DE2132285A1

DE2132285A1 - Groessenmessgeraet mit grossem Messbereich

Info

Publication number: DE2132285A1
Application number: DE19712132285
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Asano; Ikuo Ohtsu
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1970-07-01
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1972-01-05
Also published as: US3755909A; DE2132285B2; GB1313804A; FR2098135A5; JPS4946357B1

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Hölzbauer - Dr. F. Zumstein jun.

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Cs 71-536

Toyoda Koki Kabushiki Kaisha, Aichi-ken, Japan

Größenmeßgerät mit großem Meßbereich Ϊ3* m^m *■■* ϊ"ϊ ϊϊϊ ΐΐ ΐΐΐ S3 ^BV mmi "^" immS ΐΐΐ hS- ΐΐ «mS Ηρΐ ΐνΐ *h> H4 ΐΐΐ ipS «pS ΐνΐ S·! ^^^ 2» ΐΐΐ eefc u^S wS Si HH4 ^^M> h3 hS

Die Erfindung betrifft ein Größenmeßgerät mit großem Meßbereich und insbesondere ein solches Gerät, das mit großer Genauigkeit die Abmessungen von Werkstücken unterschiedlicher Größe messen kann.

Ein herkömmliches Größenmeßgerät mit großem Meßbereich besitzt im allgemeinen zwei Meßtaster, welche gegen ein zu messendes Werkstück mit Hilfe von Federn unter einem vorbestimmten Berührungsdruck gepreßt'werden. Da jedoch die.Federn um einen vorbestimmten Wert zusammengedrückt werden, der durch einen Begrenzungsschalter bestimmt ist, bewirken leichte Veränderungen in der Betätigung des Begrenzungsschalters Änderungen in der Biegung der Feder, so daß sich der Berührungsdruck der Meßtaster ändert, wodurch die Genauigkeit der Messung abnimmt· Insbesondere wenn eine extrem hohe Meßgenauigkeit

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zum Beispiel in der Größenordnung von Mikron gefordert wird, beeinflussen die oben genannten Änderungen der Berührungsdrucke stark die Genauigkeit der Messung der bestimmten Abmessungen des Werkstückes«

Da darüberhinaus bei dem herkömmlichen Größenmeßgerät mit großem Meßbereich unabhängige Führungsteile vorgesehen sind, um die oberen und unteren Meßtaster gleitend zu führen, ist es nicht nur notwendig, die Zahl solcher Führungsteile und ihre Bauteile zu vergrößern, sondern es wird auch der Gesamtfehler, der durch den Verschleiß der Führungsteile und ihren Herstellungsfehler verursacht wird, vergrößert_s so daß die Meßgenauigkeit verringert wird. Ein solcher großer Gesamtfehler ist nicht zulässig, wo eine extrem hohe Genauigkeit \ Vt_;i der Größenordnung von Mikrons wesentlich ist.

Ziel der Erfindung ist ein Größenmeßgerät mit großem Meßbereich, welches stets einen bestimmten Berührungsdruck zwischen ^ leßtastern und dem zu messenden Werkstück unabhängig von -i-^ _.u messenden Abmessungen einhalten kann, so daß eine äußerst genaue Messung von verschiedenen Abmessungen möglich ist. Weiter soll die Zahl der Bauteile der Führungsteile für die oberen und unteren Meßtaster verringert werden, so daß eine Verringerung der Wirksamkeit der Messung verhindert wird, die durch den Verschleiß solcher Bauteile und durch deren Herstellungsfehler verursacht wird. Außerdem soll bei dem Gerät ein bestimmter Berührungsdruck zwischen den Meßtastern und dem von ihnen umfaßten Werkstück sichergestellt werden, ohne daß Federn verwendet werden.

