DE2342720A1

DE2342720A1 - Messvorrichtung zum ausmessen von werkstuecken

Info

Publication number: DE2342720A1
Application number: DE19732342720
Authority: DE
Inventors: Sergio Solaroli
Original assignee: FINIKE ITALIANA MARPOSS S DI MARIO POSSATI and C SA; Finike Italiana Marposs SpA
Current assignee: Marposs SpA
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1974-03-21
Also published as: JPS5840121B2; US3863350A; JPS4966366A; IT974574B; CH563565A5; DE2342720C2; FR2200503A1; FR2200503B1; SE385047B; GB1449006A

Description

Meßvorrichtung zum Ausmessen von Werkstücken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zum Ausmessen von Werkstücken mit einem Stützrahmen und mindestens einem durch Stützmittel an dem Rahmen gehalterten Meßkopf einschließlich eines Meßfühlers und eines Meßwandlers für die Fühlerlage. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Komparator, bei dem mechanische Werkstücke mit die Werkstücke direkt berührenden Tastern ausgemessen werden.

Es ist bekannt, daß Meßvorrichtungen mit die Werkstücke direkt berührenden Tastern bewegliche Elemente aufweisen, denen die Taster zugeordnet sind, die die auszumessenden Werkstücke berühren.

Die Bewegungen der Taster werden durch Meßwandler für die Tasterlage erfaßt, die sich auf die Abmaße von Lehren beziehende Ausgangssignale abgeben.

Die mechanische Null-Einstellung dieser Meßvorrichtungen wird durch

- 2 409812/0410

CZ.

die Einstellung der Lage der Taster und der Heßwandler erreicht, r,--daß bei Berührung der Lehre durch den Taster sich der Wandler in einer solchen Lage befindet, in der er ein reproduzierbares und Vorzugsweise lineares Ansprechverhalten bei guter Empfindlichkeit aufweist. Nach der mechanischen Null-Einstellung erfolgt die elektrische Null-Einstellung, indem mit Hilfe von Potentiometern oder dgl_o die Ablesemarke der Meßvorrichtung auf Null eingestellt wird, während die Taster noch die Lehren berühren.

Es ist klar, daß die mechanische Null-Einstellung von Meßvorrichtungen eine heikle Tätigkeit ist, die oft sehr viel Zeit in Anspruch nimmt. Weiterhin ist jedem Fachmann verständlich, daß eine falsche Null-Einstellung die Genauigkeit der Meßvorrichtung ziemlich illusorisch macht. Damit hängt die Meßgenauigkeit von der Geschicklichkeit und der Sorgfalt der Bedienungsperson ab, die nicht in ausreichendem Maße verläßlich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Meßvorrichtung zu schaffen, bei der die mechanische Hull-Einstellung in sehr genauer und verläßlicher VJeise schnell durchgeführt v/ercien kann, wobei die Einstellung nur von Herstellungsfaktoren,aber nicht von der Tätigkeit des Benutzers der Meßvorrichtung abhängt.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmittel eine Bewegung des Meßkopfes relativ zum Rahmen ermöglichen, daß an dem Meßkopf mindestens ein Kontaktelement vorgesehen ist, das mit einem an dem Rahmen angeordneten Bezugsanschlag zusammenarbeiten kann, und daß das Kontaktelement und/oder

- 3 409812/0410

BAD öttölNAL"

eier Be zug s ans chi ac austauschbar sind, um bei Änderungen der Nenn- ; abmäße der auszumessenden Werkstücke eine mechanische Null-Ein- _: stellung zu ermöglichenc

Die beigefügten Unterarisprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes. ^;

ι Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung soll nun an Hand der .

beigefügten Zeichnung genauer beschrieben werden. Die Zeichnung .: i:eigt: Eine schematische Darstellung einer Aus führungs form der Meß-¹ vorrichtung, die zur Überprüfung von mechanischen Werkstücken in automatischen Meßmaschinen geeignet ist.

Gemäß der Fig. 1 ist eine Stützplatte 1 mittels zweier Blattfedern 2 und 3 schwenkbar an einem Rahmen 4 der Meßvorrichtung angelenkt. Das eine Ende der Blattfeder 2 ist mittels eines Blocks 5 fest mit der Stützplatte 1 verbunden, während das andere Ende mittels eines Blockes 6 an dem Rahmen 4 befestigt ist. Die Blattfeder 3* die eine zur Ruhelage der Feder 2 orthogonale Ruhelage einnimmt, ist mit einem Ende durch einen Block 7 mit dem Rahmen 4 verbunden, während das andere Ende durch einen Block 8 fest mit der Stützplatte 1 verbunden ist.

