DE2053990A1

DE2053990A1 - Vorrichtung zur makrogeometnschen Bestimmung von Profilen und/oder Langen fur Meßbanke

Info

Publication number: DE2053990A1
Application number: DE19702053990
Authority: DE
Inventors: Pierre Grenoble Memssier (Frank reich)
Original assignee: COMBUSTIBLE NUCLE IRE SOC IND
Current assignee: COMBUSTIBLE NUCLE IRE SOC IND
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-11-03
Publication date: 1971-05-13
Also published as: FR2067424A5

Description

DIPL. ING. DIETRICH LEWALD PITIMTAMWALT

8 MÜNCHEN 18

VOllMTSNBBRGBTB TIIiXFOM 80 IS 14

BKK

Affaire J F° 5189

SOCIETE INDUSTRIELLE DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE, ANNECY/FRANKREICH

Vorrichtung zur makrogeometrischen Bestimmung von Profilen und/oder Längen für Meßbänke.ⁿ

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur makrogeometrischen Bestimmung von Profilen und/oder Längen für Meßbänke: zahlreiche Anwendungsfälle in der Meßtechnik sind möglich, sei ob die Messungen' nun entsprechend zwei oder drei Achnen oder senkrechten Koordinaten vorgenommen werden.

In der Meßtechnik ist es wohlbekannt,- Messungen von Längen oder Profilen Bitteis üblicher Apparate wie Schiebelehren, Mlkrometerschrauben und dergleichen vorzunehmen. Solche Apparate ermöglichen es jedoch nur, Werkstücke relativ geringer

10Ö820/U81

Länge In der Größenordnung des Zentlmeterbereieb.es zu »essen, wobei die erhaltene Genauigkeit In diese» Tall lediglich in ier Größenordnung von 1/10 am oder 1/100 an beträgt.

Ebenfalls 1st bekannt, daß die Durchführung von Längen oder Profilmessungen mit einer Genauigkeit nahe des Mikron es erforderlich macht, sehr genaue, sorgfältig ausgelegte Tastoder Fühlereinrichtungen zu benutzen, welche aus Spezialleglerungen hergestellt sind und die somit technologisch koapliziert aufgebaut sind und ganz besonders hohe Investitionskosten zur Folge haben.

Andererseits hat sich jedoch gezeigt, daß in der Industrie ein Harkt für eine Vorrichtung mit mittlerer Präzision in der Größenordnung von etlichen Mikron bis 10 Mikron und ein Vielfaches hiervon und über Längen in der Metergrößenordnung vorhanden 1st, wobei die Vorrichtung robust und von einem geringeren Preis ale Apparate hoher Präzision sein soll, wobei jedoch In der Benutzung eine große Leichtigkeit bzw. Einfachheit gewährleistet sein soll.

Die erfindungsgemäße Lösung entspricht diesen Forderungen und ermöglicht es, die bei den bekannten Meßvorrichtungen bis zum heutigen Tage bestehenden Schwierigkeiten zu überwinden; Gegenstand der Erfindung ist eine einfache und praktische Vorrichtung, die die makrogeometrieche Messung, nach zwei oder drei senkrechten Koordinatenachsen von Längen oder Profilen von Werkstücken ermöglicht, deren Länge gröfienordnungsmäßlg mehrere Meter erreichen kann, indem eine Genauigkeit in der Größenordnung von mehreren Mikron sichergestellt 1st. Eine solche Vorrichtung ist im übrigen sehr leicht anpassbar an die Lösung eines irgendwie gearteten Problems, insbesondere der Meßtechnik.

109820/U81

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur makrogeometrischen Bestimmung von Profilen und Längen von Werkstücken für ließbänke, die bestehen im wesentlichen aus einem Gestell» das in seinem oberen Teil ein Lineal aufweist, welches sich längs einer ersten horizontalen Translationsrichtung verschieben läßt, wobei wenigstens ein Support auf diesem Lineal entsprechend einer zweiten horizontalen Translationsrichtung senkrecht zur ersten angetrieben werden kann und zeichnet sich dadurch aus, daß der bewegliche Support während eeiner Verschiebung sich dauern! gegen dieses horizontale Lineal an fünf Stellen abstützt und daß die Vorrichtung zur makrogeometrischen Bestimmung von Profilen und Längen auswechselbare Einrichtungen zur Profildefinition oder -abtastung dieser Werkstücke umfaßt und mit gesonderten Aufzeichnungs- und Ablesungs- λ trägem verbunden ist.

