung zu zen
trieren, wird der Schlitten 24 radial nach außen verschoben,
bis der Meßtaster 28 an der Bohrungswand anliegt. Sodann wird
der Schlitten 24 weiter verschoben, bis der Meßtaster 28 auf
die Hälfte seines maximalen Auslenkweges vorgespannt ist. Die
Elektronik der Vorrichtung zeigt diesen Status mit
"Dauerlicht grün" an. Damit diese Voreinstellung für die Be
dienungsperson leicht gefunden werden kann, gilt hier kein
Schwellenwert sondern ein vorgegebener Abweichungsgrößenbe
reich. Wenn dieser Zustand der halben Meßtasterauslenkung für
eine gewisse Zeit (z. B. 2 Sekunden) beibehalten worden ist,
schaltet die Elektronik in den Meßzyklus um und die Spindel
kann anlaufen.
Während der Drehung der Vorrichtung mit der Werkzeugspindel
liegt der Meßtaster an der zylindrischen Innenfläche des
Werkstückes an und ermittelt nach jeder vollständigen 360°-
Drehung die Absolutgröße der Abweichung. Dieser Betrag wird
von der Auswerteeinheit für einen Vergleich mit der Abwei
chung bei der nächsten Drehung gespeichert. Der kontinuierli
che Vergleich zweier aufeinanderfolgender Meßwerte liefert
die Grundlage für die Farb- und Blinkfrequenz der Anzeige
lampen.
Bei einer Korrektur in der "richtigen" Richtung leuchtet die
grüne Anzeigelampe 56a, und zwar mit einer Blinkfrequenz, die
ein Maß für die noch vorhandene Exzentrizität ist. Durch die
Auswahl geeigneter, leicht unterscheidbarer Blinkfrequenzen,
etwa 1 Hz, 2 Hz, 4 Hz, 8 Hz, 16 Hz usw. können ohne konstruk
tiven Aufwand mehrere Bereiche für den aktuellen Zentriersta
tus geschaffen werden. Um die vom Auge empfundene Intensität
des Blinkens bei allen Frequenzen aneinander anzugleichen,
führt die Steuerungslogik der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zusätzlich eine Puls/Pausenveränderung durch.
Mit geringer werdender Abweichung nimmt die Blinkfrequenz zu,
bis sie schließlich bei optimalem Abgleich "Dauerlicht grün"
anzeigt. Bei einer weiteren Korrekturbewegung in der gleichen
Richtung schlägt die Anzeige in schnellblinkendes rot um.
Häufig besteht nicht der Wunsch, eine Zentrierung der Werk
zeugspindel bis zum Maximum an erreichbarer Genauigkeit
durchzuführen, sondern nur eine Exzentrizität unterhalb eines
Toleranzwertes von beispielsweise weniger als 20 Mikron
sicherzustellen. Eine solche vorgegebene Abweichungsgröße
wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die gelbe
Signallampe 56c angezeigt, die bei Erreichen dieses Wertes
ein Dauerlicht abgibt. Die Bedienungsperson korrigiert bei
spielsweise die Exzentrizität, bis statt einer bestimmten
grünen Blinkfrequenz Dauerlicht gelb aufleuchtet, womit ange
zeigt wird, daß die Exzentrizität im zulässigen Toleranzbe
reich liegt. Wird dennoch eine höhere Genauigkeit gewünscht,
führt eine weitere Korrektur in der richtigen Richtung zu
schnellerem Blinken "grün" und schließlich zum Optimum, näm
lich Dauerlicht "grün".
Um das Gerät als Plantastgerät einzusetzen, wird der Meßta
ster gegen die Reibkraft um die Schwenkachse 44 in eine im
wesentlichen waagerechte Stellung verstellt, so daß er auf
eine zur Werkzeugspindelachse 30 querstehende, zu messende
Planfläche aufgelegt werden kann.
Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Vorrichtung der
Fig. 1. Über die Kabelverbindung 60 erreicht das niederpege
lige Exzentrizitätssignal aus einer Brückenanordnung 62, von
der wenigstens ein Element durch den Dehnungsmeßstreifen 36
gebildet wird, einen Verstärker 64, dem ein analoger Tiefpaß
66 zur Ausfilterung von audiofrequentem Rauschen und HF-Stö
rungen nachgeschaltet ist. Danach wird das auf einen Pegel im
Voltbereich angehobene Signal im Analog-Digital-Wandler 68 in
binäre Form umgesetzt. Über einen Datenbus 79 gelangt es zur
zentralen Verarbeitungseinheit 72. Diese besteht hardware
seitig aus einem in bekannter Art als Mikroprozessor oder
Mikrocontroller aufgebauten zentralen Verarbeitungs- und
Steuerungsteil 74 mit RAM- und ROM-Speicher und einer Viel
zahl von peripheren Anschlüssen, sowie einem Arbeitsprogramm
für diesen Steuerungsteil. Die innerhalb dieser Verarbei
tungseinheit 72 liegenden Funktionsblöcke sind nicht alle
physikalisch vorhanden, sondern werden vom Arbeitsprogramm
des Steuerungsteils nachgebildet; der Steuerungsteil 74 kon
trolliert den A/D-Wandler 68 über Steuerleitungen 76 und emp
fängt über den Datenbus 70 die binär-gewandelten Informatio
nen über einen digitalen Tiefpaß 78 vom A/D-Wandler. Aufgabe
dieses Tiefpaß 78 ist die Befreiung des Nutzsignals von allen
Frequenzanteilen, die oberhalb eines erwünschten Frequenzban
des liegen, sowie die Integration von zu schnellen Signal
wechseln, wie sie beispielsweise durch die Oberflächenrauhig
keit des Werkstückes oder auch durch mechanische Störungen,
etwa kurze Stöße, entstehen. Weiterhin erhält die Elektronik
durch die software-generierte Filterfunktion hohe Immunität
gegen elektrische Spannungsspitzen aus der Arbeitsumgebung,
z. B. Schaltflanken anlaufender Motoren oder Streufelder der
Drosseln von Leuchtstofflampen.
Das bandbegrenzte Signal aus dem Tiefpaß 78 wird zwei Funk
tionsblöcken 80, 82 zugeführt, wobei der Funktionsblock 80
während jedes Meßumlaufes der Vorrichtung den Maximalwert des
gemessenen Signals, der Funktionsblock 82 den Minimalwert er
mittelt und speichert.
Bei völliger Deckung der Werkzeugspindelachse und der Achse
der zu zentrierenden Fläche wird von den beiden Funktions
blöcken ein identischer Zahlenwert geliefert. Der an
schließende Verarbeitungs- und Steuerungsteil 74, welcher die
Differenz der Maximal- und Minimalwerte einer vollständigen
Messung bildet, zeigt in diesem Fall den Fehlerwert "Null";
bei vorhandener Exzentrizität steht am Ausgang des Verarbei
tungs- und Steuerungsteils 20 nach jedem Meßumlauf die abso
lute Fehlergröße zur Verfügung. Sie gelangt zu einer Bewer
tungs- und Fehleranzeigeeinheit 84, in der auch der Fehler
wert des vorhergehenden Umlaufes gespeichert ist. Je nach der
Veränderung des neuen Fehlers gegenüber diesem vorherigen
Fehler erfährt das Signal hier die Klassifizierung nach rich
tig oder falsch für die jeweilige Korrekturrichtung in einer
der Maschinenachsen, sowie die Verknüpfung mit einer Blink
frequenz aus dem Taktgenerator 26, falls eine untere Abwei
chungsschwelle überschritten ist.
Über Treiberschaltungen 88 erreichen die resultierenden Mel
designale die Anzeigelampen 56a bis 56c.
Um Störungen der extrem niederpegeligen Analogsignale zu ver
meiden, wird der gesamte Digitalteil der Vorrichtung, das
sind die Baugruppen 68, 72 sowie der Spannungskonverter 90,
mit einem einzigen Taktsignal betrieben. Dieses liefert der
Taktgenerator 92. Der zentrale Takt ist zugleich auch die
Zeitreferenz für alle zeitgesteuerten Aktivitäten des zentra
len Verarbeitungs- und Steuerungsteils 74, beispielsweise die
digitale Filterung.