Mit der Stützplatte 1 ist ein Arm 9 verbunden, an dessem freien Ende eine Rückholfeder 10 befestigt ist, dessen anderes Ende an , dem Rahmen 4 befestigt ist. Die Bewegung des Arms 9 ist durch zwei

ι Begrenzungsflächen 11 und 12 begrenzt, die an dem Rahmen 4 der

Meßvorrichtung vorgesehen sind. \

_ 4 _ j

409812/0410

ORIGINAL

Außerdem ist an der Stützplatte 1 ein Meßkopf 13 befestigt, mit deni

j die Abmaße der aus zumess enden Werkstücke bestimmt werden können. Zu¹ dem Meßkopf 15 gehört eine Hülse 15, in derem Inneren die für die j Erfassung der Abmaße erforderlichen Bauteile gelagert sind. Hierzu ■ gehören ein induktiver Meßwandler 16, der aus einem beweglichen ' Element 17 und einem Element 18 besteht, das fest mit einem Stütz-

element 19 verbunden ist, das seinerseits fest mit der Hülse 15 verbunden oder einstückig mit ihr ausgebildet ist. Die Wicklung des · induktiven Meßwandlers wird von außen mit Hilfe eines Kabels 20 gespeist. Das bewegliche Element 17 ist an einer Stange 21 befestigt, die ihrerseits an einem Arm 22 befestigt ist, der einen Meßfühler j 24 trägt.

Der Meßfühler 24 kann nacheinander mit auszumessenden Werkstücken .

25* 25' in Berührung gebracht werden, indem die Stange 21 und der

25

Arm 25 um eine von der Hülse 15 getragene Schneide verschwenkt werden. Die mechanischen Verschiebungen des Meßfühlers 24 werden von dem induktiven Wandler 16 erfaßt und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt.

Darüber hinaus ist an der Stützplatte 1 eine Bezugsanordnung 27 befestigt. Die Bezugsanordnung besteht aus einem Kopf 28, von dem ein Schaft 29 ausgeht. Mittels eines auf der Außenfläche des Schaftes

ausgebildeten Gewindes 30 kann dieser in ein mit Innengewinde verisehenes Stutzbauteil 31 eingeschraubt werden, welches Stützbauteil starr auf der Stützbauplatte 1 befestigt ist. Durch verschieden tiefes Einschrauben des Schaftes 29 in das Stützbauteil 31 kann der Kopf 28 in eine gewünschte Lage eingestellt werden. Das Stütz- ^: — ¹S —

409812/0410

bauteil 31 weist einen Schlitz 32 auf, der mittels einer Stellschraube verkleinert werden kann, um die den Schlitz begrenzenden Abschnitte des Stützbauteils 31 aufeinander zuzubewegen und somit den Schaft 29 und damit den Kopf 28 in einer vorgegebenen Stellung zu verriegeln.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel sind die auszu-^: messenden Werkstücke 25, 25' Lagerringe, die auf einem sich j schrittweise bewegenden Förderband 35 aufliegen. Jedes Werkstück j 25 wird in die Meßposition angehoben, indem ein von einer an sich ^:

bekannten Einheit 37 gesteuerter Stützbolzen 36 betätigt wird. Der in solcher Weise betätigte Stützbolzen drückt das Werkstück nach oben und hält es in einem Sitz 38* der in einem fest mit dem Rahmen 4 der Meßvorrichtung verbundenen, aber austauschbaren Halter 40 ausgebildet ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der austauschbare Halter 40 mittels Schrauben 43 und 44 an den Rahmen ;4 befestigt.

In dem Halter 40 ist in Ausfluchtung mit dem Sitz 38 ein Loch 4l ,ausgebildet, durch das der Meßfühler 24 bei der vorzunehmenden Ausmessung des Werkstückes 25 hindurchgreifen kann.

Weiterhin ist mit dem austauschbaren Halter 40 ein Block 46 aus sehr hartem Werkstoff befestigt, der als Bezugsebene für das punktförmige Ende des Kopfes 28 dient. Der Kontaktdruck des punktförmig Endes des Kopfes 28 auf dem Block 46 wird durch die Rückholfeder 10 sichergestellt.

- 6 -40 9812/CU VQ

Die Arbeitsweise der Meßvorrichtung ist folgende: Zunächst wird eine anfängliche mechanische Null-Einstellung vorgenommen, indem zunächst ein den zu messenden Werkstücken entsprechendes Lehrstück in Meßposition gebracht wird, d.h. in den Sitz 38 eingeführt und in dieser Lage durch den Stützbolzen 56 gehalten wird, danach der Kopf 28 so auf dem als Bezugselement dienenden Block 46 eingestellt wird, daß eine geeignete Verschwenkung der Putzplatte 1 er-

und
reicht wird indem dann eine relative Verschiebung des beweglichen Elementes 17 relativ zum festen Element l8 des induktiven Wandlern l6 bewirkt wird, bei der der Meßfühler 24 aber noch auf der Oberfläche des Lehrstücks aufsitzt bis die mechanische Null-Einstel-. lung erreicht ist.

Dann wird mit Hilfe bekannter Einrichtungen die elektrische Null-Einstellung durchgeführt, die auf einem an sich bekannten und in der Figur nicht gezeigten Anzeigeinstrument optisch betrachtet werden kann.

