DE2264111A1 - Messvorrichtung - Google Patents

Description

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R. 842

Augsburg, den 28. Dezember 1972

Rolls-Royce (1971) Limited, 14/15 Conduit Street, London W.l,

England

Meßvorrichtung

Die Erfindung betrifft Meßvorrichtungen zur Messung einer Vielzahl von Abmessungen an Bauteilen, mit mindestens einer Lagervorrichtung für ein Bauteil und mit einer Vielzahl von identischen Tastern.

Unter der allgemeinen Bezeichnung "Bauteile" sind

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beispielsweise Konstruktionsteile zu verstehen. Es ist bereits bekannt, solche Bauteile derart zu messen, d.h· nachzumessen, daß das einzelne Bauteil in einer Lagervorrichtung gehaltert und das Ansprechen eines Tasters oder einer Lehre beobachtet wird, welche an der Lagervorrichtung angebracht ist und das Bauteil berührt. Wenn eine Vielzahl verschiedener Bauteile gemessen werden soll, welche jeweils in verhältnismäßig kleinen Stückzahlen zur Verfügung stehen, so ist es unwirtschaftlich, für jedes der Bauteile eine Lager- und Tastvorrichtung vorzusehen un solche Vorrichtungen für eine nicht sehr häufige Benutzung auf Lager zu halten. Es ist deshalb üblich geworden, die Lehren bzw* Taster von der Vorrichtung zu entfernen und in Verbindung mit anderen Lagervorrichtungen wiederzuverwenden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es sehr zeitaufwendig ist, weil die Taster jedesmal nach ihrem Anbringen an der Lagervorrichtung von Hand geeicht werden müssen, d.h. sie müssen so eingestellt werden, daß für gleiche Bauteilabmessungen immer dann, wenn die Taster für die Messung einer neuen Gruppe von Bauteilen zusammengefügt sind, gleiche Tasterablesungen erzielt werden. Dieses Problem tritt insbesondere bei Anordnungen mit einer großen Anzahl von Tastern auf, welche infolge der Form des Bauteils dicht nebeneinander angeordnet sein müssen.

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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Meßvorrichtung der obengenannten Art derart zu verbessern, daß das Eichen und Messen selbst bei einer Vielzahl kleiner Serien verschiedener Bauteile in kürzerer Zeit als bei bekannten Meßvorrichtungen ausgeführt werden können.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Meßvorrichtung zur Messung einer Vielzahl von Abmessungen an Bauteilen, mit mindestens einer Lagervorrichtung für ein Bauteil und mit einer Vielzahl von identischen Tastern, welche gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Lagervorrichtung zur Halterung des betreffenden Bauteils derart aufgebaut ist, daß für die Messung jeweils einer Abmessung des Bauteils jeweils mindestens ein Taster an der Lagervorrichtung angebracht werden kann.

In Vieiterbildung der Erfindung ist die Meßvorrichtung mit einer Grundplatte zur Aufnahme einer Vielzahl von Lagervorrichtungen ausgerüstet, von welchen jeweils eine für jeweils ein Bauteil vorgesehen ist. Bei einer solchen Meßvorrichtung nach der Erfindung sind die Lagervorrichtungen zur Halterung des betreffenden Bauteils jeweils derart aufgebaut, daß für die Messung jeweils einer Abmessung der Bauteile jeweils mindestens ein Taster an der betreffenden

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Lagervorrichtung angebracht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Pig, 1 eine Meßvorrichtung nach der

Erfindung im Grundriß,

Fig, 2 einen Aufriß der in Fig, I dar

gestellten Meßvorrichtung,

Fig. 3 eine Endansicht der in Fig. 2

dargestellten Meßvorrichtung in Richtung eines Pfeiles III,

Fig. 4 eine Endansicht der in Fig. 2

dargestellten Meßvorrichtung in Richtung eines Pfeiles IV,

Fig, 5 ein Flußdiagramm des elektrischen

Teils der Meßvorrichtung, welcher eine Anzeigeeinheit, eine Meßwertverarbeitungseinheit, eine

-H-

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Polgesteuereinheit und einen elektronischen Digitalrechner aufweist,

Fig. 6 eine logische Schaltung der Anzeige

einheit,

Fig» 7 gemeinsam mit Fig, 7A eine logische

Schaltung der Folgesteuereinheit,

Fig, 8 gemeinsam mit Fig. 8A ein Fluß

diagramm eines Programmes für den Rechner, und

die Fig. 9 und 10 Diagramme zur Erläuterung bestimmter

Programmschritte,

Die in den Zeichnungen (Fig· 1 bis 4 und 7) dargestellte Meßvorrichtung weist eine Lagervorrichtung 10 zur Halterung eines zu messenden Werkstückes bzw, Bauteils 11, eine Traganordnung 12, auf welcher die Lagervorrichtung 10 befestigt ist, und Taster 13 zum Messen des Bauteils auf.