Erfindungsgemäß wirdein Großenmeßgeräi- mit großem Meßbereich geschaffen, welches einen Meßkopf, der auf ein zu messendes Objekt zu und von diesem weg bewegt werden kann, einen bewegbaren Bl ocky der an diesem Meßkopf angebracht ist, so daß er

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relativ zu diesem bewegbar ist, einen ersten Meßtaster, der an einer Seite des Meßblocks' befestigt ist, ein gleitendes Teil, welches gleitend in den beweglichen Block aufgenommen ist, einen zweiten Meßtaster, der an dem gleitenden Teil auf derselben Seite wie der erste Meßtaster befestigt ist, so daß das Objekt zwischen dem ersten und zweiten Meßtaster gefaßt wird, einen Verschiebungsdetektor, um die relative Verschiebung zwischen dem gleitenden Teil und dem bewegbaren Block zu messen, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, ein erstes Ausgleichsgewicht, um die an dem bewegbaren Block angreifende Schwerkraft aufzufangen, und ein zweites Ausgleichsgewicht, um die an dem gleitenden Teil angreifende Schwerkraft aufzufangen, besitzt.

Im folgenden soll die Erfindung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. .

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Größenmeßgerätes mit großem Meßbereich.

Fig. 2 ist eine Draufsicht von oben auf das in Fig. 1 gezeigte Gerät, wie es in Richtung des Pfeiles II gesehen wird.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt des Gerätes längs der Linie III-III in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt eines Teiles des Gerätes längs der Linie IV-IV in Fig. 3-

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2.

Fig. 6 zeigt einen sehematischen Schnitt zusammen mit einem pneumatischen System.

Fig. 7 ist ein elektrisches Biockdiagramm eines Zählers und eines Vergleichers für das Ausgangssignal von einem Verschiebung sdetektor .

In den Fig. 1 bis 4 umfaßt das erfindungsgemäße Größenmeßgerät mit großem Meßbereich einen Meßkopf 1, welcher einstellbar an

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einer Basis 4 angebracht ist, die an einem Ende einerFührungsstange 2 und einer Kolbenstange 3 befestigt ist. Der MeBkopf wird auf ein zu messendes Werkstück S zu und von diesem weg längs der Führungsstange 3 mit Hilfe eines nicht gezeigten Öldruckzylinder bewegt, welcher an dem linken.Ende, in der Blickrichtung der Fig. 1, der Kolbenstange 3 befestigt ist. Wie am besten in Fig. 5 gezeigt ist, hat der Hauptkörper des Meßkopfes 1 im Längsschnitt die Form eines C mit oberem und unterem Backen 5 und 6, an welchen die oberen und unteren Teile eines Halterungsstabes 7 mit Hilfe von Büchsen 8 und und Überwurfmuttern 10 bzw. 11 befestigt sind. Ein bewegbarer Block 12.ist gleitend auf dem Haiterungsstab 7 in einem Abstand zwischen den Backen 5 und 6 angebracht und eine Fluiddruckkammer 14 wird zwischen dem Halterungsstab 7 und der Innenwand einer Bohrung 13 gebildet, die sich durch den bewegbaren Block 12 erstreckt. Der obere Meßtaster 16a ist einstellbar an einer Halterung 15 angebracht, die auf einer Seite des bewegbaren Blockes 12 ausgebildet ist, um mit dem Werkstück S in Eingriff zu kommen. Eine Führungsstange 17 ist an dem oberen Ende des bewegbaren Blockes 12 befestigt, so daß sie sich gleitend durch eine Führungsbüchse 18 erstreckt, die an dem oberen Backen 5 des. Meßkopfes vorgesehen ist. Der Zweck der Führungsstange 17 ist, die Bewegung des bewegbaren Blockes 12 bezüglich des Meßkopfes 1 zu führen und den bewegbaren Block daran zu hindern, sich um den Halterungsstab 7 zu drehen. ■Wie durch einen Pfeil P gezeigt ist, wird Druckluft in die Fluiddruckkammer 14 über Leitungen 19 und 20 geschickt, die sich durch den oberen Backen des Meßkopfes bzw. den Halterungsstab 7 erstrecken, um einen wesentlichen Prozentsatz des Gewichtes B^ (siehe Fig. 6),'* das, an dem bewegbaren Block 12 angreift, durch eine unterstützende Kraft F aufzufangen, die durch die komprimierte Luft geliefert wird. Der Meßkopf 1 ist mit einem Zylinder 21 für die Aufnahme eines Kolbens 22 ausgebildet, um den Meßtaster 16a zu betätigen. Das obere Ende der Kolbenstange 23 des Kolbens 22 ist gegenüber dem unteren