Außer den oben erwähnten meStechnischen Leistungen weist eine solche Vorrichtung eine gewisse Anzahl zusätzlicher Vorteile aufι einer dieser Vorteile resultiert aus der Tatsache, daß diese Vorrichtung leicht auf die industrielle Steuerung von Werkstücken in Serienfertigung abgestellt werden kann, was eine Verbesserung der Produkte und der Pabrikationstechniken aufgrund der besseren Kenntnis der so hergestellten fertigen Werkstücke mit sich bringt; ein zweiter Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß eine solche Vorrichtung es ermöglicht, die Probleme der Makrogeoaetrie zu lösen, die sich immer zahlreicher beim größten Teil der modernen Techniken stellen; ^

ein anderer Vorteil besteht darin, daß auf dem Gebiet der Schwerindustrie die Probleme der Ausrichtung von Bohrungen, der Messung von Dicken von Wandungen oder dergleichen direkt an der Werkzeugmaschine sich lösen lasen, wobei die Vorrichtung nach der Erfindung sehr leicht im Industriebetrieb sich versetzen läßt;

ein wesentlicher Vorteil liegt auch im bescheidenen Herstellungs-

er
preis ein'solchen Vorrichtung, was es dem kleinen Industriellen oder Handwerker ermöglicht, eine solche Vorrichtung zu kaufen,

109820/U81

die das Erreichen einer Genauigkeit und von Leistungen ermöglicht, die beachtlich über denen von üblichen bisher verwendeten Meßinstrumenten liegen.

Im übrigen ist eine solche Meßvorrichtung ganz besonders geeignet für die Durchführung praktischer meßtechnischer Arbeiten in Schulen oder Berufsschulen bzw. überall da, wo die Technik gelehrt wird«

Im übrigen besteht^ie Vorrichtung aus unterschiedlichen Elementen, die schnell auf die Meßbank aufgespannt werden können· Somit kann der Benutzer beliebig die Ausführung eines solchen Apparates wählen und zwar so, wie er am besten seinen Bedürfnissen angepaßt ist.

Im folgenden soll mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen und schematischen Barstellungen eine Vorrichtung zur makrogeometrischen Bestimmung von Profilen und/oder !Längen in beisplelswelser Anwendung auf eine Meßbank bekannter Art beschrieben werden; hierbei zeigen

Flg. 1 eine Profilansicht der Meßvorrichtung nach der

Erfindung in Zuordnung zu einer Meßbank, insbesondere zur Durchführung von Messungen nach zwei Koordinaten ausgelegt;

PIg. 2 echematlsch eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 sowie die Aufzeichnungen auf Papier;

die Flg. 3a, 3b, 3c und 3d zeigen Beispiele der Aufzeichnung von Profilen und (oder) Messungen mittels der Vorrichtung nach der Erfindung;

die Fig. 4a, 4b, 4c geben andere Aufzeichnungsbelspiele von Profilen und (oder) Messungen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

109820/U81

die Fig. 5a, 5b, 5c und 5d wieder andere Beispiele zur Aufzeichnung von Profilen und (oder) Messungen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

die Pig. 6a und 6b Regelungen von Profilen unter Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie einer Sinusbank;

Fig. 7 eine Profilansicht der Meßvorrichtung nach der Erfindung in Zuordnung zu einer Meßbank, insbesondere ausgelegt für Messungen nach drei rechtwinkligen Koordinaten;

Pi.g 8 eine Profilansicht einer Variante nach der Erfindung λ zu Pig. 7;

Pig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 10a und 10b den Aufbau des Gestells-der Meßbank.