Aus dem Spannungskonverter 90 erhalten die Baugruppen 64, 66
und 68 die erforderliche negative Betriebsspannung über die
Leitungen 94, während über die Leitungen 96 die positive Be
triebsspannung zugeführt wird. Da sowohl die Meßbrücke 62 als
auch die Referenzspannung für den Analog-Digital-Wandler 68
mit derselben positiven Betriebsspannung versorgt werden, ar
beitet die Vorrichtung insgesamt in einem gewissen Bereich
ratiometrisch, d. h. mit gleichbleibender (auch absoluter)
Auflösung, wenn die Betriebsspannung bei Batteriebetrieb all
mählich absinkt.
Fig. 4 ist eine andere Ausgestaltung einer Schaltungsanord
nung. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Messung der Abweichung
einerseits und die Verarbeitung andererseits räum
lich getrennt voneinander unterzubringen. Eine derartige Va
riante ist insbesondere für den Fall vorgesehen, daß die Kor
rektur der Abweichung automatisiert, d. h. durch die Maschine
selbst gesteuert werden soll. Die Abweichung wird nicht mehr
ausschließlich einer Bedienungsperson mittels optischen Steu
ersignalen übermittelt, nach denen sie das Fehlersignal mini
miert, sondern die Steuerung der Maschinenachsen kann direkt
durch Einleitung des in der Bewertungs- und Fehleranzeigeein
heit berechneten Korrektursignals an die NC-Steuerung der Ma
schine erfolgen.
Die Vorrichtung wird dazu in einen in der Werkzeugspindel
eingespannten Funktionsblock A und einen stationären Funkti
onsblock B aufgeteilt. Die Bauelemente 62, 64 und 66 des
Funktionsblockes A entsprechen den gleichnamigen Bauelementen
der Fig. 3. Das den Tiefpaß 66 verlassende Meßsignal wird in
an sich bekannter Weise in einer Sendeeinheit 98 moduliert
und drahtlos an eine Empfangs- und Dekodiereinheit 100 über
mittelt, die Bestandteil des Funktionsblockes B ist und vom
Funktionsblock A räumlich getrennt sein kann.
Die der Empfangs- und Dekodiereinheit 100 nachgeordneten Bau
elemente des Funktionsblockes B entsprechen wiederum den
gleichnamigen Bauelementen der Fig. 3.
Für die Verarbeitung in einer NC-Steuerung besitzt die zen
trale Verarbeitungseinheit 72 einen nachgeschalteten Pegel
konverter 102, der die Weitergabe von Steuerpegeln oder
Steuerimpulsen an die entsprechenden Eingänge der NC-Steue
rung ermöglicht.
Wie Fig. 4 erkennen läßt, können auch bei einer direkten Ma
schinensteuerung die Signallampen 56a bis 56c zur optischen
Kontrolle erhalten bleiben.
Eine Ausgestaltung der gesamten Vorrichtung in zwei Funkti
onsblöcke A und B kann auch dann sinnvoll sein, wenn keine
direkte NC-Steuerung möglich oder gewünscht ist. Der Benutzer
kann in diesem Fall den Funktionsblock B räumlich getrennt
vom Funktionsblock A anordnen, beispielsweise in einem zen
tralen Maschinenhaus oder im Bereich einer Schalttafel für
die Maschine.