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Ende der Führungsstange 17. Eine Kompressionsfeder 24 ist im oberen Teil des Betatigungskolbens 22 aufgenommen, um den Kolben 22 nach unten zu drücken. Die Druckluft wird einer Fluiddruckkammer 25 am unteren Ende des Zylinders 21 über eine Leitung 26 zugeführt, um den Kolben 22 nach oben zu bewegen, so daß der bewegbare Block 12 durch das in Eingriffkommen von Kolbenstange 23 und Führungsstange 17 nach oben bewegt wird, so daß sich"der obere Meßtaster 16a von dem Werkstück S wegbewegt. Ein Zapfen 27 ist an der Innenseite des bewegbaren Blockes 12 befestigt und ist mit einem Ausgleichsgewicht 31 über ein flexibles Seil 30 verbunden, welches über Rollen 28 und 29 läuft. Das Ausgleichsgewicht 31 umfaßt eine Vielzahl von Gewichtselementen 31a, 31b, 31c ... von verschiedenem Gewicht, um so das Gesamtgewicht einzustellen. Das Gewicht W, des Ausgleichsgewichtes wird so eingestellt, daß es die folgende Gleichung erfüllt (siehe Fig. 6)

W₁ = (B₁ _ f₁) - F

wobei B die Schwerkraft darstellt, die an dem bewegbaren Block 12 angreift, F die unterstützende Kraft, die durch die komprimierte Luft geliefert wird, welche in die Fluiddruckkammer 14 eingeleitet wird, und f.. den Berührungsdruck, der dem oberen Meßtaster erteilt wird.

Es soll besonders darauf hingewiesen werden, daß in dieser Ausführung sform der Berührungsdruck f. nicht durch eine Feder ausgeübt wird, sondern anstelle davon durch das Einstellen des Gewichtes W des Ausgleichsgewichtes.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der bewegbare Block 12 mit einem durchgehenden Loch 32 ausgebildet, und Führungsbüchsen 33 und

34 sind an den oberen bzw. unteren Enden des durchgehenden Loches 32 befestigt, um eine gleitende Stange 35 aufzunehmen. Ein unterer Meßtaster 16b, der an der Unterseite des Werkstückes S angreifen kann, ist an dem unteren Ende der gleitenden Stange

35 befestigt, während ein Arm 36 mit ihrem oberen Ende verbunden ist. Eine nach unten führende Führungsstange 37 ist an