In Pig. 1 ist zunächst eine Meßbank bekannter Art dargestellt, auf der die Meßvorrichtung nach der Erfindung gelagert ist und die ein lineares Eichlineal 1, beispielsweise rechteckröhrenförmigen Querschnittes zeigt, die auf einem Befestigungs-8οekel 2 angeordnet ist, der aus einem geformten Teil besteht und auf dem Sockel 3 ruht.

Auf dem linearen Lineal 1 sind zwei Supporte bekannter Art, beispielsweise ein kurzer Support 4 und ein langer Support 5, angeordnet, von denen jeder einen Tisch, beispielsweise 6, trägt, der auf einer Gleitschiene 7 ruht.

Die Messvorrichtung wird im wesentlichen durch einen beweglichen Arm oder Träger 10 gebildet, der an fünf Punkten (nicht dargestellt) auf dem Lineal 1 ruht und drei Kulissensteine oder Schlitten 11, 12, 13 umfaßt, die mittels Stell-

109820/1/,81

rädern 14, 15, bzw. 16 regelbar sind. Gelenkachsen.beispielsweise 17, die fest mit diesen Schlitten verbunden sind, sind durch PräaiBionsrollenlager und an eich bekannte Kontaktschräglager gebildet und sind darum nicht dargestellt. Die Achsen 17 nehmen Fühlerarme 18 und 19, die in der gleichen Horizontalebene angeordnet sind, auf, während das andere Ende einen (nicht dargestellten) Kopierfinger der Messer- oder Kugelbauart entsprechend der Form des zu untersuchenden Werkstückes* umfaßt.

Pig. 2 zeigt gewisse Details, die in Flg.1 nicht dergestalt sind. Insbesondere erkennt man den langen Support 5, der auf dem linearen Lineal 1 angeordnet ist und das nicht dargestellte Werkstück aufnehmen kann, deesen Profiljuntereucht werden muß.

Ebenfalls auf dieser Figur dargestellt sind Torschub- oder Verschiebungegeber 20 und 21, die in Kontakt mit den Fühlerarmen 18 und 19 gebracht sind und jeweils mit unabhängigen Aufzeichnungsträgern 23 und 22 auf Papier über Verstärker 31 und 30 und Galvanometer 33 und 32 verbunden sind. Die Arbeltsweise einer solchen Vorrichtung ist die folgende (Flg. und 2).

Das Werkstück, dessen Profil bestimmt oder geregelt werden soll, welches auf dem langen Support 5 beispielsweise angeordnet ist, wird in Kontakt mit den Fühlern der Arme 18 und 19 gebracht. Man verschiebt dann diesen Support auf dem Lineal 1, derart, daß diese Fühler längs des gesamten zu bestimmenden oder regelnden Profile gleiten können. Die Drehbewegungen der Fühler oder Taster der Arme, die aus Unregelmäßigkeiten des Werkstückes resultieren, werden durch die Geber 20 und 21 gemessen und auf dem Papier der Aufzeichnungsträger 23 und 22 angezeigt. Da das Abrollen des Aufzeichnungspapiere mit der VersALebung des Supporte 5 synchronisiert 1st, stellen die aufgezeichneten Kurven auf diese Weise getreu das

109820/1481

abgetastete Profil, dar.

Es wird also möglich, entsprechend der so hergestellten Voreeiehnung auf einmal drei sehr vollständige Aufzeichnungen am Werkstück zu erhalten, nämlich: sein makrogeometrisches Profil; seine evtl. Durchbiegungen, seine Dicke oder seinen Durchmesser an sämtlichen Stellen, vorausgesetzt, daß vorher die Eichung des Abstandes der Fühler mittels eines Keils oder eines Mikrometeranschlages vorgenommen wurde.

Man muß im übrigen wissen,, daß die Arme 18 und 19 eine Länge in der Metergrößenordnung aufweisen und hierbei eine Präzision von 1/100 mm garantieren und es ermöglichen, eo

sehr genaue Innenmessungen vorzunehmen. *

Da im übrigen die Kraft des Aufdrückens der Fühler auf das Werkstück sehr gering ist, in der Größenordnung von wenigen Gramm lediglich, wird es möglich, auf diese Weise flexible Werkstücke oder Oberflächen brüchiger Natur zu messen, ohne ihnen die geringste Beschädigung beizufügen und ohne die Ergebnisse zu verfälschen.