Claims (23)
1. Verfahren zum Korrigieren der Lageabweichungen einer
rotationssymmetrischen Werkstückfläche bezüglich der
Werkzeugspindelachse einer Werkzeugmaschine, wobei die
Werkstückfläche mittels eines radial auslenkbaren
Meßtasters eines in die Werkzeugspindel eingespannten und
mit dieser umlaufenden Gerätekörpers abgetastet wird und
die Tasterauslenkungen als Meßgrößen ausgegeben werden,
und wobei durch eine relative Verstellung der
Werkzeugspindel und des Werkstückes gegeneinander eine
Korrekturbewegung derart erfolgt, daß die Lageabweichung
minimiert wird, gekennzeichnet durch die folgenden
Verfahrensschritte:
- a) bei jedem Umlauf des Meßtasters wird aus den Tasteraus lenkungen die Absolutgröße der Lageabweichung bestimmt und für einen Vergleich gespeichert;
- b) die Absolutgrößen der Lageabweichungen zweier aufeinanderfolgender Umläufe werden verglichen;
- c) die Änderungsrichtung der Absolutwerte der Lageabweichungen einer von einem Umlauf zum anderen erfolgten Korrekturbewegung ("Abweichung größer" bzw. "Abweichung kleiner") wird bestimmt;
- d) es wird ein die jeweilige Änderungsrichtung kennzeichnendes Richtungssignal erzeugt und ausgegeben;
- e) es wird eine weitere Korrekturbewegung in der Richtung durchgeführt, für die das Richtungssignal eine Verringerung der Lageabweichung anzeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Vorliegen einer Lageabweichung in mehreren
Maschinenachsrichtungen nacheinander Korrekturbewegungen
in jeder der Maschinenachsrichtungen bis zu einem
jeweiligen Lageabweichungsminimum, d. h. bis zum Umschlag
des Richtungssignals durchgeführt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß für bestimmte Lageabweichungsbereiche
jeweils ein diese kennzeichnendes Lageabweichungssignal
erzeugt und ausgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Richtungssignale und/oder die
Lageabweichungssignale als optische Signale ausgegeben und
die Korrekturbewegungen manuell durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest die Richtungssignale als NC-
kompatible Signale zur Eingabe in eine NC-Steuerung der
Werkzeugmaschine ausgegeben und die Korrekturbewegungen
durch die NC-Steuerung durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß für einen Meßvorgang der Meßtaster so an
die Werkstückfläche angelegt wird, daß er etwa um die
Hälfte seines möglichen Auslenkweges vorausgelenkt ist,
und daß diese Vorauslenkung als Null-Auslenkung definiert
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zustand der Vorauslenkung um die Hälfte seines möglichen
Auslenkweges optisch angezeigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Vorauslenkung einen Auslenkungsbe
reich umfaßt.
9. Vorrichtung zum Korrigieren der Lageabweichungen einer
rotationssymmetrischen Werkstückfläche bezüglich der
Werkzeugspindelachse einer Werkzeugmaschine, umfassend
einen in die Werkzeugspindel einspannbaren Gerätekörper
mit einem daran angeordneten, an die Werkstückfläche
anlegbaren, radial auslenkbaren Meßtaster und eine mit dem
Meßtaster verbundene elektrische Meßanordnung, welche die
Auslenkungen des Meßtasters in elektrische Meßgrößen um
wandelt und aus den Meßgrößen abgeleitete elektrische
Signale ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanord
nung umfaßt:
- a) eine Einrichtung zum Ermitteln der Absolutgröße einer vorhandenen Lageabweichung bei jedem Meßtasterumlauf;
- b) eine Einrichtung zum Speichern der Absolutgröße der Lageabweichung;
- c) eine Einrichtung zum Vergleichen zweier bei aufeinan derfolgenden Meßtasterumläufen berechneter Absolutgrößen der Lageabweichung sowie zum Ermitteln der Richtung einer von einem Meßtasterumlauf zum nachfolgenden Meßtasterumlauf erfolgten Korrekturbewegung ("Abweichung größer" bzw. "Abweichung kleiner");
- d) eine Einrichtung zum Erzeugen und Ausgeben von die jeweilige Änderungsrichtung kennzeichnenden Richtungssignalen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
für die Anzeige der die Änderungsrichtung kennzeichnenden
Richtungssignale ("Abweichung größer" bzw. "Abweichung
kleiner") zwei Signallampen unterschiedlicher Farbe
vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich
net, daß eine Einrichtung zum Ausgeben jeweils eines bestimmte