Nach Einstellung dieser Bezugsbedingung, d.h. nachdem der Meßkopf und das Ableseinstrument bei Verwendung eines Lehrstückes auf Null eingestellt worden sind, werden die Abmaße der auszumessenden nachfolgenden Werkstücke als Abweichungen gegenüber dieser Null-Einstellung erfaßt.

Wenn nun z.B. der Durchmesser einer Reihe von Werkstücken 25^f ausgemeaen werden soll, der einen anderen Sollwert aufweist als der Durchmesser der Werkstücke 25, wird der austauschbare Halter 4C durch einen anderen Halter derselben Bauart ersetzt, der mit einem

- 7 4098 Ί2/0410

für die Aufnahme der neuen Werkstücke 25^f geeigneten Sitz 38^f und einem neuen Block 46' versehen ist, welcher Block eine derartige Dicke aufweist, daß bei Berührung des neuen Werkstückes 25' durch den Meßfühler 24 die Stützplatte so verdreht wird, daß die Elemente 17 und 18 des induktiven Wandlers 16 noch immer den optimalen : Null-Einstellungsabstand voneinander aufweisen,,

Damit wird die mechanische Null-Einstellung automatisch durch ein : Austauschen des Halters 40 bewerkstelligt und hängt nur von den ' Herstellungsgegebenheiten ab.

Es ist klar, daß die im Zusammenhang mit der Figur beschriebene Meßvorrichtung hinsichtlich der Struktur in äquivalenter Weise abgewandelt und geändert werden kann, ohne daß die Grundidee der Erfindung verlassen wird. Z.B« kann die Meßvorrichtung mehrere Meßköpfe aufweisen, von denen jede? mehrere Meßfühler besitzen kann, bei denen Sitze für die Positionierung der auszumessenden Werkstücke überhaupt nicht erforderlich sind. Natürlich kann der Halter 40 auch durch andere Befestigungsmittel als die Schrauben 43 und 44 an dem Rahmen 4 befestigt sein, z.B. durch Schnellösverbindungen. Weiterhin kann die den Meßkopf 13 tragende Stützplatte auch so befestigt sein, daß sie sich translatorisch bewegt (z.B. mittels zylindrischer Führungen), anstatt daß sie eine Schwenkbewegung ausführt .

- 8 409812/0410

Claims

Patentanwälte

Dr. Inn. H. ^;·/er; or· dank Dipl. Ing. H (^J. .. ^! -.-! '-'r. s. V. Schmitz Dipl. Ing.E.C'na.-z rid. ng. V/. Wehnert ΡΙΝΙΚΕ ITALIANA MARPOSS 8 Münchsn 2, l.tozaüsUaBe 25

Sog. in Accomandita Semplice Telefon 5380586

di MARIO POSSATI & C.

Via Saliceto, 13

40010 Bentivoglio (BO) 1. August 1973

Italien Anwaltsakte M-2690

Patentansprüche

jl. Meßvorrichtung zum Ausmessen von Werkstücken mit einem Stützrahmen und mindestens einem durch Stützmittel an dem Rahmen gehaltenen Meßkopf einschließlich eines Meßfühlers und eines Meß-

'. wandlers für die Fühlerlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmittel (2,3) eine Bewegung des Meßkopfes (13;24,17,l8,I9) relativ zum Rahmen (4) ermöglichen, daß an dem Meßkopf (13) mindestens ein Kontaktelement (28,29) vorgesehen ist, das mit einem an dem Rahmen (4) angeordneten Bezugsanschlag (4O;46) zusammenarbeiten kann, und daß das Kontaktelement und/oder der Bezugsanschlag austauschbar sind, um bei Änderungen der Nennabmaß^ der auszumessenden Werkstücke eine mechanische Null-Einstellung zu ermöglichen« j

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der! Meßkopf (13) auf einer Platte (1) angeordnet ist und die Stütz-¹ platte durch Schwenkmittel (2,3)* die eine Verschwenkung des i Meßkopfes (1-3) ermöglichen, und durch mindestens ein elastisches Rückholelement (10) mit dem Rahmen (4) verbunden ist.

- 9 409812/0410

Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

(28) daß das Kontaktelement ein Punktkopf ist, der von einem auf der Stützplatte (l) angeordneten Stützbauteil (51) gehalten ist, wobei der Punktkopf bezüglich des Stützbauteils einstellbar ist.

4. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugs anschlag ein an einem mit dem Rahmen (4)i

(46) - , verbundenen Halter (40) angeordneter Bezugsblock ist, welcher

i Halter von dem Rahmen entfernbar und austauschbar ist. <

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der austauschbare Halter (4o) einen Sitz (38jj58^!) für die lagerichtige Halterung der aufzumessenden Werkstücke (25;25') aufweist.

6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sitz (38;38') ein Loch (41) für das Durchgreifen des Meßfühlers

ι (24) zugeordnet ist.

40981 2/041 0

Leerseite