Die Fig. 3a, 3b, 3c und 3d zeigen solche Bestimmungen von Profilen und/oder Längen.

Fig. 3a zeigt die Bestimmung des Profile oder des Durchmessers λ der Welle 50 durch Abtasten oder Kopieren mittels der Arme 18 und 19, welche die Fühler 51 und 52 aufweisen, wobei die Aufzeichnung Über die Wege 22 und 23 vorgenommen wird.

Fig. 3b zeigt die Bestimmung des Profils oder des Durchmessers einer Bohrung 53 durch Abtasten mittels der Arme 18 und 19 und deren Fühler 51 und 52. In diesem Fall weist der Arm 19 röhrenförmige Gestalt auf, der Arm 18 ist im Inneren angeordnet.

109820/U81

Pig. 3c zeigt die Bestimmung des Profils eines Schraubengewindes 54 mittels eines einzigen Arms 19, der einen geeigneten Fühler 55 aufweist, wobei ein einziger Aufzeichnungsweg 22 in dieeem Fall Verwendung findet. In Fig. 3d ist die Regelung des Außenprofils eines Konus 56 nach einem Nullverfahren dargestellt. In diesem Fall ist es notwendig, dem zu untersuchenden Werkstück einen an sich bekannten Sinuskeil 57 zuzuordnen; somit wird eine Erzeugende des Konus auf den Sinuskeil 57 gebracht, während die andere Erzeugende durch den Arm 19 und den Fühler 52 abgetastet wird, wobei die Aufzeichnung Über den Weg 22 sichergestellt ist.

Die Fig. 4a, 4b und 4c zeigen andere Ausführungsbeispiele zur Bestimmung von Profilen' und/oder Längen.

Insbesondere hat man in Flg. 4a die Bestimmung des Profils und der Picke eines Werkstückes 60 großer Oberfläche mit Hilfe von Armen 18 und 19 und ihren Fühlern 51 und 52 dargestellt, wobei die Aufzeichnung vermittels 23 und 22 erfolgte.

Man sieht in Flg. 4b, daß die genannten Keßelemente die Regelung einer Bearbeitung 61 sicherstellten, die im Inneren eines Werkstückes 62 vorgenommen wurde.

FIg* 4c zeigt die Bestimmung der Parallaxe einer Bohrung 63» die In das Werkstück 64 eingearbeitet wurde.

Die Flg. 5a, 5b, 5c und 5d zeigen andere Anwendungen der Vorrichtung nach der Erfindung.

So nimmt man nach Fig. 5a die Regelung des Profils 70 mittels des Eichprofils/vor; die Aufzeichnung wird über den Aufzeichner 22 durchgeführt.

109820/UÖ1

Fig. 5b zeigt die Messung der Fehler einer an einem Werkstück 73 durchgeführten Bearbeitung 72.

Fig. 5c zeigt die^nwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme bei der Bestimmung der Dicke und der Oberflächenfehler einer dünnen Schicht 74.

In Fig. 5d ist die Messung der Dicke und die Bestimmung des Profils der Wandung eines Zylinderkörpers 75 gezeigt.

Die Fig. 6a und 6b zeigen Profilregelungen unter Benützung der Vorrichtung nach der Erfindung sowie einer Sinusbank.

In Fig. 6a ist die Regelung des Profils eines zylindrischen Werkstückes 80 dargestellt, welches vorteilhaft auf einer Sinusbank 81 bekannter Art angeordnet ist und us eine Achse 82 verschwenken kann, wobei dieses Werkstück zwischen den Pinolen 83 und 84 gehalten ist. Die Sinusbank 81 stützt sich gegen einen mit dem Lineal fest verbundenen Anschlag 85 derart ab, daß eine unbedingte Parallelität gegenüber dem Lineal auf diese Weise sichergestellt ist.