Absolutgrößen der Lageabweichung und/oder
bestimmte Bereiche der Absolutgrößen des die
Lageabweichung kennzeichnenden Lageabweichungssignals
vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
für die Anzeige der bestimmten Absolutgrößen der
Lageabweichung kennzeichnenden Lageabweichungssignale
Signallampen vorgesehen sind, die mit unterschiedlichen
Taktfrequenzen getaktet werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Anzeige der bestimmten
Absolutgrößen der Lageabweichung kennzeichnenden
Lageabweichungssignale Signallampen unterschiedlicher
Farben vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Signallampen für die Anzeige der Rich
tungssignale zusätzlich für die Anzeige von Bereichen der
Absolutgrößen der Lageabweichung getaktet werden.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 und 10 bzw. 11 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung eine
Einrichtung zum Umwandeln der Richtungssignale bzw. gege
benenfalls der Lageabweichungssignale in NC-kompatible
Steuersignale für die Eingabe in eine NC-Steuerung
aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßanordnung zwei Funktionsblöcke
umfaßt, deren erster einen mit dem Meßtaster verbundenen
elektrischen Meßwertgeber und deren zweiter eine Auswer
teeinheit aufweist, und daß die beiden Funktionsblöcke
über eine drahtlose Signalübertragungsstrecke miteinander
verbindbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßanordnung einen mit dem Meßta
ster verbundenen elektrischen Meßwertgeber umfaßt, wel
cher durch einen Dehnungsmeßstreifen gebildet wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßtaster mit dem freien Ende einer einseitig einge
spannten Blattfeder gekoppelt ist, und daß der Dehnungs
meßstreifen auf einer Seite der Blattfeder angeordnet
ist, und daß die Blattfeder - ausgehend von einer einer
Mittelstellung des Meßtasters entsprechenden gestreckten
Stellung in beiden Richtung auslenkbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der Blattfeder zwei Zusatzfedern zugeordnet sind, deren
eine in einer Auslenkrichtung und dessen andere in der
anderen Auslenkrichtung der Blattfeder vorgespannt ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signallampen in einer der Dreh
achse der Vorrichtung (Spindelachse) nahen Position unter
einer gemeinsamen Abdeckung aus einem mattierten durch
scheinenden Material angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßtaster über eine reibschlüs
sige Verbindung mit einer Betätigungsklaue verbunden ist,
in die die Blattfeder eingreift, und daß Anschlage für
die Begrenzung der Schwenkbewegung der Betätigungsklaue
vorgesehen sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßtaster an einem am Gerätege
häuse radial zur Drehachse (Spindelachse) verstellbaren
und arretierbaren Schlitten angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lageabweichungssignale durch Leuchtbalken-Anzeigen
dargestellt werden, wobei eine größere Anzahl leuchtender
Balken einer größeren Lageabweichung entspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19801764A DE19801764C2 (de) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Zentrizitäts- bzw. der Lageabweichungen von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19801764A DE19801764C2 (de) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Zentrizitäts- bzw. der Lageabweichungen von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19801764A1 DE19801764A1 (de) | 1999-07-22 |
DE19801764C2 true DE19801764C2 (de) | 2001-10-11 |
Family
ID=7855002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19801764A Expired - Fee Related DE19801764C2 (de) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Zentrizitäts- bzw. der Lageabweichungen von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19801764C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10337733A1 (de) * | 2003-08-11 | 2005-03-17 | Traub Drehmaschinen Gmbh | Verfahren zum Erfassen einer räumlichen Lage einer bekannten dreidimensionalen Struktur |
DE102004023645A1 (de) * | 2004-05-08 | 2005-12-08 | Carl Mahr Holding Gmbh | Computer kompatibler Längenmesstaster und Messtastersystem |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3426304A1 (de) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | ELGEMA GmbH, 8057 Eching | Verfahren zur automatischen feinjustierung von tastern |