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dem Arm 36 befestigt, welche mit einem minimalen Gleitwiderstand durch zwei . Führungsplatten 37a und 37b geführt wird, wie am besten in Fig. 4 gezeigt ist. Wieder ist der Zweck der Führungsstange 37, die Bewegung der gleitenden Stange 35 bezüglich des bewegbaren Blockes 12 zu führen und die gleitende Stange 35 am Drehen zu hindern. Es soll bemerkt werden, daß in dieser Ausführungsform die Teile, welche die relative Bewegung des oberen und unteren Meßtasters 16a und 16b führen, wobei die Genauigkeit dieser Teile die Meßgenauigkeit des Gerätes stark beeinflußt, nur auf die Teile beschränkt ist, 'wo die gleitende Stange 35 in dem bewegbaren Block 12 sitzt, das sind die Führungsbüchsen 33 und 34. Ein Referenzsignalgenerator 38, z.B. in der Form eines Differentialtransformators, der in axialer Richtung mit Hilfe eines Zahnstangen—Ritzel-Mechanismus 39 einstellbar ist, der von der Außenseite betätigt wird, ist an dem bewegbaren Block 12 angebracht, so daß er dem unteren Endeoer Führungsstange 37 gegenübersteht. Im wesentlichen vom Mittelpunkt des Haltearmes 36 führt eine geeichte Skala 40 zum Beispiel in der Form einer magnetischen Gitterskala nach unten, die eines der Elemente eines Verschiebungsdetektors darstellt, und ein Lesekopf 41 in der Form einer Spule zum Feststellen des magnetischen Gitters ist an dem bewegbaren Block 12 angebracht, wobei dieser Lesekopf das andere Element des Verschiebungsdetektors darstellt. Die Normskala 40 ist durch eine Büchse 40a geschützt. Vielter ist der bewegbare Block 12 mit einem Zylinder 42 ausgebildet, um einen Kolben 43 für die Betätigung des Meßtasters 16b aufzunehmen, und ein Arm 45 ist an dem unteren Ende der Kolbenstange 44 des Kolbens 43 befestigt. Eine Kompressionsfeder 46 ist unter dem Kolben 43 angeordnet, um diesen normalerweise nach oben zu drücken. Beim Zuführen von Druckluft in die Fluiddruckkammer 47 über dem Kolben 43, wie durch den Pfeil P gezeigt ist, wird der Kolben 43 nach unten bewegt, um den unteren Meßtaster 16b durch den Arm 45 nach unten von dem Werkstück S wegzubewegen. Ein Zapfen 48 ist in das obere Ende der gleitenden Stange 35

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geschraubt und ist mit einem anderen Ausgleichsgewicht 52 über ein. flexibles Seil 51 verbunden, das um die Rollen 49 und 50 läuft. Wieder umfaßt das Ausgleichsgewicht 52 eine Vielzahl von. Gewichtselementen 52a, 52b, 52c ... von verschiedenem Gewicht, um das Gesamtgewicht auf irgendeinen gewünschten Wert einzustellen. Das Gewicht W_? des Ausgleichsgewichtes 52 ist so eingestellt, daß es die folgende Gleichung erfüllt (siehe Fig. 6)

wobei B die Schwerkraft darstellt, die an der gleitenden Stange 35 angreift, und f_? den Berührungsdruck, der auf den unteren Meßtaster 16b ausgeübt wird. Es soll ebenfalls besonders bemerkt werderij daß in dieser Ausführungsform der erforderliche Berührungsdruck f„ auf den unteren Meßtaster 16b durch die geeignete Einstellung des Gewichtes W_? des Ausgleichsgewichtes 52 und nicht durch eine Federeinrichtung wie bei dem herkömmlichen Meßgerät ausgeübt wird.

Fig. 6 zeigt ein Schaltdiagramm für die Druckluft. Die Druckluft wird von einer geeigneten Quelle, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wie durch den Pfeil P gezeigt ist, zugeführt und konstant in die Fluiddruckkammer 14 durch ein Sperrventil 53, einen Filter 54 und ein Reduzierventil 55 geschickt, aber sie wird in die'Fluiddruckkammern 25 und 47 durch Drosselventile 58 bzw. 59 nur dann geschickt, wenn ein Umschaltventil 57 zu einem Eingang b geschaltet wird.