Die Regelung des Profils des Werkstückes 80 wird mittels eines der Fühlerarme 18 sichergestellt, der mit einem der Geber 20 zusammenwirkt, den man über einen gesonderten nicht dargestellten Träger auf dem Support 4 anordnet, der sich längs des linearen Lineals 1 verschiebt.

Flg. 6b zeigt die Regelung des Profile eines Werkstücks 86 geringer Konizität, welches auf der vorherbeschriebenen Sinusbank 81 zwischen den Pinolen 83 und 84 angeordnet 1st. In dieem Fall läßt man vorher die Sinuebank 81 vm die Achse 82 um einen Winkel verschwenken, der sehr wesentlich gleich dem Winkel an der Spitze des konischen Werkstückes

109820/U81

- ίο -

86 let. Zu dieses Zweck ordnet nan zwischen der Sinusbank und den Anschlag 75 einen gcägneten Eichte 11 87 an und sorgt für die Abtastung mittels des Arnes 18 und des Gebers 20 die auf den Support 4 angeordnet sind«

Ss 1st wichtig, daß einerseits die Winkelabweichung zwischen der Slnusbank und den Lineal 1 nit sehr großer Genauigkeit In relativen Absolutwert in der Größenordnung von 5 ι 10 " etwa geregelt werden kann und daß andererseits diese Winkelabwelchung einen Wert von etwa 6° erreichen kann« Hieraus resultiert die Möglichkeit, eine besonders genaue Regelung der Organe vorzunehmen, wie insbesondere der Konusbacken oder Regelspindeln oder -pinolen wie sie auf dem Gebiet der Messtechnik nit hoher Präeislon verwendet werden.

In Pig. 7 1st wieder die MeBbank In Zuordnung zur erflndungsgenäßen Vorrichtung dargestellt. Sas lineal der MeBbank 1st auf einen Träger 8 angeordnet, der sich in einer ersten Translationsrlchtung - durch den Pfeil F^ angegeben - verschieben kann, wobei eine solche Verschiebung auf einer Gleitschiene 9» die auf den Sockel 2 angeordnet 1st, erfolgt und durch Betätigung des Handrades 90 vor sich geht. In übrigen ist eine Richtplatte 91, beispielsweise aus Marmor, an unteren !Fell des Sockels Z angeordnet und ruht auf au diesen Sockel gehörenden Trägern 92; und auf dieser Richtplatte 1st swecknäßlg das au nessende Werkstück 95 angeordnet« welohes beispielsweise eine parallelepipedfurnige Gestalt ABODBTGH aufweist.

Auf dm linearen Lineal 2 1st ein Support 5 der langen vorher beschriebenen Bauart angeordnet, der in elnexfeweiten Richtung F₂ senkrecht aur Richtung F₁ antreibbar 1st. In übrigen bilden dl· Richtungen P₁ und F₂ ^β1η· £b<me parallel but Ebene der Richtplatte 91.

109820/1481

Auf dem Support 5 ist ein Gestell 94 »it einer Gleitschiene gelagert, auf der eine Einstell- oder Richtltinette 96 entsprechend einer dritten Translationsbewegung gleiten kann, deren Richtung senkrecht zur Ebene der Richtplatte 91 durch den Pfeil f, angegeben ist. Im Inneren des Gestells 94 befindet sich eine an sich bekannte Antriebsvorrichtung für die lünette 96, die mittels des Handrades 97 betätigt wird.

Die Lünette 96 kann im übrigen durch eine Fühlereinrichtung entweder der mechanischen Bauart oder elektrischen Bauart ersetzt werden, die in zweckmäßiger Weise auf dem Support 5 angeordnet wird.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Wünscht man beispielsweise die Messung der Kante AB des Werkstückes 93 vorzunehmen, das in zweckmäßiger Weise auf der Richtplatte 91 angeordnet ist, so betrachtet nan nacheinander mittels der Lünette 96 den Punkt A, dann den Punkt B durch sorgfältige Verschiebung des Supports auf dem Lineal 1. Man bestimmt dann beispielsweise mittels optischer Leseeinrichtungen 98 und 99 die Verschiebung des Supports entsprechend der Länge AB.

