DE2120038A1

DE2120038A1 - Computing circuit for surface testing devices

Info

Publication number: DE2120038A1
Application number: DE19712120038
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr 6842 Burstadt M Wolff
Original assignee: Hommelwerke GmbH
Current assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Priority date: 1971-04-23
Filing date: 1971-04-23
Publication date: 1972-10-26

Description

Rechenschaltung für Oberflächenprüfgeräte. Computing circuit for surface testing devices.

Zum Prüfen des Profils von werkstattmäßig bearbeiteten Oberflächen gibt es Geräte, die nach dem Tastschnittverfahren arbeiten und mehrere Maßzahlen unterschiedlicher Definition zu ermitteln gestatten. Die Benutzung mehrerer Maßzahlen hat den Vorteil, daß unter Beachtung bestimmter Regeln der Charakter des Profilschnitts besser erkannt werden kann als mit nur einer einzigen Kenngröße.For checking the profile of workshop machined surfaces there are devices that work according to the stylus method and several dimensions allow different definition to determine. The use of multiple measures has the advantage that, if certain rules are observed, the character of the profile section can be recognized better than with just a single parameter.

Im allgemeinen haben die nach den üblichen Fertigungsverfahren erzeugten Oberflächen keine regelmäßig geformten Profile, sondern sehr unregelmäßige, in ihrer Tiefe und Form stark streuende Oberflächenfehler, die mit den üblichen Maßzahlen (Rt, Ra, Rpr DIN 4762) zahlenmäßig nur schwierig erfaßt werden können.In general, they have been produced using conventional manufacturing processes Surfaces are not regularly shaped profiles, but rather very irregular ones Surface defects with strong variations in depth and shape, with the usual dimensions (Rt, Ra, Rpr DIN 4762) can only be numerically recorded with difficulty.

Um für spezielle Funktionsfälle Abhilfe zu schaffen, hat man weitere Maßzahlen definiert (Rz, DIN 4768, R3z) die zwar am Profildiagramm gut bestimmt werden können, aber mit einfachen ebktronischen Rechenschaltungen nicht darzustellen sind. Sie gestatten ein besseres Erkennen der störenden Unregelmäßigkeiten am Profilschnitt, so daß ihre zahlenmäßige Bestimmung mit Hilfe schnell arbeitender Geräte erwünscht ist.In order to remedy special functional cases, there are others Defined dimensions (Rz, DIN 4768, R3z) which are well determined on the profile diagram can be, but cannot be represented with simple electronic computing circuits are. They allow a better recognition of the disturbing irregularities in the profile cut, so that their numerical determination with the help of rapidly operating devices is desirable is.

Um die genannten neuen sowohl als auch weitere abgewandelte Maßzahlen auf einfache Weise bestimmen zu können wird erfindungsgemäß eine abgewandelte, an der Rechenschaltung für den Rt-Wert sich orientierende neue Rechenschaltung vorgeschlagen. Gegenüber der Rechenschaltung für den Rt-Wert wird ein zusätzliches Dämpfungsglied T1 verwendet, dessen Zeitkonstante T1 = W1 C1, die stetig oder in Stufen veränderlich ist, es ermöglicht, die verschiedenen Arten von Unregelmäßigkeiten getrennt zu erfassen. Es ist zweckmäßig, die Auswertung auf die mittlere Linie des Profils zu beziehen.To the mentioned new as well as other modified measures To be able to determine in a simple manner is, according to the invention, a modified one the computing circuit for the Rt value is proposed a new computing circuit. Compared to the computing circuit for the Rt value, there is an additional attenuator T1 is used, its time constant T1 = W1 C1, which is continuously or variable in steps is, it enables the different types of irregularities to be detected separately. It is advisable to relate the evaluation to the middle line of the profile.

Die Variationsbreite der Zeitkonstante T1 zur Ermittlung der einzelnen Maßzahlen Rn wird so gewählt, daß sowohl der Rt-Wert mit der maximalen Profiltiefe Rtmax (hierbei ist T1 = 3 Tm, wobei Tm = Meßzeit) als auch der Ra-Wert mit T1 = 0 gerätemäßig erfaßt werden können. Die dazwischen liegenden Werte der Zeitkonstanten können dann so gewählt werden, daß beliebige Werte ermittelt werden können, z.B. der Rz-Wert mit T1 = Tm oder der R3z-Wert mit T1 = T m/lO.The range of variation of the time constant T1 to determine the individual Dimension numbers Rn is chosen so that both the Rt value with the maximum profile depth Rtmax (here T1 = 3 Tm, where Tm = measuring time) as well as the Ra value with T1 = 0 can be recorded by the device. The intermediate values of the time constants can then be chosen so that arbitrary values can be determined, e.g. the Rz value with T1 = Tm or the R3z value with T1 = T m / 10.