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm für das Zählen und Vergleichen des Ausgangssignals vom Verschiebungsdetektor_o Insbesondere läuft ein elektrisches Ausgangssignal vom Lesekopf 41, das die relative Verschiebung zwischen Eichskala und'Lesekopf 41 darstellt, über einen Polaritätsdiskriminator 60 und einen Kodierer oder eine Impulsgeneratorschaltung 61, um ein Impulssignal entsprechend der Richtung der Verschiebung der Eichskala 40 zu erzeugen. Das Impulssignal wird für jede Einheit

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der relativen Verschiebung der beiden Detektorelemente 40 und erzeugt und wird durch einen Additions-Subtr.aktionszähler 63 gezählt, um die Große der relativen Verschiebung zu bestimmen. Ein Eingangsanschliß einer AND-Torschaltung 62 ist mit dem Ausgang des Kodierers 61 verbunden, während der andere Eingangsanschluß mit dem Ausgang des Referenzsignalgenerators 38 durch eine NO '—Schaltung 64 verbunden ist. Der Ausgang der AND-Tor-Schaltung ist mit dem Additions-Subtraktionszähler 63 gekoppelt. Wenn demgemäß ein Referenzsignal durch den Referenzsignalgenerator 38 erzeugt wird, ist die AND-Tor-Schaltung geschlossen, während sie bei Beendigung des Referenzsignales in den Zustand versetzt wird, daß sie die Impulse, die durch den Kodierer 61 erzeugt werden, zu dem Additions-Subtraktions-Zähler 63 leiten kann.

Bei Beginn des Meßvorganges wird ein Kontroll stück (nicht gezeigt) zwischen-den oberen und unteren Meßtaster 16a und 16b gebracht, um eine Referenzgröße festzulegen. Unter diesen Bedingungen wird das oberen Ende des Referenzsignalgenerators in Berührung mit dem unteren Ende der Führungsstange 37 durch Bedienung des Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 39 gebracht, um ein Referenzsignal von dem Referenzsignalgenerator 38 zu erzeugen. Weiter wird der gezählte Wert des Additions-Subtraktions-Zählers gleich der Abmessung des Kontroll Stückes eingestellt, so daß der Zähler so arbeitet, daß er die jeweiligen Impulse von dem eingestellten Wert bei Verschiebungen abzieht, bei denen sich die Meßtaster einander nähern, während er die jeweiligen Impulse bei Verschiebungen addiert, bei denen sich die Meßtaster voneinander entfernen, so daß der absolute Wert der Abmessung zwischen dem oberen und unteren Meßtaster angezeigt wird. Der "Inhalt des Additions-Subtraktions-Zählers wird durch einen Vergleicher 65 mit einem Wert verglichen, der in einem Register 66 vorgewählt ist, und wenn diese beiden Werte miteinander übereinstimmen, wird durch den Vergleicher ein Übereinstimmungssignal erzeugt. Der in dem

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Register 66 vorgewählte Wert kann die Endabmessung des Werkstückes S sein und der Vergleicher 65 vergleicht digital die Übereinstimmung oder Nicht-Übereinstimmung der numerischen Daten. Das Übereinstimmungssignal kann als Befehlssignal verwendet werden, um z.B. den Vorschub des Schleifscheibensupports einer Schleifmaschine zu steuern. Für diesen Zweck ist es durch die geeignete Auswahl des vorgewählten Wertes im Register 66 möglich, immer dann ein Signal zu erzeugen, wenn der Außendurchmesser des Werkstückes S gleich dem vorgewählten Wert wird. Ein solches Einstellen des Registers kann viel einfacher durchgeführt werden als das herkömmliche Einstellen mit einem Kontroll stück und kann bei digitaler Steuerung automatisch durchgeführt werden, indem ein Programmband verwendet wird. Das Register 66 kann durch eine Vorwähl einrichtung mit einer Einstellskalenscheibe ersetzt werden.