So wird auch die Bestimmung der Länge der Kante BC vorgenommen, indem man nacheinander die Punkte B und C betrachtet und

den Vorschub bzw. die Verschiebung des Lineals 1 auf den {

Gestell 2bestiamt.

Schließlich nimmt man die Messung der Höhe CG des Werkstückes' 93 vor, indes nan die Ebene der Richtplatte 91, dann den Punkt C, indem man die Verschiebung der Richfl-tinette 95 betrachtet, vor.

In Fig. 8 ist die Meßbank gebildet durch eine Anordnung von Kästen aus geformtem Guß, die aber auch mechanisch geschweißt sein können, dargestellt, wie insbesondere mit Bezug auf die

109820/U81

Figuren 10a und 10b beschrieben. Wie vorher ist das Lineal 1 auf den Trägern oder Wiegen 8 angeordnet, die in einer ersten Translationsrichtung - angegeben durch den Pfeil F₁ - verschoben werden können, wobei eine solche Verschiebung auf den Gleitschienen 9 vorgenommen wird, die auf dem Gestell 2 angeordnet sind. Durchgeführt wird dies mittels des Handrades 90. Die Wiegen 8 sind auf der Bank in isostatischer Weise und mit großer Genauigkeit befestigt, damit die Achse, in der sie rollen, unbedingt senkrecht zu der durch das Lineal 1 verkörperten Rollachse ist.

Im übrigen bietet der Querschnitt des Lineal 1 ein aureichend großes Trägheitsmoment, damit der Jeweilige Vorschub der Träger oder Wiegen 8 oder Supporte nicht zu Verformungen führen kann, die größer als 1/10 der gewünschten Meßgenauigkeit sind.

Im übrigen ist die Richtplatte 91 am unteren Teil des Gestells 2 angeordnet und umfaßt vier versenkbare Räder 120, die ihre leichte Verschiebung, insbesondere dahingehend ermöglichen, das zu messende Werkstück außerhalb der Meßbank anzuordnen und umgekehrt es in Meßlage in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zu führen. Andererseits muß beachtet werden, daß während der Messung diese Richtplatte 91 entweder durch 3 steife (nicht dargestellte) gegebenenfalls fest mit dem Gestell 2 verbundene Beine oder durch einen Betonklotz 121 getragen wird. Auf dieser Richtplatte wird in zweckmäßiger Weise das zu messende Werkstück 93 angeordnet, welches beispielsweise parallelepipedförmige Gestalt ABCLEFGH aufweist, wie vorher angedeutet.

Auf dem linearen Lineal 1 ist ein Support 5_f beispielsweise der langen Bauart, angeordnet, der in einer zweiten Richtung F2 senkrecht zur Richtung F1 angetrieben werden kann.

109820/U81

Im übrigen bilden die Richtungen P1 und F2 eine Ebene parallel zur Ebene der Richtplatte 91.

Auf dem Support 5 ist ein vertikal-verschiebliches Organ angeordnet, welches im wesentlichen ein Meßlineäl 114 rechteckigen Querschnittes aufweist, welches durch zwei nicht dargestellte 90° Prismen geführt ist, die fest mit einem Träger 115 verbunden sind, welcher ein einer optischen Leseeinrichtung 116 zugeordnetes Eichlineal umfaßt.

Sine Motoruntersetzerzahnstangenanordnungen 122 ermöglicht es ,einen Schnellvorschub dieses Meßlineale herbeizuführen, während die Endregelung eines solchen Vorschubs mittels einer

Mikrometerschraubeneinrichtung vorgenommen wird, die durch " das Handrad 123 gesteuert wird.

Das Ende des Metrologielineals 114 umfaflt eine optische Richtlünetteneinrichtung 124 entsprechend zwei senkrechten durch Pfeile F 4 und F5 angegebenen Richtungen.

Wie im Pail des beschriebenen G-leitorgans sind der Support 5 und die Wiegen 8 mit optischen Lenzeinrichtungen 98 und ausgestattet, die jeweils hinsichtlich hoher Genauigkeit graduierten Linealen zugeordnet sind.