Zur Erläuterung der Rechenschaltungen zeigt Fig. 1 eine solche für die Bestimmung von Rt, Fig. 2 eine solche für die Bestimmung von Ra. In Fig. 3 ist die neue Rechenschaltung dargestellt, die das zusätzliche variable Dämpfungsglied DG besitzt, dessen Zeitkonstante T1 = W1 C1 variabel ist.To explain the computing circuits, FIG. 1 shows one for the determination of Rt, FIG. 2 one for the determination of Ra. In Fig. 3 is the new arithmetic circuit is shown, which has the additional variable attenuator DG, whose time constant T1 = W1 C1 is variable.

Durch Veränderung von T1 im Verhältnis zu TM kann man z.B.By changing T1 in relation to TM one can e.g.

folgende Maßzahlen erhalten: Rn = Rt max, wenn T1 = 3 TM Rn = Rz " T1 = TM Rn = R3z II T1 = 1 TM 70 Rn = Ra " T1 = 0 Von diesen Rn-Werten können paarweise Differenzen oder Quotienten gebildet werden, die Aufschluß über die Häufigkeit und Größe einzeiner Unregelmäßigkeiten, wie Spitzen nach oben und unten, geben, wobei eine vorhandene Welligkeit durch die Variation der cut-off-Längen, die z.B. nach DIN 4768 gestuft sein können, zusätzlich ermittelt werden kann.receive the following dimensions: Rn = Rt max, if T1 = 3 TM Rn = Rz "T1 = TM Rn = R3z II T1 = 1 TM 70 Rn = Ra "T1 = 0 From these Rn values, pairwise differences or quotients can be formed which provide information about the frequency and size of individual irregularities, such as peaks upwards and downwards existing waviness can also be determined by varying the cut-off lengths, which can be graded according to DIN 4768, for example.

Werden die Zeitkonstanten T1 für die obere und untere Profilhälfte (positive und negative Gleichrichtung) unabhängig voneinander variiert und die Werte für die obere und untere Profilhälfte getrennt zur Anzeige gebracht, wie in Fig. 3 angegeben, dann können die Unregelmäßigkeiten der oberen und unteren Profilhälfte getrennt erfaßt werden. Mit Hilfe dieser Varianten ist eine bessere Profilerfassung mit einfachen elektrischen Mitteln möglich, und man gewinnt einen besseren Anschluß an das Funktionsverhalten. So ist z.B. das Gleitverhalten der Oberfläche stärker von der oberen Prdilhälfte und das Festigkeitsverhalten (Bruchgefahr) stärker von der unteren Profilhälfte abhängig.The time constants T1 are used for the upper and lower profile halves (positive and negative rectification) varies independently and the values for the upper and lower profile halves displayed separately, as shown in Fig. 3, then the irregularities of the upper and lower profile halves are recorded separately. With the help of these variants a better profile recording is possible possible with simple electrical means, and you get a better one Connection to the functional behavior. For example, the sliding behavior of the surface is stronger of the upper half of the Prdil and the strength behavior (risk of breakage) stronger of the lower half of the profile.

Zur Verbesserung-der Rechenschaltung wird eine linearisierte Gleichrichterschaltung nach Fig. 4 vorgeschlagen, durch die eine Steigerung der Genauigkeit des Gerätes und eine wesentliche Einsparung an teuren Schaltmitteln möglich ist. Wenn mehrere Rn-Werte gleichzeitig ermittelt werden, dann braucht diese Linearisierung nur einmal vorgenommen zu werden, während die anderen Rechenschaltungen mit einfachen Diodenschaltungen dann integriert werden können. Durch aufeinander abgestimmte Dioden (D1 bis Dn) wird die Schaltung noch verbessert.A linearized rectifier circuit is used to improve the computing circuit proposed according to Fig. 4, through which an increase in the accuracy of the device and a substantial saving in expensive switching means is possible. If several If Rn values are determined at the same time, this linearization only needs to be carried out once to be made, while the other computing circuits with simple diode circuits can then be integrated. Through coordinated diodes (D1 to Dn) the circuit will be improved.

Claims

Claim tJ) Computing circuit for surface testing device according to the stylus method for the simultaneous determination of several dimensions, characterized in that several calculating circuits connected in the same way for Rt determination using the time integral method are used whose damping-determining member with the time constant T1 = Wl times C1 continuously or stepwise variable over a wide range based on the measuring time Tm is.

Claim 2: Computing circuit according to Claim 1, characterized in that that the upper and lower profile halves are displayed separately.

Claim 3: Computing circuit according to Claim 1, characterized in that that the Rn values determined with different time constants for the quotient and subtraction can be concatenated in pairs.

Claim 4: Computing circuit according to Claim 1, characterized in that that to linearize the rectification only one linearizing to be used together Rectifier is present.

Claim 5: Computing circuit according to Claim 1, characterized in that that the diodes D1 to Dn have the same voltage characteristics.