Das bisher beschriebene Größenmeßgerät mit großem Meßbereich arbeitet in der folgenden Weise:

Wenn ein Befehlssignal gegeben wird, um das Meßgerät vorwärts zu bewegen, wird das Umschaltventil 57 in Fig. 6 .zu dem Eingang b umgeschaltet, damit Druckluft in die Fluiddruckkammern 25 und 47 über Drosselventile 58 und 59 geschickt wird, um die oberen und unteren Meßtaster 16a und 16b durch die Wirkung der Kolben 22 und 43 zu trennen. Wie oben beschrieben wurde, wird Druckluft normalerweise in die Fluiddruckkammer 14 eingeleitet, so daß die unterstützende Kraft F, die durch die Druckluft geliefert wird, einen wesentlichen Prozentsatz der Schwerkraft aufnimmt, die an dem bewegbaren Block 12 angreift. Aufgrund des Befehlssignals zum Vorwärtsbewegen wird Drucköl dem oben genannten nicht gezeigten Öldruckzylinder zugeführt, der mit der Verlängerung der Kolbenstange 3 verbunden ist, um das Größenmeßgerät längs der Führungsstange 2 auf das Werkstück S zuzubewegen. Am vorderen Ende der Bewegung des Meßkopfes 1 betätigt ein Anschlag 3a (siehe Fig. 6), der an der

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Kolbenstange 3 befestigt ist, einen Endschalter LSI, der das vordere Ende festlegt, um das Umschaltventil 5 7 zu dem Eingang a umzuschalten, was zur Folge hat, daß die Druckluft in den Fluiddruckkammern 25 und 47 über die Drosselventile 58 und in die Atmosphäre abgelassen wird. Demgemäß werden der obere und untere Meßtaster 16a und 16b mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit aufeinander zu bewegt, um mit dem Werkstück S in Eingriff zu kommen. Während dieser Bewegung der Meßtaster kommt die Führungsstange 37 von dem Referenzsignalgenerator außer Eingriff (siehe Fig. 3), wodurch die Erzeugung des Referenzsignals von dem Referenzsignalgenerator 38 beendet wird, so daß die AND-Torschaltung 62 die Möglichkeit hat, die Impulssignale von dem Kodierer 61 zu dem.Additions-Subtraktions-Zähler 63 zu führen. Wie oben beschrieben wurde, werden die erforderlichen Berührungsdrucke f, und f„ auf die oberen und unteren Meßtaster 16a und 16b übertragen, indem die Ausgleichsycwichte W und W„ eingestellt werden. Die Meßtaster 16a und 16b werden aufeinander .zu bewegt, wenn der Außendurchmesser des Werkstückes S abnimmt, wenn der SchleifVorgang fortschreitet, so daß ein elektrisches Signal in dem Lesekopf 41 erzeugt wird, welches der relativen Verschiebung zwischen den zwei Meßtastern entspricht. Das elektrische Signal, das durch den Lesekopf 41 erzeugt wird, wird durch den Kodierer 61 in .Impulse umgewandelt und das Impulssignal wird über die AND-Tojtschaltung 62 dem Additions-Subtraktions-Zähler 63 zugeführt. Die Anzahl der Impulse wird von dem anfangs eingestellten Wert des Zählers 63 subtrahiert, wobei dessen Inhalt den absoluten Wert der Abmessung des Werkstückes anzeigt.

Wenn der SchleifVorgang weiter fortschreitet, bis die Bearbeitete Größe des Werkstückes mit dem vorgewählten Wert des Registers 66 zusammenfällt, erzeugt der Vergleicher 65 ein Übereinstimmungssignal, welches dazu verwendet wird, den Schleifscheibensupport zurückzuziehen und das Umschaltventil 57 auf den Eingang b umzuschalten. Demgemäß wird die Druckluft in die Fluiddruckkammern25 und 47 geschickt, um die oberen

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und unteren Meßtaster 16a und 16b von dem Werkstück weg zu. bewegen. Nach diesem Öffnen der Meßtaster wird der Meßkopf 1 durch die Wirkung der Kolbenstange 3 zurückgezogen, wodurch ein Zyklus der Arbeitsweise des Größenmesßgerätes mit großem Meßbereich beendet ist.