Dargestellt int beispielsweise das Lineal 127» welches der Leseeinrichtung 98 zugeordnet ist, Λ

Im übrigen umfaßt eine solche Bank eine elektronische Kopier- oder Tastereinrichtung entweder mit geradem Geber oder mit Hebel entsprechend den Bedürfnissen wie bei 128 in der Figur angegeben. Die Verwirklichung einer solchen Vorrichtung ist insbesondere durch die Messung verschiedener Niveaus und Bohrungszwischachsabstände zu empfehlen*

109820/1A81

Selbetverständlich können solche Vorrichtungen mit Tasterverlängerungen ausgestattet sein, die es ermöglichen, Messungen im Inneren von tiefen Bohrungen vorzunehmen.

Die Arbeltsweise einer solchen Vorrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie die der vorher beschriebenen.

Nimmt man an , daß die Messung der Kante AB des in zweckmäßiger Weise auf der Richtplatte 91 angeordneten Werkstückes vorgenommen werden soll, so betrachtet man nacheinander mittels der Vorrichtung 124 den Funkt A, dann visiert man den Punkt B durch sorgfältige Verschiebung des Support 5 auf dem Lineal 1 an. Man bestimmt dann mittels der optischen Leseeinrichtung 98 den Vorschub des Support entsprechend der Länge AB.

Genauso wird die Bestimmung der Länge der Kante BC vorgenommen, indem man nacheinander die Punkte B und C anvisiert, indem man die Verschiebung bzw. den Vorschub des Lineals 1 auf dem Gestell 2 mittels der optischen Leseeinrichtung 99 bestimmt.

Schließlich geht man zur Messung der Höhe CG des Werkstückes über, indem man die Eben der Richtplatte 91, dann den Punkt C anvisiert und die Verschiebung des Metrologielineals 114 mittels der optischen Leseeinrichtung 116 bestimmt.

Schematisch In der Figur 9 1st eine ande»Variante der Vorrichtung dargestellt, bei der insbesondere die Richtplatte außerhalb der Messbank auf einem Träger 100 derart angeordnet 1st, daß sie eich auf einem Niveau höher als das vorhergehende befindet. Eine solche Anordnung ermöglicht einerseits, leichter Zugang zur Richtplatte zu erlangen, andererseits jede Begrenzung in der vertikalen Funktionswelse zu vermeiden. Selbstverständlich wird ein Arm 101 vorgesehen, um

109820/U81

das Meßorgan 114 beispielsweise zu tragen, Im übrigen ist der Sockel 2 vorteilhaft auf einem Betonklotz 102 angeordnete

Genaueres über den Aufbau des Befestigungsgestells 2 läßt sich aus Fig. 10a entnehmen. Ein solches Gestell besteht aus drei Kästen 130, 131 und 132 aus Gußeisen oder ist mechanisch geschweißt, wobei diese untereinander unter Bildung eines horizontal angeordneten H verbunden sind, wobei die seitlichen Kästen 130 und 132 die Gleitschienen 9 umfassen, auf denen sich die Träger oder Wiegen 8 verschieben.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß für den Pail, wo der Benutzer mit einer weniger vollständigen Bank zufrieden ist, bei der es insbesondere nicht notwendig ist, bewegliche Wiegen ä anzuordnen, das Befestigungsgestell 2 dann wie Fig. 10b zeigt, allein mittels zweier Kästen 140 und 141 hergestellt sein kann, die ein T bilden und die Anordnung der Elemente der Meßbank an drei Punkten 142, 143 und 144 abstützen, die auf dem Boden an drei nicht dargestellten Stellen angeordnet ist.

Es ist ebenfalls nützlich, darzulegen, daß die optischen Leseeinrichtungen 116, 98 und 99 durch äquivalente Mittel ersetzt werden können, welche durch elektronische Leseeinrichtungen gebildet werden, die mittels Zählen oder Kodieren arbeiten und ein numerisches Anzeigen der Maßzahlen oder Koten ermöglicht. -

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in all den Fällen benutzt werden, wo Längenmessungen in drei Rechteckkoordinaten mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von etlichen Mikron vorgenommen werden sollen, wobei die Längen 1 bis 2m erreichen können. Genauso kann eine solche Vorrichtung es ermöglichen, in vorteilhafter Weise Regelungen der Parallelität und der Orthogonalität von höchstens einer Bogenminute sowie Regelungen des Fließens, der Einschnürung, der Knickung und dergleichen zu realisieren.

109820/U81

2013900

Besonders interessante Anwendungsgebiete finden sich in sämtlichen Bereichen der Industrie.

Obwohl die gerade beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung am vorteilhaftesten bei der Durchführung des Verfahrens in einer besonders technischen Situation erscheint, so ist doch verständlich, daß hieran die verschiedensten Modifikationen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können; gewisse Elemente können durch andere ersetzt werden, die in der Lage sind, die gleiche technische Punktion zu erbringen.

Patentansprüche

BAD ORIGINAL

109820/U81

Claims

20S3SIÖ

Pat entanaprüche

ί \J Vorrichtung zur makrogeometrisehen Bestimmung von Profilen und längen von Werkstücken für Meßbänke, die im wesentlichen aus einem Gestell oder Rahmen bestehen, die am oberen Teil ein Lineal aufweisen, welches sich in einer ersten horizontalen Translationsrichtung verschieben läßt, wobei wenigstens ein Support über dieses Lineal in einer zweiten horizontalen Translations^, ehtung senkrecht zur ersten angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Support (4) während seiner Verschiebung sich dauernd gegen dieses horizontale Lineal (1) an fünf Punkten abstützt; und daß die Vorrichtung zur makrogeometrisehen Bestimmung von Profilen und Längen auswechselbare Einrichtungen der Profilabtastung oder -bestimmung dieser Werkstücke verbunden mit unabhängigen Aufzeichnungs- und Ableseeinrichtungen (22, 23) umfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Fühlereinrichtungen aus wenigstens zwei Armen (IB und 19)

ein

die voneinander unabhängig und in/und dergleichen Horizontalebene angeordnet sind,bestehen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Arme über eines ihrer Enden in zylindrischen jeweils iaostatischen Bohrungen justiert sind, die in eine fest mit der Schwenkachse (17) verbundene Träger platte eingearbeitet sind.
4. Vorrichtung neeh einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge~ kennzeichnet, daß diese Schwenkachsen (17) drei in ihrer Position regelbaren Schlitten (11, 12, 13) zugeordnet sind, die durch einen beweglichen Träger (10) getragen sind, der an fünf Punkten auf diesem Lineal (1) ruht.

109820/U81
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser bewegliche Arm oder Träger (1) Vorechubftihler (20, 21) dieser Fühlerarme aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bin 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelgeschwindigkeit des Papiers dieser Aufzeichnungseinrichtungen (22, 23) synchronisiert mit der Vorschubsgeschwindigkeit des das zu messende Werkstück tragenden Supports (4) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abtasteinrichtungen durch einen Fühler mit geradem Meßwertgeber (128), der mit dem Gestell verbunden ist, gebildet werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Fühlereinrichtungen durch einen Hebelgeber (128), der mit dem Gestell verbunden ist, gebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Definitionseinrichtungen durch eine Richtlünette (96) gebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf dem Support angeordnete Richtlünette (96) in einer dritten Translationsbewegungsrichtung senkrecht zu der Ebene angeordnet ist, die durch die ersten und zweiten Translationerichtungen gebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke auf einer Richtplatte (91) angeordnet sind, deren Ebene parallel zu der durch die ersten und zweiten Translationsrichtungen gebildeten Ebene ist.

109820/U81
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Richtplatte (91) am unteren Teil dieses Gestells (2) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Richtplatte (91) außerhalb dieses Gestelle (2) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge~ kennzeichnet daß dieses Gestell (2) durch Zusammenfügung wenigstens zweier lösbarer Kästen (130, 131) gebildet ist.
15. Anwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche λ 1 bis 14 auf eine Meßbank .

XA JCXAA.

109820/1481

Leerseite