Das Bauteil Ist ein Drehteil mit vier zu messenden

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zylindrischen Teilen ΠΑ, HB, HC und HD. Die Endteile HA und HB des Bauteils ruhen auf zwei Böcken I¹I der Lagervorrichtung 10. Die Böcke haben jeweils einen horizontalen Rand 16 und einen vertikalen Rand 17 zur Halterung des Bauteiles. Die Endteile HA und HB werden jeweils durch einen einzelnen Taster 13 gemessen. Die Mittelteile HC und HD, d.h. die nicht auf einem der Böcke gelagerten Teile werden jeweils durch zwei diametral einander gegenüberliegende Taster 13 gemessen, wie in Fig, 1 dargestellt. Die Lagervorrichtung 10 weist eine Platte 15 auf, an welcher die Böcke befestigt sind und welche auf einem Tisch 21 ruht, der ein Teil der Traganordnung 12 ist.

Die Taster 13 weisen jeweils einen Körper 18 auf, welcher einen längsverschiebbaren, stabförmigen Fühler 19 trägt. Der Fühler 19 ist derart angeordnet, daß eine Tastspitze bzw, ein Fühlerplättchen 19A desselben das Bauteil an einer Stelle Hx an dem Bauteil berührt. Eine schwache Feder 20 (Fig. 3) drängt die Tastspitze gegen das Bauteil. Der Fühler 19 ist nach jeder Seite einer im folgenden noch näher erläuterten Nullstellung hin verschiebbar. Jeder Tasterkörper 18 ist mit einer Anschlagfläche 25 versehen. Wenn sich der Fühler 19 in der Nullstellung befindet, wird der horizontale Abstand zwischen der Anschlagfläche 25 und

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dem äußersten Ende der Tastspitze I9A durch eine Strecke A gebildet. Diese Strecke A ist bei sämtlichen Tastern gleich.

Die Lagervorrichtung 10 weist für jeden Taster eine in einem Rand der Platte 15 gebildete Aussparung 22 mit einer Endfläche 23 auf, welche von der Stelle Hx um eine Strecke horizontal entfernt ist, welche gleich der Strecke A ist. Zur Halterung des Tasters in seiner Stellung an der Lagervorrichtung wird der Tasterkörper so weit in die Aussparung hineingeschoben, bis seine Anschlagfläche 25 an der Endfläche 23 der Lagervorrichtung anliegt, Seitenflächen 26 der Aussparung haltern den Taster seitlich. Da sämtliche Taster identisch sind, ist es klar, daß sich, soweit es die Strecke A betrifft, die Positionen der Endflächen 23 der Aussparungen 22 mit den Unterschieden zwischen den Durchmessern der betreffenden Teile HA, HB, HC, HD des Bauteils ändern. Die Lagervorrichtung 10 ist deshalb jeweils nur für ein ganz bestimmtes Bauteil vorgesehen, d.h. es müssen für unterschiedliche Bauteile H unterschiedliche Lagervorrichtungen 10 vorgesehen werden, wobei jedoch dieselben Taster 13 in Verbindung mit jeder einzelnen der unterschiedlichen Lagervorrichtungen verwendet werden können. Wenn eine Lagervorrichtung hergestellt wird, so wird die Position der Endflächen 23 mit Bezug auf die vertikalen Ränder I7 gemessen, welche für diesen Zweck

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Bezugsränder bilden.

Der Tisch 21 ist ein Magnettisch einer an sich bekannten Bauart, Er weist einen Handgriff 26A zum Ein- bzw. Ausschalten des Magnetismus auf. Wenn die Meßvorrichtung für die Messung eines bestimmten Bauteiles zusammengebaut werden soll, wird die zu dem betreffenden Bauteil gehörende Lagervorrichtung auf dem Tisch 21 mittels Ansätzen 27 gehaltert und die Taster werden auf den Tisch aufgesetzt und in die Aussparungen 22 hinein bis an die Endflächen 23 geschoben. Anschließend wird der Magnetismus eingeschaltet, wodurch sowohl die Lagervorrichtung wie auch die Taster auf dem Tisch in ihrer geforderten gegenseitigen Lage festgehalten werden. Zum Nachmessen des Bauteils muß dieses dann lediglich auf die Böcke Ik aufgesetzt werden.

Der Vorteil der oben beschriebenen Anordnung liegt in der Geschwindigkeit und Einfachheit, mit welcher die Taster und jede beliebige Lagervorrichtung zusammengebaut werden können.

Bei der eigentlichen Messung des Bauteils wird jede Abweichung der Fühler von ihrer Nullstellung ermittelt und eine derartige Abweichung mit einer bestimmten Maßtoleranz

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verglichen. Dieser Vergleich wird durch einen Rechner 120 (Pig, 5) vorgenommen und, wenn die Abweichung nicht innerhalb der Toleranz liegt, wird die Größe der Toleranzabweichung durch den Rechner ausgedruckt. Es sind Vorkehrungen getroffen, daß der Durchmesser, die Unrundheit und die Exzentrizität der verschiedenen Bereiche des Bauteiles gemessen werden können. Zur Messung der Unrundheit und der Exzentrizität wird das Bauteil durch einen Stift/Schlitz-Adapter 27A mit einer Welle 29 verbunden, welche auf dem Tisch 21 derart gelagert ist, daß sie mittels eines Handgriffes 28 um 90° gedreht und zum Freigeben des Bauteiles axial zurückgezogen werden kann.

Bezüglich der Nullstellung der Taster, d«h, der Tastfühler ist klar, daß ein Fühler im Idealfall genau dann in seiner Nullstellung sein sollte, wenn die Bauteilabmessung gleich einem bekannten Bezugsmaß ist. Da sich eine solche Bedingung praktisch nur mit Schwierigkeiten erreichen läßt, sind Vorkehrungen zum Eichen der Taster mit Hilfe eines Meisterteils 30 getroffen, welches zwar gleich dem zu messenden Bauteil ist, welches sich jedoch insoweit von diesem-unterscheidet, als an ihm ein Bund 3OA angebracht ist. ^:"^i;i- ■ =--^v-^:-' · ^: ■■■ '■ ' ■-'- - ■ .-.-.■■

Bei den Rechenoperationen werden gespeicherte Daten

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verwendet, welche jeweils einer bestimmten Lagervorrichtung zugeordnet sind. Um das Erkennen der gespeicherten Daten sicherzustellen, trägt die Lagervorrichtung eine Kennzahl in einer zur Übermittlung an den Rechner geeigneten Form. Die Lagervorrichtung ist außerdem mit einer Kodiereinrichtung zum Erkennen der Anzahl der bei der Lagervorrichtung verwendeten Taster versehen, damit Fehler vermieden werden.

Bei der Meßvorrichtung sind somit Vorkehrungen für das Abgeben von fünf Arten von Ausgangsinformationen getroffen, nämlich für die Tasterpositionen (d.h. die Positionen der Fühler 19), den Bauteil/Meisterteil-Kennwert, die Winkellage des Werkstückes bzw. Bauteils, die Lagervorrichtungskennzahl und die Anzahl der Taster, Das Erzeugen und Verarbeiten dieser Ausgangssignale wird im folgenden unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig, 5 bis 8A beschrieben.

Die Tasterposition, d.h. die Lage des Fühlers 19 wird durch eine Verarbeitungseinheit 31 erkannt und verarbeitet, welche eine Induktionsbrückenschaltung 32 aufweist. Diese Brückenschaltung besteht aus zwei in jedem Taster vorhandenen Induktionsspulen 33 und 3^, welche jeweils den Fühler 19 umgeben, und zwei Induktionsspulen 35 und 36, welche sämtlichen Tastern gemeinsam sind und mit Vielehen die

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Spulen 33 und 34 der einzelnen Taster durch einen Multiplexer 37 verbindbar sind. Der Abgleich der Brückenschaltung 32, welche durch die Spulen 35, 36 und die durch den Multiplexer ausgewählten Spulen 33, 34 des Tasters gebildet ist, ändert sich, wenn der Fühler 19 des Tasters verschoben wird. Der Fühler befindet sich in der Nullstellung, wenn ein mit 38 bezeichnetes Brückenausgangssignal Null ist. Der Wechselstrom des Ausgangssignals 38 wird durch einen Wechselstrom/Gleichstrora-Konverter 39 in Gleichstrom umgewandelt» Das analoge Ausgangssignal 39A des Konverters 39 wird durch einen A/D-Umsetzer 40 in digitale Form umgewandelt. Das Ausgangssignal 4l des A/D-Umsetzers 40 wird einer Folgesteuereinheit zugeleitet. Der Multiplexer 37 wird durch einen Zähler 43 periodisch weitergeschaltet, welcher seinerseits durch die Folgesteuereinheit 42 schrittweise weitergeschaltet wird, was im folgenden noch näher beschrieben ist.

Die Bauteil/Meisterteil-Erkennung wird durch zwei Schalter 44 und 45 bewirkt, welche auf der Traganordnung derart angebracht sind, daß der Schalter 45 durch den Bund 3OA betätigt wird, wenn das Meisterteil auf die Böcke 14 aufgesetzt wird. Der Schalter 44 wird betätigt, wenn das Bauteil 11 auf die Böcke 14 aufgesetzt wird. Die Schalter 44, erzeugen Signale 46, 47, welche der Folgesteuereinheit 42 und außerdem einer Anzeigeeinheit 48 (Fig. 5 und 6) zugeleitet

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und in diesen in Verbindung mit die Bauteil-/Meisterteil-Position angebenden Signalen verarbeitet werden.

Die Bauteil-Position wird durch zwei normalerweise geöffnete Schalter 49 und 50 angegeben, welche an der Traganordnung 12 in der Nähe des Handgriffes 28 angebracht sind. Wenn sich der Handgriff 28 in einer mit 28/1 bezeichneten Stellung (vgl. Fig, 4) befindet, berührt ein Ansatz 51 an dem Handgriff den Schalter 49 und schließt ihn. Wenn der Handgriff in eine mit 28/2 bezeichnete Stellung gebracht wird, berührt der Ansatz 51 den Schalter 50 und schließt ihn. Die Stellungen 28/1 und 28/2 weisen einen Winkelabstand von 90° auf. In geschlossenem Zustand erzeugen die Schalter 49, 50 Signale 52, 53, welche der Anzeigeeinheit zugeführt werden.

Gemäß der Darstellung in Fig, 6 werden in der Anzeigeeinheit 48 die Signale 46, 47 durch eine ODER-Schaltung hindurchgeleitet, deren Ausgangssignal zwei UND-Schaltungen 54, 55 zugeführt wird, welche als Eingangssignale zum einen die Signale 52 bzw, 53 und zum anderen die "0"- bzw, "1"-Ausgangssignale eines bistabilen Multivibrators 57 empfangen, welcher durch aufeinanderfolgendes Betätigen eines Druckschalters 58 abwechselnd gesetzt und zurückgestellt wird. Die Ausgangssignale der UND-Schai-

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tungen 5¹*, 55 werden einer ODER-Schaltung 59 zugeleitet, deren Ausgang mit einer Anzeigetafel 60 verbunden ist_e Diese Anzeigetafel ist in der Nähe des Schalters 58 angeordnet und mit den Worten "Zum Abtasten Niederdrücken" markiert. Die Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn entweder ein Bauteil oder ein Meisterteil in die Lagervorrichtung eingesetzt ist und sich der Handgriff 28 in der Stellung 28/1 befindet, die Anzeigetafel 60 aufleuchtet und die Bedienungsperson auffordert, den Schalter 58 niederzudrücken, damit ein Signal 67 erzeugt wird. Das hat zur Folge, daß der Rechner die zu der Stellung 28/1 gehörenden Tasterausgangssignale liest, was im folgenden noch näher erläutert ist» Durch das Niederdrücken des Schalters 58 wird außerdem der bistabile Multivibrator 57 gesetzt, mit dem Ergebnis, daß die UND-Schaltung 5^ gesperrt wird, die Anzeige der Anzeigetafel 60 erlischt und die UND-Schaltung bereit gemacht wird, um durch das Signal 53 leitend zu werden» Die Bedienungsperson dreht anschließend den Handgriff 28 in die Stellung 28/2. Dadurch wird die UND-Schaltung 55 leitend und die Anzeigetafel 60 wird wieder zum Aufleuchten gebracht. Danach drückt die Bedienungsperson den Schalter 58 nieder und bewirkt dadurch, daß die zu der Stellung 28/2 gehörenden Tasterausgangssignale in den Rechner eingelesen werden. Außerdem bewirkt das

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Niederdrücken des Schalters 58, daß der bistabile Multivibrator 57 für das nächste Einlesen der zu der Stellung 28/1 gehörenden Daten wieder zurückgestellt wird. Auf diese Weise ist die Bedienungsperson verpflichtet, die Stellungen 28/ und 28/2 abwechselnd zu verwenden, wobei das Signal 67 in beiden Fällen freigegeben wird.

Die Mummer der Lagervorrichtung und die Anzahl der Taster werden durch Schalter 61 bzw, 62 erkannt, welche auf der Traganordnung 12 in der Nähe eines Ansatzes 64 der ,-Platte 15 angeordnet sind. Öffnungen 64A in dem Ansatz 64 sind derart angeordnet, daß sie die Lagervorrichtungsnummer und die Anzahl der Taster im Binärcode bilden, so daß dann, wenn die Lagervorrichtung auf den Tisch 21 aufgesetzt wird, eine entsprechende Auswahl der Schalter 61, 62 betätigt wird, welche Signale 65, 66 erzeugt, die der Folgesteuereinheit 42 zugeleitet werden.

Die Folgesteuereinheit 42 hat die Aufgabe, dem Rechner eine Nachricht zukommen zu lassen, welche aus folgenden Signalen in der angegebenen Reihenfolge besteht (vgl. Fig. und 7A):

a) das Signal 65 der Lagervorrichtungsnummer,

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b) die MeisterteiWBauteil-Signale 46, 47,

c) die Signale 4l, bei welchen es sich um die Ausgangssignale der betreffenden Taster 13 handelt, und

d) ein "Ende der Nachricht"-Signal,

Der Betrieb der Polgesteuereinheit 42 wird durch das Signal 67 eingeleitet, welches einen bistabilen Multivibrator setzt, der daraufhin ein Signal 83 zum Freigeben einer Gruppe von UND-Schaltungen 84 erzeugt, an welchen außerdem die Signale 65, 66, 46, 47 in der in Fig. 7 dargestellten Weise anliegen. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 84 sind über ODER-Schaltungen 85 mit einem Schieberegister 86 verbunden» Das Signal 83 bewirkt, daß der Zustand der UND-Schaltungen 84 in das Schieberegister 86 eingelesen wird.

Das Signal 83 setzt außerdem einen bistabilen Multivibrator 71, welcher derart verschaltet ist, daß er einen bistabilen Multivibrator 72 setzt und dadurch den nächsten Schritt der Folge einleitet. Die bistabilen Multivibratoren 70, 71 und 72 sind derart untereinander verbunden, daß durch das Setzen des bistabilen Multivibrators 71 der bistabile

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Multivibrator 70 zurückgestellt und durch das Setzen des bistabilen Multivibrators 72 der bistabile Multivibrator zurückgestellt wird.

Der bistabile Multivibrator 72 erzeugt ein Signal 87, welches durch eine ODER-Schaltung 88 hindurchgeleitet wird und einen bistabilen Multivibrator 89 setzt, damit eine UND-Schaltung 90 freigegeben wird, welche als weitere Eingangssignale ein Impulssignal 69 und ein Signal 92 aus dem Rechner empfängt; der Rechner steuert durch das Signal 92 die UND-Schaltung 90, Das Ausgangssignal 91 der UND-Schaltung 90 wird zur Impulssteuerung des Schieberegisters 86 verwendet, um die Inhalte desselben nacheinander als einen , ersten Teil einer Nachricht 93 in den Rechner weiterzuleiten· Das Schieberegister 86 erzeugt auf seine vollständige Entladung hin ein Signal 9¹J, welches den bistabilen Multi vibrator 89 zurückstellt.

Das Signal 9^ wird außerdem einem bistabilen Multivibrator 73 zugeleitet und setzt diesen, welcher seinerseits mit einem bistabilen Multivibrator Ik verbunden ist und diesen setzt. Die bistabilen Multivibratoren 72, 73» 7^ sind derart untereinander verbunden, daß sie sich einander in der gleichen Weise, wie mit Bezug auf die bistabilen Multi vibratoren 70, 71, 72 bereits beschrieben, zurückstellen,

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Die gleiche Schaltungsanordnung ist bei im folgenden noch zu beschreibenden bistabilen Multivibratoren 73 bis 81 gewählt.

Der bistabile Multivibrator 74 erzeugt ein Signal 98, welches einer UND-Schaltung 99 zusammen mit dem Signal 94, einem Signal 97, welches anzeigt, daß der A/D-Umsetzer 40 seine Aufgabe ausgeführt hat, und einem Signal 101 zugeführt wird, welches anzeigt, daß der Multiplexer seinen letzten Schritt ausgeführt hat, d.h. daß sämtliche Tasterausgangssignale 38 gelesen worden sind. Das Eingangssignal 101 wird invertiert, so daß die UND-Schaltung 99 nur dann freigegeben wird und ein Ausgangssignal 103 erzeugt, wenn das Signal nicht wahr ist. Das Signal 98 wird außerdem zusammen mit dem Signal 94 und einem nicht invertierten Eingangssignal einer UND-Schaltung 104 zugeführt, so daß ein Ausgangssignal 105 dann erzeugt wird, wenn das Signal 101 wahr ist.

Das Signal 103, welches wahr ist, wenn noch nicht sämtliche Brückenschaltungs- bzw, Tasterausgangssignale 38 multiplext worden sind, wird dem bistabilen Multivibrator zugeleitet und setzt diesen, welcher daraufhin den bistabilen Multivibrator 76 setzt, damit dieser ein Signal I06 erzeugt, welches einer Gruppe von UND-Schaltungen 107A zugeleitet

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wird und diese freigibt, an welchen außerdem jeweils die Bits bzw. Ziffern des Signals kl anliegen und deren Ausgänge mit den entsprechenden ODER-Schaltungen 85 verbunden sind. Das Signal 106 bewirkt, daß das Signal 41 in das Schieberegister 86 eingelesen wird.

Das Signal 106 wird außerdem dem bistabilen Multivibrator 77 zugeleitet, welcher ein Ausgangssignal 107 erzeugt und an die ODER-Schaltung 88 abgibt, damit das Signal kl als ein weiterer Teil des oben genannten Signals 93 seriell aus dem Schieberegister ausgegeben wird. Wenn das Schieberegister 86 leer ist, leitet das Signal 9k wieder das Auslesen des nächsten Tasterausgangssignals durch die bistabilen Multivibratoren 73 bis 77 ein, wie oben beschrieben.

Wenn das letzte Tasterausgangssignal 38 gelesen worden ist, ist das Signal 101 wahr, so daß die UND-Schaltung 99 gesperrt und die UND-Schaltung 104 freigegeben wird, deren Ausgangssignal 105 dem bistabilen Multivibrator 78 (vgl. Pig, 7A) zugeleitet wird, welcher daraufhin ein "Ende der Nachrichf'-Signal I08 erzeugt, welches zwei der ODER-Schaltungen 85 zugeleitet wird, damit es in das Schieberegister 86 eingelesen, wird.

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Das Signal 108 wird außerdem durch die bistabilen Multivibratoren 79 und 80 hindurchgeleitet, damit ein Signal IO9 erzeugt wird, welches an der ODER-Schaltung 88 anliegt, damit das Signal 108 als letzter Teil der Nachricht 93 an den Rechner abgegeben wird, um das Ende der Nachricht anzuzeigen.

Die Signale 9^ und 109 werden einer UND-Schaltung 110 zugeleitet, welche bistabile Multivibratoren 81, 82 setzt, damit ein Ausgangssignal 111 für eine Anzeige erzeugt wird, welche angibt, daß die Nachricht in den Rechner eingelesen worden ist. Der bistabile Multivibrator 82 ist durch ein geeignetes Signal 112 zurückstellbar.

Zur Beschreibung des Betriebes des Rechners 120 wird auf Fig. 8 Bezug genommen. Der Rechner hat ein in dieser Figur dargestelltes Programm, durch welches er die Nachricht liest, die tatsächlichen Abmessungen bzw, die Isc-Werte des Bauteils aus den Signalen 4l berechnet, die errechneten Abmessungen mit gespeicherten Toleranzen vergleicht und ein Ausgangssignal dann erzeugt, wenn irgendeine der Abmessungen außerhalb der Toleranz liegt.

Eine in dem Rechner gespeicherte Information ist in dem

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Programm folgendermaßen gekennzeichnet:

AM = Istwertmessung des Durchmessers des Meisterteils in mm j

D max = das Maximum der Toleranz, die ein bestimmter Teil des Bauteils im Durchmesser haben darf, gemessen in mm;

D min = das Minimum der genannten Toleranz; OT = die Unrundheitstoleranz in mm; ET = die Exzentrizitätstoleranz in mm; E = Exzentrizität;

G = ein konstanter Faktor zum Umwandeln des Signals kl, welches Spannungen darstellt, in mm-Meßwerte.

Betriebskennwerte des Programms sind:

i = eine Nummer einer Seriennummer 1 bis ¹J, welche den Teilen HA bis HD des Bauteils bzw. Meisterteils zugeordnet ist;

a = einer von zwei einander diametral gegenüber-

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liegenden Tastern 13;

b = der andere von zwei einander diametral gegenüberliegenden Tastern 13;

c = eine in der Stellung 28/1 vorgenommene Messung; d = eine in der Stellung 28/2 vorgenommene Messung, Die Variablen des Programms sind:

C = ein zu einem Taster 13 gehörendes Signal 4l, wenn ein Bauteil gemessen wird;

M = ein zu einem Taster 13 gehörendes Signal Hl, wenn ein Meisterteil gemessen wird;

AC = der tatsächliche Durchmesser des Bauteils, wie er durch das Programm berechnet wird. Die Reihenfolge, in welcher die Kennwerte i, a, b verwendet werden, ist folgende:

Cl = Signal 4l aus dem Taster 13 am Teil HA. C2 = Signal Hl aus dem Taster 13 am Teil HB.

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Zi

226 A 11

C 3a )

) = Signale 'Il aus den Tastern 13 am Teil HC, C3b )

) = Signale 'Il aus den Tastern 15 am Teil Ui), CiIb )

Beachte: Es wird zwar eine entsprechende Notation Ml bis il'l für das Meisterteil verwendet, die Anfügungen a, b sind jedoch für das Meisterteil· nicht erforderlich.

XDmaχ = ein Maß, um welches das Bauteil Dmax überschreitet;

XDmin = ein Maß, um welches das Bauteil Dmin unterschreitet;

XOT = ein Maß, um welches das Bauteil OT überschreitet;

XET , = ein Maß, um welches das Bauteil ET überschreitet.

Gemäß Fig. 8 ist das Programm so aufgebaut, daß es auf das Signal 67, welches von der Bedienungsperson durch Niederdrücken des Schalters 58 erzeugt wird, anspricht und das Signal 92 abgibt und das Signal 93 in den Rechnerspeicher einliest, was durch die Operation 121 symbolisch dargestellt ist.

Es ist oben bereits erwähnt worden, daß bei Verwendung

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der Heftvorrichtung die Taster mit Hilfe des Meisterteils 30 geeicht werden müssen. Das bedeutet, daß das Meisterteil 30 in die Lagervorrichtung eingesetzt und eine Ablesung der Taster vorgenommen werden muß, damit die abgelesenen Werte mit den tatsächlichen Abmessungen AM des Meisterteils verglichen werden können, die vorher bereits von Hand gemessen und in den Speicher des Rechners eingegeben worden sind.

Das Programm hat deshalb nach dem Einlesen des Signals als erstes durch eine Entscheidung 122 zu prüfen, ob in der Lagervorrichtung ein Meisterteil vorhanden ist und, wenn dem so ist, eine Operation 123 zum Speichern der Signale Ml als Abmessungen M auszuführen und mit einer Operation 124 zum Abgeben eines Signals 125 an die Anzeigeeinheit abzuschließen, ,um der Bedienungsperson mitzuteilen, daß die Taster geeicht worden sind und daß nunmehr ein zu messendes Bauteil in die Lagervorrichtung eingesetzt werden kann. Die Eichung und die sich an diese anschließenden Operationen ergeben sich anschaulich aus Pig· 9» in welcher der Fühler 19 zwar so dargestellt ist, daß er das Meisterteil 30 berührt, wobei jedoch das Signal kl gleich Null ist, wenn die Spitze 19A sich auf einer mit "0" bezeichneten Linie befindet.

Wenn das erste Bauteil in die Lagervorrichtung eingesetzt worden ist, drückt die Bedienungsperson wieder den Schalter

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nieder und diesesmal führt die Entscheidung 122 (vgl, Fig. 8) zu einer Operation 126, welche die grundsätzliche Aufgabe hat, die tatsächlichen Durchmesser AC in mm der betreffenden Teile des Bauteils zu bilden. Zu diesem Zweck bewirkt die Operation 126, daß die Abmessungen Ca, Cb zu dem gespeicherten Durchmesser AM des Meisterteils addiert werden. Da die Größe von C die Dimension einer Spannung hat, muß sie zur Umwandlung in eine in mm ausgedrückte Größe mit G multipliziert werden. Diese Summe ist sodann eine genaue Ableitung des Durchmessers des Bauteils, vorausgesetzt, daß M Null war, vgl. Operation 123 oben. Sofern M nicht Null war, werden Ma und Mb als Subtrahenden in die Operation 126 eingeführt.

Der tatsächliche Bauteildurchmesser AC wird von dem unteren Toleranzdurchmesser Dmin in einer Operation 127 subtrahiert, damit das außerhalb der Toleranz liegende Durchmessermaß XDmin erzeugt wird. Der entsprechende Schritt zur Bildung von XDmax wird in einer Operation 128 ausgeführt. Wenn das Bauteil innerhalb der Toleranz liegt, so sind XDmin und XDmax gleich Null oder negativ; wenn sie positiv sind, so bewirken Entscheidungen 129, 130, daß sie durch Operationen 131» 132 gespeichert werden.

- 2k -

309828/(H 1 5

JtS

Die Maße bzw. Abmessungen XDmax und XDmin werden für sämtliche Kennwerte c gebildet und durch eine überprüfung für den Kennwert d wiederholt, vgl. Operation 133.

Bei der Unrundheitsprüfung wird für jeden Durchmesser des Bauteils geprüft, ob das Ergebnis der Durchmesserprüfung für beide Winkelstellungen des Bauteils die gleiche war bzw., mit anderen Worten, ob ACc = ACd,

Gemäß Fig. 8A bildet zu diesem Zweck eine Operation den Modulus der Differenz zwischen den Abmessungen ACc und ACd und subtrahiert diesen Modulus von der Unrundheitstoleranz OT, um XOT zu erzeugen. Wenn XOT positiv ist, Operation 135» so liegt das Bauteil außerhalb der Toleranz und XOT wird durch eine Operation 136 gespeichert.

Bei der Exzentrizitätsprüfung wird geprüft, ob die Mittelteile HC, HD des Bauteils jeweils mit den Endteilen HA, HB konzentrisch sind» Der Ausdruck für die Bestimmung der Exzentrizität ist in einer Operation 137 des Programms angegeben. Dieser Ausdruck wird in Verbindung mit Fig. 10 verständlich, in welcher E ein in den beiden Winkelstellungen 28/1, 28/2 des Bauteils dargestellter Exzentrizitätsradius ist. Der Ausdruck für E in der Operation

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kann aus folgenden Gleichungen abgeleitet werden:

AM Δ Γ

^ + E sin θ = ψ. + (- Cad + M)G;

ΛΡ ΔΜ

^ + E cos θ = ψ- + (Cac - M)G;

welche anhand der Darstellung in Fig. 10 ohne weiteres verständlich sind. Wenn durch eine Operation 138 festgestellt wird, daß das Maß XET positiv ist, wird es durch eine Operation 139 gespeichert.

Schließlich prüft das Programm in einer Operation l40, ob irgendwelche außerhalb der Toleranz liegende Abmessungen vorhanden sind und es gibt, wenn das der Fall ist, die entsprechenden Abmessungen an eine Schreibmaschine und ein Ausfallsignal 1^2 an die Anzeigeeinheit 48 aus.

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Claims (1)

1. 226Λ111

   Patentansprüche;

   ί 1.j Meßvorrichtung zur Messung einer Vielzahl von Abmessungen an Bauteilen, mit mindestens einer Lagervorrichtung für ein Bauteil und mit einer Vielzahl von identischen Tastern, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung (10) zur Halterung des betreffenden Bauteils (11) derart aufgebaut ist, daß für die Messung jeweils einer Abmessung des Bauteils jeweils mindestens ein Taster (13) an der Lagervorrichtung angebracht werden kann.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Grundplatte zur Aufnahme einer Vielzahl von Lagervorrichtungen, von welchen jeweils eine für jeweils ein Bauteil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtungen (10) zur Halterung des betreffenden Bauteils (11) jeweils derart aufgebaut sind, daß für die Messung jeweils einer Abmessung der Bauteile jeweils mindestens ein Taster (13) an der betreffenden Lagervorrichtung angebracht werden kann.

   3, Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster (13) jeweils einen verschiebbaren Fühler (ly) aufweisen, welcher zum Messen der betreffenden

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   Abmessung an dem Bauteil (11) zur Anlage gebracht wird, und daß die bzw. jede Lagervorrichtung (10) für jeden Taster eine Anschlagfläche (23) aufweist, wobei diese Anschlagflächen derart angeordnet sind, daß dann, wenn der Fühler jedes Tasters in einer Nullstellung (A) ist, die Lage jedes Fühlers mit Bezug auf die zugeordnete Anschlagfläche für sämtliche Taster der bzw. jeder Lagervorrichtung dieselbe ist.

   i»„ Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Taster (13) mit einer Anschlagfläche (25) versehen ist, welche mit der betreffenden Anschlagfläche (23) der betreffenden Lagervorrichtung (10) zusammenwirkt.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein für die bzw. jede Lagervorrichtung (10) vorgesehenes Meisterteil (30), welches zum Eichen der Taster (13) verwendet wird.

   6, Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine elektrische Schaltung (31, 32) zum Abfühlen der Verschiebung des Fühlers (19) und zum Erzeugen eines Ausgangssignals (38), welches je nach dem, ob das Meisterteil (30) oder das Bauteil (11) gemessen wird, ein Meisterteilsignal

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   oder ein Bauteilsignal ist und welches die Abweichung des Fühlers nach der einen oder anderen Seite seiner Nullstellung angibt, und durch einen Rechner (120), welcher einen Speicher mit den unabhängig von der Meßvorrichtung gemessenen tatsächlichen Abmessungen des Meisterteils, außerdem eine Leseeinrichtung für die Tasterausgangssignale sowie einen Speicher jeweils für die Meisterteil- und die Bauteiltasterausgangssignale und schließlich eine Recheneinrichtung zur Bestimmung der betreffenden Abmessung des Bauteils aus der algebraischen Summe der Abmessung des Meisterteils, des Meisterteiltasterausgangssignals und des Bauteiltasterausgangs signals aufweist.

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