Wie oben schon mehrfach betont wurde, bleiben erfindungsgemäß die erforderlichen Berührungsdrucke f, und f„, da sie auf die oberen und unteren Meßtaster durch Einstellen der Ausgleichsgewichte W, und W„ ausgeübt werden und nicht durch Federeinrichtungen wie bei den herkömmlichen Konstruktionen, stets auf den eingestellten Werten und werden nicht durch Änderungen der Federkraft beeinflußt. Daher ist es möglich, die Größe mit extrem hoher Genauigkeit zu messen., Weiter ergibt die Einstellung der Ausgleichsgewichte W, und W passende Berührungsdrucke.

Darüberhinaus sind die Führungen für die Relativbewegung der oberen und unteren Meßtaster, die die Genauigkeit der Messung stark beeinflussen', auf die in Eingriff stehenden Teile zwischen der gleitenden Stange 35 und den Führungsbüchsen 33 und 34 allein beschränkt, so daß die Zahl der Bauelemente,, die die Führungseinrichtung für zwei 'relativ zueinander bewegbare' Meßelemente darstellen, stark verringert ist. Daher kann die kummulative Wirkung des Verschleißes dieser Führungseinrichtungen und ihrer Herstellungsfehler auf die Meßgenauigkeit stark verringert werden.

Es sind natürlich zahlreiche Abänderungen des erfindungsgemäßen Gerätes möglich, so kann z.B., anstatt daß die Schwerkraft B₁, die an dem bewegbaren Block 12 angreift, durch die Kraft der komprimierten Luft, die in die Fluiddrückkammer 14 eingeleitet ist, und das Gewicht W, des Ausgleichsgewichtes 31 aufgefangen wird, diese Schwerkraft B₁ allein durch das Ausgleichsgewicht aufgefangen werden.

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Claims

? a t ei) tan s ρ rü ehe

Gröjßenmeßgerät mit großem Meßbereich mit einem Meßkopf, der auf das zu messende Objekt zu und von diesem weg bewegbar ist, mit einem bewegbaren Block, der gleitfähig an diesem Meßkopf angebracht ist, mit einem ersten Meßtaster, der an einer Seite dieses Blockes befestigt ist, mit einem gleitenden Teil, das gleitend an diesem Meßkopf angebracht ist, mit einem zweiten Meßtaster, der an diesem gleitenden Teil auf derselben Seite wie der erste Meßtaster befestigt ist, so daß" das Objekt zwischen dem ersten und zweiten Meßtaster gefaßt wird, mit einer Ein-* richtung, Um diesen bewegbaren Block und das gleitende Teil relativ zueinander in axialer Richtung zu bewegen, um Berührungsdruck -mit Hilfe einer Federeinriehtung auf dem ersten und zweiten Meßtaster auszuüben, und. mit einem Verschiebungsdetektor, um die relative Verschiebung zwischen dem bewegbaren Block und dem gleitenden Teil zu messen, dadurch g e k e η η ζ ei c h η et, daß der bewegbare Block (12) gleitend an diesem Meßkopf (1) angebracht ist, daß das gleitende Teil (35) gleitend in diesem bewegbaren Block.aufgenommen ist, daß 'ein erstes Ausgleichsgewicht (31) vorgesehen ist, um die an diesen bewegbaren Block angreifende Schwerkraft aufzufangen, so daß ein vorbestimmter Berührungsdruck auf den ersten Meßtaster (16a) ausgeübt wird, und daß ein zweites Ausgleichsgewicht vorgesehen ist, um die an dem gleitenden-Teil angreifende Schwerkraft aufzufangen, so daß ein vorbestimmter Berührungsdruck auf den zweiten Meßtaster (16b) ausgeübt wird*

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2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf die Form eines C mit zwei Backen hat, daß der bewegbare Block gleitend an einem Halterungsstab angebracht ist, der zwischen diesen Backen gehalten wird, und daß eine Fluiddruckkammer zwischen diesem bewegbaren Block und dem Halterungsstab gebildet wird, um den bewegbaren Block relativ zu dem Halterungsstab zu unterstützen.