DE4031559A1 (de) * | 1990-10-05 | 1992-04-09 | Zeiss Carl Fa | Verfahren zum zentrieren bzw. ausrichten von rotationssymmetrischen teilen |
DE4122896C2 (de) * | 1991-02-23 | 1996-04-25 | Helmut Klar | Vorrichtung zum Bestimmen der Position von Werkstücken bezüglich einer Drehachse einer Werkzeugspindel |
-
1998
- 1998-01-19 DE DE19801764A patent/DE19801764C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3426304A1 (de) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | ELGEMA GmbH, 8057 Eching | Verfahren zur automatischen feinjustierung von tastern |
DE4031559A1 (de) * | 1990-10-05 | 1992-04-09 | Zeiss Carl Fa | Verfahren zum zentrieren bzw. ausrichten von rotationssymmetrischen teilen |
DE4122896C2 (de) * | 1991-02-23 | 1996-04-25 | Helmut Klar | Vorrichtung zum Bestimmen der Position von Werkstücken bezüglich einer Drehachse einer Werkzeugspindel |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10337733A1 (de) * | 2003-08-11 | 2005-03-17 | Traub Drehmaschinen Gmbh | Verfahren zum Erfassen einer räumlichen Lage einer bekannten dreidimensionalen Struktur |
DE10337733B4 (de) * | 2003-08-11 | 2015-01-08 | Traub Drehmaschinen Gmbh | Verfahren zum Erfassen einer räumlichen Lage einer bekannten dreidimensionalen Struktur |
DE102004023645A1 (de) * | 2004-05-08 | 2005-12-08 | Carl Mahr Holding Gmbh | Computer kompatibler Längenmesstaster und Messtastersystem |
DE102004023645B4 (de) * | 2004-05-08 | 2006-09-07 | Carl Mahr Holding Gmbh | Computer kompatibler Längenmesstaster und Messtastersystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19801764A1 (de) | 1999-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60008175T2 (de) | Verfahren zur automatischen Auswahl von Schweissaneinanderreihen für manuelle Schweisszange und manuelle Schweisszange zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1932010C3 (de) | Vorrichtung zum Prüfen von Werkstücken | |
EP0947802B1 (de) | Messanordnung zur Erfassung von Dimensionen von Prüflingen, vorzugsweise von Hohlkörpern, insbesondere von Bohrungen in Werkstücken, sowie Verfahren zur Messung solcher Dimensionen | |
DE20321113U1 (de) | Werkzeughaltevorrichtung | |
DE3737471A1 (de) | Messeinrichtung fuer schneidwerkzeuge | |
DE102015121229A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Ermittlung eines Rundlauffehlers in einem Spannsystem | |
DE2210881C2 (de) | Verzahnungsmeßgerat | |
DE19801764C2 (de) | Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Zentrizitäts- bzw. der Lageabweichungen von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben | |
DE4414747A1 (de) | Meßwerkzeug, insbesondere für die Flächenvermessung | |
DE19960191B4 (de) | Verfahren zur Sicherung eines Koordinatenmessgerätes vor Bedienfehlern | |
DE202015006302U1 (de) | Adapter für ein Werkzeug-Voreinstellgerät sowie Werkzug-Voreinstellgerät mit einem Adapter | |
DE202015004771U1 (de) | Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position eines Werkzeugs | |
DE69706619T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines aufgespannten Werkstücks | |
DE3246220A1 (de) | Verfahren zum automatischen zuordnen und verbinden zweier koerper, insbesondere einer radfelge und einer radnabe | |
DE2632922A1 (de) | Anwendung einer positioniereinrichtung | |
DE3422161C2 (de) | ||
DE3222583C2 (de) | ||
DE2904877C2 (de) | Selbsttätig kontrollierende Einrichtung zum Messen von Drehmomenten an mechanischen Verbindungselementen | |
DE3941228C2 (de) | Einrichtung zum Positionieren von Maschinenteilen | |
EP3476517B1 (de) | Messeinrichtung für automatisierte schweisseinrichtungen, insbesondere für roboter-schweisszangen, mit einem isolationsgehäuse | |
DE19904775A1 (de) | Werkzeugwechselbox | |
DE9316783U1 (de) | Gewindemeßeinrichtung zur Messung der Einschraubtiefe von Gewinden | |
DE102004055602A1 (de) | Vorrichtung zum Einstellen und Überprüfen von Bearbeitungswerkzeugen, insbesondere von Maschinenwerkzeugen in Einstellgeräten | |
CH681181A5 (de) | ||
EP0103090A1 (de) | Tastkopf mit Überlastsicherung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |