DE2317210A1

DE2317210A1 - DEVICE FOR THE GEOMETRIC MEASUREMENT OF SURFACE PROFILES, IN PARTICULAR OF TURBINE BLADES AND THE LIKE

Info

Publication number: DE2317210A1
Application number: DE19732317210
Authority: DE
Inventors: Horst-Gregor Kiffe
Original assignee: RAMBOLD KG FRIEDR
Current assignee: RAMBOLD KG FRIEDR
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1974-10-17

Description

Vorrichtung zur geometrischen Messung von Oberflächenprofilen, insbesondere von Turbinenschaufeln und dergleichen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur geometrischen Messung von Oberflächenprofilen, insbesondere zur Messunq von Turbinenschaufeln und dergleichen. Device for the geometric measurement of surface profiles, in particular of turbine blades and the like. The invention relates to an apparatus for the geometric measurement of surface profiles, in particular for the measurement of Turbine blades and the like.

Es ist bekannt, Turbinenschaufeln, deren Oberflächenprofile sehr genau sein müssen, mit Hilfe von Schablonen auszumessen.It is known turbine blades whose surface profiles are very accurate must be measured with the help of templates.

-llierzu wird die Turbinenschaufel in ein Gestell gespannt, wo bei mehrere geteilte Schablonen in verschiedenen Querschnittsebenen das Profil in einem-bestimmten Abstand von beiden Seiten umschließen. Zur Ermittlung der Abweichungen vom Soll-Profil wird der Abstand zwischen dem Schablonenrand und der' Ober-L1iche mit Fühllehren gemessen, die in den Zwischenraum-maiut.l.l eingesetzt werden. Aus dem derart gemessenen Abstand und den bekannten Abmessungen der Schablonen und des Gestell les werden die Profilabweichungen ermittelt. Diese Methode ist einerseits sehr zeitraubend, andererseits durch die Art -der Messung ungenau. Außerdem ist mit einer derartigen Meßmethode keine automatische Registrierung und Auswertung der gewonnenen Meßdaten möglich.-llierzu the turbine blade is clamped in a frame where at several divided templates in different cross-sectional planes the profile in one-specific Distance from both sides enclose. To determine the deviations the distance between the edge of the template and the upper level becomes the target profile measured with feeler gauges, which are inserted into the gap-maiut.l.l. the end the distance measured in this way and the known dimensions of the templates and the The profile deviations are determined in the frame. This method is on the one hand very time consuming, on the other hand imprecise due to the type of measurement. Also is with such a measuring method there is no automatic registration and evaluation of the measurement data obtained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtuna zu schaffen, mit welcher die Profile'wesentlich genauer und auch schneller ausgemessen werden können, wobei gleichzeitig eine automatische Registrierung und Auswertung der Meßdaten vorgenommen werden kann.The invention is based on the object of creating a device with which the profiles are measured much more precisely and also faster can, with simultaneous automatic registration and evaluation of the measurement data can be made.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein Tastkopf anstelle der üblichen Fühllehren in einem vorgegebenen Abstand von dem der zu messenden Oberfläche des Profiles gegenüberliegenden Schablonenrand eingesetzt wird, dessen an der Profiloberfläche anliegender auslenkbarer Taststift über einen induktiven, kapazitiven oder mechanischen Meßwertgeber mit einem Anzeigegerät"verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that at least a probe head instead of the usual feeler gauges at a given distance of the edge of the template opposite the surface of the profile to be measured is used is, whose deflectable stylus lying on the profile surface via a inductive, capacitive or mechanical transducer connected to a display device " is.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Tastkopf an mehreren, vorzugsweise in gleichen Abständen zum Schablonenrand vorgesehenen Punkten einsetzbar.In a further embodiment of the invention, the probe head is on several, preferably used at equal distances from the stencil edge provided points.

Vorteilhafterweise weist der Tastkopf zwei'Bolzen,-Stifte oder dergleichen auf, die in diesen ent's'prechede in der Schablone vorgesehene Bohrungen eingreifen. 1 in einer weiteren Ausbildung der-Erfindung ist der Tastkopf mit einer Nase versehen, die in einen entsprechenden Ausschnitt im Schablonenrand eingreift.The probe head advantageously has two bolts, pins or like that which engage in these corresponding holes provided in the template. 1 in a further embodiment of the invention, the probe head is provided with a nose, which engages in a corresponding cutout in the edge of the template.

In der einfachsten Ausführungsform ist der Tastkopf nach Art einer Meßuhr direkt mit einem Anzeigegerät verkunden, so daß in diesem Fall die Ablesung des Meßwertes direkt an der Meßstelle erfolgt.In the simplest embodiment, the probe head is in the form of a Connect the dial gauge directly to a display device, so that in this case the reading of the measured value takes place directly at the measuring point.

Zweckmäßiger ist es jedoch, den Tastkopf elektrisch mit einem Meßgerät sowie im Falle der automatischen-Datenerfassung und Auswertung mit einem Rechner und/oder Drucker zu verbinden.It is more expedient, however, to electrically connect the probe with a measuring device as well as in the case of automatic data acquisition and evaluation with a computer and / or printer to connect.

Die Erfindung geht von der Grundidee aus, anstelle der bekannten Fühllehren in jeweils definierten Abständen zum Meßobjekt einen Tastkopf in die vorhandenen Schablonen einzusetzen und die Meßwerte ohne umständliches Umrechnen anzuzeigen bzw. auszudrucken. Dieser Vorschlag ist ohne grossen technischen Aufwand verwirklichbar, da die bei jedem Hersteller ohnehin vorhandenen Schablonen lediglich mit Bohrungen, Anschlägen oder dergleichen Fixierüngspünkten für den Tastkopf zu versehen sind.The invention is based on the basic idea, instead of the known feeler gauges Insert a probe head into the existing one at defined distances from the object to be measured Use templates and display the measured values without laborious conversion or to print out. This proposal can be implemented without great technical effort, since the templates already available from every manufacturer only have holes, Stops or similar fixing points are to be provided for the probe head.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren 1 - 6 erläutert.The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment below explained with reference to FIGS. 1-6.

In diesen zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht des Meßgestelles in schematischer Darstellung, Figur 2 einen Schnitt längs der Linie Il-Il der An,ordnung nach Figur 1, Figur 3 die Seitenansicht eines elektrischen Tastkopfes, Figur 4 die Seitenansicht eines mechanischen Tastkopfes mit Meßuhr, Figur 5 die erfindungsgemäße Meßanordnung in schematischer Darstellung und Figur 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Anordnung nach Figur 5.These show: FIG. 1 a schematic side view of the measuring frame Depiction, FIG. 2 shows a section along the line II-II of the arrangement According to FIG. 1, FIG. 3 the side view of an electrical probe head, FIG. 4 the Side view of a mechanical probe head with dial gauge, FIG. 5 the one according to the invention Measuring arrangement in a schematic representation and FIG. 6 a section along the line VI-VI of the arrangement according to FIG. 5.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, besteht das Meßgestell aus einem Ständer 1 einer Bodenplatte 2 und einer Deckplatte 3, zwischen welchen das Meßobjekt 4, dessen Profil ausgemessen werden soll und das im vorliegenden Fall aus einer Turbinenschaufel besteht-, eingespannt ist. In das Meßgestell sind in verschiedenen Höhen zweiteilige Schablonen 5 und 5' eingeschoben, die den Querschnitt des Profiles 4 mi+ einem vorgegebenen Abstand umschließen, wie die Figuren 2 und 5 deutlich machen. Die Schablonen 5 liegen auf mit dem Städer 1 fest verbundenen Schienen 6 auf.As can be seen from Figure 1, the measuring frame consists of a stand 1 a base plate 2 and a cover plate 3, between which the test object 4, whose profile is to be measured and in the present case from a turbine blade exists, is clamped. In the measuring frame there are two parts at different heights Templates 5 and 5 'inserted, the cross-section of the profile 4 mi + a given Enclose the distance, as FIGS. 2 and 5 make clear. The templates 5 lie on rails 6 firmly connected to the Städer 1.

Die an sich bekannten Schablonen sind in konstanten Abständen von dem dem Profil 4 zugewandten Schablonenrand mit Bohrungspaaren 8 versehen. Diese Bohrungspaare entsprechen in ihrer Dimensionierung und Anordnung den Bolzen 9, die an einem elektrischen Tastkopf 7 gemäß Figur 3 oder einer mit einem mechanischen Tastkopf verbundenen Meßuhr gemäß Figur 4 angebracht sind.The templates known per se are at constant intervals of the template edge facing the profile 4 is provided with pairs of holes 8. These Bore pairs correspond in their dimensions and arrangement to the bolts 9, the on an electrical probe head 7 according to FIG. 3 or one with a mechanical one Probe connected dial gauge according to Figure 4 are attached.

Zur geometrischen Messung der Profile 4 ist der Abstand a zwischen der Oberfläche des Profilstückes und dem-benachbirten Rand der Schablone 5 bzw. 5' zu erfassen und zur Anzeige zu bringen.For the geometric measurement of the profiles 4, the distance a is between the surface of the profile piece and the adjacent edge of the template 5 or 5 'to be recorded and displayed.

Zu diesem Zweck wird der elektrische Tastkopf 7 mit seinen Bolzen 9 in die Bohrungspaare 8 nacheinander eingesetzt (vergleiche Figur 5 und 6), so daß der Taststift 10 auf der Oberfläche des Profilstückes 4 aufliegt.For this purpose, the electrical probe head 7 with its bolts 9 inserted into the pairs of bores 8 one after the other (compare FIGS. 5 and 6), see above that the stylus 10 rests on the surface of the profile piece 4.

Die Auslenkung des Taststiftes 10 kann mittels eines induktiven, kapazitiven oder dergleichen Meßwertgeber' in ein elektrisches Signal umgeformt werden, welches mittels eines Anzeigegerätes, z.B. eines elektrischen Meßinstrumentes 12, zur Anzeige gebracht wird. Vorzugsweise können die derart ermittelten Meßwerte in einem angeschlossenen Rechner 13 verarbeitet werden, so daß die absoluten Profildaten erforderlichenfalls mit Hilfe eines Schreibers oder dergleichen Registriergeräten ausgedruckt werden können.The deflection of the stylus 10 can by means of an inductive, capacitive or the like transducers' are converted into an electrical signal, which by means of a display device such as an electrical measuring instrument 12 for display is brought. The measured values determined in this way can preferably be connected to a Computer 13 are processed so that the absolute profile data if necessary can be printed out with the aid of a recorder or similar recording devices can.

Falls eine ' elektronische Weiterverarbeitung der Meßwerte nicht erforderlich isL, kann anstelle dieser Anordnung durch eine an sich bekannte Meßuhr 11 mit Taststift 10 gemtiR Figur 4 verwendet werden, die wie der Tastkopf 7 gemäß Figur 3 an ihrer Rückseite mit den Bohrungspaaren 8 entsprechenden Bolzen versehen ist.If further electronic processing of the measured values is not required isL, instead of this arrangement, a dial gauge 11 known per se with a stylus can be used 10 according to FIG. 4 are used, which like the probe head 7 according to FIG. 3 at their Back is provided with the pairs of holes 8 corresponding bolts.

Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Bohrungen und Bolzenpaare 8 bzw. 9 können selbstverständlich auch ande-I t Mittel zur reproduzierbaren Anordnung des Tastkopfes 7 bzw. tler Meßuhr 11 vorgesehen sein So kann z.B. jeweils nur eine Bohrung 8 und ein Bolzen 9 vorgesehen sein, wobei durch Ermitteln des Minimalwertes der Anzeige die richtigeLage des Tastkopfes aufgesucht wird.Instead of the holes and pairs of bolts shown in the drawing 8 and 9 can of course also have other means for reproducible arrangement of the probe head 7 or dial gauge 11 may be provided E.g. in each case only one bore 8 and one bolt 9 can be provided, whereby by determining the correct position of the probe is sought after the minimum value of the display.

Ebenso kann der Tastkopf 7 eine Nase oder dergleichen Anschlag besitzen, welche in einen entsprechenden Ausschnitt im Schablonenrand eingreift.The probe head 7 can also have a nose or a similar stop, which engages in a corresponding cutout in the edge of the template.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Device for the geometric measurement of surface profiles, in particular for measuring turbine blades and the like, the to be measured turbine blade is clamped in a frame and surrounded by Schbalonen and the Measurement by determining the distance between the surface profile and the neighboring one Template edge takes place, characterized by at least one probe head (7 !, the at a predetermined distance from that of the surface of the profile (4) to be measured opposite stencil edge can be used and one. on the profile surface adjacent, deflectable stylus (10), which has an inductive, capacitive or mechanical transducer is connected to a display device (12).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the probe head (7) in several, preferably provided at equal distances from the edge of the template Bores (8) can be used.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the probe head (7) has two bolts (9), 'pins or the like in these corresponding 1 holes (8) provided in the template (5).

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the probe head (7) has a nose that suffered in a corresponding cutout Stencil edge engages.

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the 'probe head in the manner of a dial gauge known per se with a Display device is connected.

6. Device -according to one or more of claims 1 -to 4, characterized characterized in that the probe head ('7) is electrically connected to a measuring device (12) and / or a Computer (13) is optionally connected to printer (14) for data acquisition.

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