3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ausgleichsgewicht für den Meßkopf an der Seite von diesem vorgesehen ist, die den Meßtastern entgegengesetzt ist, und daß dieses Gewicht, mit dem bewegbaren Block durch eine flexible Sei!einrichtung verbunden ist.

4. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses erste Ausgleichsgewicht eine Vielzahl von Ausgleichsgewichts element en von verschiedenem Gewicht umfaßt.

5. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht W, des ersten Ausgleichsgewichts so gewählt ist, daß es die Beziehung erfüllt

wobei B, die Schwerkraft darstellt, die an dem bewegbaren Block angreift, F die unterstützende Kraft, die durch das Druckfluid geliefert wird, welches in diese Fluiddruckkammer eingeleitet wird, und f.-. den Berührungsdruck, der auf den ersten Meßtaster ausgeübt wird.

6. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Block mit einem durchgehenden Loch ausgebildet. ist, daß das gleitende Teil eine gleitende Stange umfaßt, welche lose in diesem durchgehenden Loch aufgenommen ist, und daß der zweite Meßtaster an dem äußeren Ende dieser gleitenden Stange befestigt ist, wobei die gleitende

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Stange in diesem durchgehenden Loch ..durch Führungsbüchsen an den entgegengesetzten Enden des durchgehenden Loches gelagert ist.

7. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Block mit einem Zylinder ausgebildet ist, und daß ein Kolben in diesem Zylinder enthalten ist, um den zweiten Meßtaster\zubetätigen.

8. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gleitende Stange mit dem ziveiten Ausgleichsgewicht über eine flexible Seileinrichtung verbunden ist.

9. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zweite Ausgleichsgewicht eine Vielzahl von Ausgleichsgewichtselementen von verschiedenem Gewicht umfaßt.

10. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht W„ des zweiten Ausgleichsgewichts so ausgewählt ist, daß es die Beziehung erfüllt

W₂ - B_{2 +} f₂ ■

wobei Β« die Schwerkraft darstellt, die an dieser gleitenden Stange angreift, und fp den Berührungsdruck, der auf den zweiten Meßtaster ausgeübt wird·

11. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsstange mit dem bewegbaren Block verbunden ist, und daß die Führungsstange gleitend durch den Meßkopf gelagert wird, wodurch der bewegbare Block am Drehen gehindert wird.

12. Meßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluiddruckzylinder für den Meßkopf unter der Führungsstange vorgesehen ist, und daß ein Kolben in diesem Zylinder enthalten ist, um mit der Führungsstange in Ein-

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griff zu kommen, um den bewagbaren Block zu bewegen.

•13. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der gleitenden Stange über einen Verbindungsarm mit einer Führungsstange verbunden ist, wobei diese Führungsstange gleitend in dem bewegbaren Block aufgenommen ist, um die Bewegung dieser gleitenden Stange bezüglich des bewegbaren Blockes zu führen, und daß ein Referenzsignalgenerator einstellbar an dem bewegbaren Block angebracht ist, um mit der Führungsstange zusammenzuwirken.

14. Meßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzsignalgenerator einen Differentialtransformator umfaßt.

.15. Meßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsdetektor zwei zusammenwirkende Elemente umfaßt, wobei eines dieser Elemente mit dem Verbindungsarm verbunden ist und das andere durch den bewegbaren Block gehalten wird.

16. Meßgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Element des Verschiebungsdetektors eine magnetische geeichte Skala und das andere Element eine elektrische Spule umfaßt.

17. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um Druckfluid konstant in die Fluiddruckkammer für die Betätigung des bewegbaren Blockes zu schicken.

18. Meßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschaltventil vorgesehen ist, um Druckfluid zu diesem Zylinder zuzuführen und aus ihm herauszulassen.

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19. Meßgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschaltventil vorgesehen ist, um Druckfluid zu diesem Pluiddruckzylinder zuzuführen und aus ihm herauszulassen. '

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