DE2357837A1

DE2357837A1 - Messvorrichtung mit grossem messbereich zur ausmessung der abmasse mechanischer werkstuecke

Info

Publication number: DE2357837A1
Application number: DE19732357837
Authority: DE
Inventors: Cesare Anichini
Original assignee: FINIKE ITALIANA MARPOSS Sas DI MARIO POSSATI and C BENTIVOGLIO BOLOGNA (ITALIEN); Finike Italiana Marposs SpA
Current assignee: Marposs SpA
Priority date: 1972-12-01
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1974-07-04
Also published as: DE2357837C2; IT969124B; GB1457444A; SE392968B; FR2209092A1; CH570606A5; FR2209092B1; JPS49110369A

Description

Patentanwälte

Dr Ing. H. Negendank

Dipl. Ing. H. Hauck - Diel Phyt. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Greelfs - Dipl. Ing. Vv Wehnert

8 MUßchoi % Wa=^I*.»aß· 25

Telei-.n 5 33 0586

Finike Italiana Marposs
Soc. in Accomandita Semplice
di Mario Possati & C.
iVia Saliceto 13

4oolo ßentivoglio (Bologna) - ■

Italien 12. November 1973

Anwaltsakte M-28 6 3

Meßvorrichtung mit großem Meßbereich zur Ausmessung der Abmaße mechanischer Werkstücke

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung mit großem Meßbereich zur Ausmessung der Abmaße mechanischer Werkstücke, mit einem Trä- j

i ger für wenigstens einen Meßkopf einschließlich eines Meßwandlers j mit kleinem Meßbereich, einer Positioniereinrichtung einschließlich jeines Lagewandlers mit relativ gegeneinander bewegbaren Elementen und einer Antriebseinrichtung zur Verschiebung- des Trägers- längs |einer mechanischen Führung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung !auf eine Meßvorrichtung, die für das Abmessen von Durchmessern odei Oder anderer linearer Abmaße an mechanischen Werkstücken während 'ihrer Bearbeitung auf Werkzeugmaschinen, wie z.B. auf ochleifmascninen, oder bei überprüfenden ßankiuessungen geeignet ist.

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Einige Jahre.lang hat die Maschinenbauindustrie Meßvorrichtungen zur Überprüfung der- Abmaße von mechanischen Werkstücken bei ihrer !Bearbeitung auf Schleifmaschinen oder anderen Werkzeugmaschinen

■benutzt, die als sog. "In-Prozeß"-Meßvorrichtungen bezeichnet wurden. Diese Meßvorrichtungen sind ganz allgemein Komparatoren, die entweder rein mechanisch aufgebaut sind oder mit Wandlern pneuma-

tischer, elektronischer oder einer anderen Bauart ausgestattet sind, welche die Abweichungen bezüglich vorgegebener Maße bestimmen (derartige gemessene Abweichungen liegen z.B. im Bereich von l/loo und/ Dder l/looo mm).

Die Verwendung von Komparatoren machte die Durchführung einer mechanischen und elektrischen "Nulleinstellung" erforderlich, wenn von äiner Bezugsgröße zu einer anderen übergegangen werden soll. Diese

!Einstellungen sind sehr heikel und erfordern im. ganzen auch einen ι Zeitaufwand von einigen Minuten.

Andererseits sind die Werkzeugmaschinen in so großem Ausmaß verbessert worden, daß die tatsächlichen Maschinenzeiten nur wenige Se-

künden in Anspruch nehmen. Wenn daher viele Teile eines Werkstückes;

mit unterschiedlichen Größen oder andererseits nur geringe Stückzahlen von Werkstücken auf ein und derselben Werkzeugmaschine bearbeiH tet werden sollen, ist klar, daß im ersten Falle notwendigerweise eine der Anzahl der Teila des auszuniessenden Werks Lückes entsprechende Anzahl von Komparatoren benutzt werden muß -:nd daß im zweiten Falle für jeden Werkstücksatz eine Nulleinstel1ung durchgeführt werden muß.

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Dasselbe gilt für überprüfende Bankmessungen.

Um diese technischen und wirtschaftlichen Nachteile zu vermeiden,
wurde bereits versucht, die Null-Einstellungs-Gänge automatisch
durchzuführen, indem Motoren, Lagewandler und Servosteuersysteme

.benutzt wurden, die für eine schnelle und genaue Verschiebung der _;

Meßköpfe der Komparatoren in jede beliebige notwendige Position
längs mechanischer Führungen geeignet waren. Die nach diesen Ideen· aufgebauten Vorrichtungen fanden aber niemals industrielle Anwen- i dung und stellen bisher nichts anderes als labormäßige Prototype
dar.

Zur Durchführung solcher Positionierschritte mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von i Micron oder weniger sind in der Tat mit elektronischen Rechnern vergleichbare sehr komplexe Steuer- und | Verarbeitungsschaltkrexse erforderlich, die gegenüber Störungen
sehr empfindlich sind und eine nicht ausreichende Wiederholbarkeit !der Einstellung besitzen; darüberhinaus sind sie sehr teuer.

Es wurden auch einige Meßvorrichtungen mit großem Meßbereich ent-

ι ·

wickelt, die auf der Benutzung besonderer Wandler basieren, die
von relativ gegeneinander bewegbaen Elementen gebildet werden und
einen relativ großen Bereich überdecken» Diese werden.als sog. ! l"Absolutmeßvorrichtungen^ss bezeichnet, da sie anstelle von Abweichungsmessungen mit Beziig auf Nennmaße mittels ihrer Wandler reale iGrößenmesstmgen durchführen«Absolutmeßvorrxchtungen haben aber
auch bisher keinerlei praktische Anwendung in der Industrie gefun-._ . . . .. . - 4 -

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den, und zwar aus den oben erwähnten Gründen und dem übergroßen Umfang. Weiterhin waren die großen Massen der beweglichen Organe und die Feinheit der Aufbauten und der verwendeten Materialien hinderlich, die nicht für die Verwendung bei der Messung von auf Werkzeugmaschinen zu bearbeitenden Werkstücken geeignet sind.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Meßvorrichtung mit großem Meßbereich zu schaffen, die mit einer solchen Präzision, Schnelligkeit und Sicherheit arbeiten kann, daß sie für die Messung von Abmaßen auf einer Werkzeugmaschine oder einer Bank geeignet ist, selbst wenn die Abmaße in beachtenswertem Ausmaß voneinander abweichen und bei der gleichzeitig Schritte zur Nulleinstellung auf Lehrstücken nicht erforderlich ist.

Weiterhin wird die Schaffung einer Meßvorrichtung mit großem Meßbereich angestrebt, die auch bei der Überprüfing von Werkstücken mit unstetigen Oberflächen und von sich mit großer Geschwindigkeit bewegenden Werkstücken geeignet ist. Auch soll die Meßvorrichtung mit begrenzten Kosten nerstellbar sein, so daß sie auch vom wirtschaftlichen Standpunkt mit Putzen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Positioniereinrichtung Schaltkreise zur Steuerung der Antriebseinrichtung durch Fehlersignale für die Positionierung der relativ gegeneinander bewegbaren Elemente in Abhängigkeit von Bezugspositionen aufweist, wobei diese Bezugspositionen breite Teilbereiche des Meßbereiches festlegen, und der Meßkopf Mittel zur Angabe der Messung innerhalb der Tnter-

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valle zwischen benachbarten Bezugspositionen der relativ gegeneinander bewegbaren Elemente einschließt. Vorzugsweise weist die Positioniereinrichtung einen Lagewandler mit den relativ gegeneinan-'' der bewegbaren Elementen einschließlich einer Skala mit gleichab- I ständigen Bezugspositionen auf und ist ein Positionsservosystem für die Positionierung eines fest mit dem Meßkopf verbundenen ßezugselementes in Obereinstimmung mit einem der Bezugspositionen auf der Skala vorgesehen, wobei der Meßkopf mit einem Anzeigegerät j das die Messung in den zwischen den Bezugspositionen liegenden Intervallen anzeigt, und weiterhin an die Schaltkreise zur Steuerung der Antriebseinrichtung angeschlossen ist₄

Die Erfindung soll nun beispielsweise anhand zweier Ausführungsformen näher beschrieben werden, wobei gleiche oder gleichwertige Vor·* teile mit derselben Bezugszahl belegt sind. Von den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine z.T. als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung mit großem Meßbereich zum überprüfenden Bankmessen von mechanischen Werkstük ken; ·

Fig. 2 ist eine z.T. als Schnitt dargestellte Rückansicht der in der Fig. 1 gezeigten Meßvorrichtung^

Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt durch die in den Fign* 1 und 2 gezeigte Meßvorrichtung j I

Fig. 4· ein Blockdiagramm der elektrischen Schaltkreise der Meßvorrichtung gemäß den Fign= 1 bis 3;

Fig. 5 eine ins einzelne gehende Darstellung einiger Teile

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-lain der Fig. 4· dargestellten Schaltkreise; und Fig. 6 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungs--form mit schematisch dargestellten elektrischen Verbindungen, welche für die Ausmessung von mechanischen Werkstücken während ihrer Bearbeitung geeignet ist.

Gemäß den Fign. 1 bis 3 weist die Heftvorrichtung einen Grundkörper 11 auf j auf dem eine kreisförmige Platte 12 zur Lagerung der Werkstücke angeordnet ist. Der Grundkörper 11 stützt eine sich vertikal erstreckende Welle 15 über'ein Axiallager 13 und- ein Radiallager IH ab. Die Welle ist bis auf ihre Endabschnitte mit einem Gewinde versehen. Weiterhin, trägt der Grundkörper 11 eine sich vertikal erstreckende zylindrische Säule 16 und eine Runge 17,der eine Fußplatte 18 zugeordnet ist. Mittels eines an ihr befestigten Winkels 19 trägt die zylindrische Säule 16 einen Gleichstrommotor 2o derart, daß sich dessen Welle 21 vertikal erstreckt.

Die Welle 21 ist mit der Gewindewelle 15 durch eine elastische Kupplung 22 verbunden. Eine sich horizontal erstreckende Platte 2 3 umgibt die zylindrische Säule 16 und die Welle 15., wobei die Welle von einem Radiallager 24 gehalten wird, das in einem'in der Platte ausgebildeten Lager sitzt. Das obere Ende der Runge

17 ist mit der Platte 2 3 durch Schrauben 25 verbunden, wobei zwischen dar Runge 17 und der Platte 23 Abstandsstücke 26 angeordnet 'sind. Ein Schlitten 27 ist auf der zylindrischen Säule 16 verschiebbar gelagert und somit in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar-. An dem Schlitten 27 ist mit Hilfe eines Arms 28 ein Meßkopf 29 be-

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festigt, der aus einer axialbeweglichen vertikalen Welle 3o und einem Fühler 31 besteht. ■ -

Mit dem Schlitten 27 ist eine Mutter 32 verbunden,, die auf die ! Gewindewelle 15 aufgeschraubt ist. Bei Drehung der Gewindewelle wird der Schlitten 27 in eine Richtung bewegt, während er bei Drehung der Gewindewelle 15 in anderem Drehsinn in- die andere Richtung bewegt'wird. Wie aus den Fign. 1 und 3 ersichtlich if ^₅ ist mil; dem Schlitten 27 auch noch der Schieber 33 eines Lagewandlers 34 verbunden. Zu dem Lagewandler 34· gehört eine Strichskala 35 ₅ die mit der Runge 17 verbunden ist.

Nun sollen die elektrischen Schaltkreise gemäß Fign. M- und 5 genauer beschrieben werden.

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Ein über die Eingangsklemmen 41 gespeister Oszillator/ ist ausgangsseitig mit der Primärwicklung eines Differentialtransformators 43 verbunden, der den Lagewandler des Meßkopfes 2 9 darstellt- Zu dem Differentialtransformator 43 gehört ein Kern 44, der mit der in der Fig. 1 gezeigten Welle 3ο verbunden ist una sich daher mit ihr zusammen bewegt. Weiterhin gehören zu dem Diff erentialtransforrnator zwei in Reihe geschaltete, aber gegenphasige Sekundärwicklungen 4-5 und 4-6. Der Ausgang des Differentialtransformators ist mit einem Gleicnrichterkreis 4-7 verbunden. Dieser gibt an seinem Ausgang eine Gleichspannung ab., deren Amplitude von der Lage des Kerns 4-4 abhängt. Die Amplitude ändert sich symmetrisch bezüglich Null; die Null-Amplitude wird erreicht, wenn sich der Kern 44 in einer

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Hittellage befindet. Die Gleichspannung wird auf ein Lese- bzw. Anzeigegerät 48 gegeben. Weiterhin wird die Gleichspannung auf die Eingänge zweier elektronischer Schwellendetektoren bzw. Schwellenschalter 49 und 5ο gegeben, von denen der erste bei Erreichen eines vorgegebenen positiven Spannungswertes und der andere bei Erreichen eines Spannungswertes durchschaltet, der gegenüber dem vorhergehenden ein anderes Vorzeichen aufweist. Die elektronischen Schwellensciialter 4 9 und 5o sind abgeschaltet, wenn die Eingangsspannung zwischen diesen beiden Werten liegt; wenn andererseits die Eingangsspannung den vorgegebenen positiven Wert übersteigt oder kleiner als der vorgegebene negative Wert ist, wird entweder der Schalter 49 bzw. der Schalter 5o durchgeschaltet, so daß der Eingang eines Verstärkers 51 beaufschlagt wird, der gesättigt wird.

Weiterhinspeist der Oszillator den Eingang des Lagewandlers 34, d.h. dessen Schieber 33. Das Ausgangssignal des Lagewandlers 34 wird von der Strichskala 35 abgegeben. Das Ausgangssignal des Lagewandlers 34, das in einem Gleichrichtkreis 52 gleichgerichtet und in einem Verstärker 5 3 verstärkt worden ist, wird auf den Eingang des Verstärkers 51 gegeben, dessen Ausgang mit dem Gleichstrommotor 2o verbunden ist.

Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, ist der Gleiehspannungsinotor 2o mit einer Erregerwicklung 61 versehen, die von einer Gleiehspannungsquelle 62 gespeist wird, welche auch die Vorspannung für einen Verstärker 63 liefert. Die Eingangsklemme des Verstärkers 6 3 trägt das Bezugszeichen 64.

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Die Ausgangsspannung des Verstärkers 63 wird auf eine der Bürsten des Läufers 65 des Motors 2o gegeben und (ggf. über einen Widerstand) auf den Eingang eines'Negationsgliedes 66 , dessen Ausgang mit der anderen Bürste des Läufers 65 verbunden ist. Mit dem Lau- : fer ist ein Drehmelder'verbunden, der mit dem Anzeigegerät 48 verbunden ist. Die in der Fig. 5 mit den Bezugszeichen 61 bis 6 6 bezeichneten Elemente stellen Teile dec Verstärkers 51 und des Motors 2o gemäß Fig. M- dar. :

Die Meßvorrichtung arbeitet wie folgt: Es werde angenommen, daß der Schlitten 27 derart verschoben ist, daß sich die Mutter 32 in Eingriff mit dem oberen Teil des Gewindebereiches der Welle 15 befindet und der Fühler 31 das auszumessende Werkstück nicht berührt. In diesem Falle sind die vertikale Welle 3o und der Kern 44 nach unten verschoben. Die Ausgangsspannung des Gleichrichtkreises 4-7 schaltet den Schwellendetektor 5o durch, der den Verstärker 51 speist. Dies führt zu einer Drehung des Läufers 65 in einer solchen Richtung, daß der Schlitten 27 abgesenkt wird, bis der Fühler 31 das Werkstück berührt.

Nach Aufbau dieser Berührung bewegt sich die Welle 3o nach oben; dabei ändert sich die Ausgangs spannung des Gleichrichtkreises 4-7 bis sie' in dem oben .erwähnten Spannungsbereich zwischen den vorgegebenen Spannungswerten liegt.

iBei dieser Lage wird der Gleichspannungsmotor 2o von dem Ausgangs-! signal des Lagewandlers 34 gespeist, der die Positionierung des |

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Schlittens 27 auf den näcnstliegenden Bezugsstrich d-er Skala 35 steuert. Diese Positionierung wird uiit der größten Genauigkeit · durchgeführt, da der Positionswandler 34 Teil eines Rückkopplungskreises ist, 'welcher ein Fehler signal erzeugt. Dieses Fehler signal wird in dem Verstärker 51 verstärkt, und führt zu einer Drehung des Läufers 65 bis das Fehlersignal den "Null"-Wert erreicht. Der dann erreichten Lage entspricht ein Meßwert, der durch den Drehmelder 6 7 und das Anzeigegerät 48 z.3. in i4illinieter angezeigt wird. Der Meßwert kann aber auch direkt abgelesen werden, indem die Lage eines auf dem Schieber 3 3 vorgesehenen Mei^feils 3 7 bezüglich einer Teilung 3 8 auf der Skala. 3 5 betrachtet wird, oder bezüg-

lieh eines mit der Skala 35 verbundenen Richtlineals (vgl. Fig. 1).

Wenn die Werkstückabmaße genau diesem dimensionalen Meßwert entsprechen,befindet sich der Kern 4-4 des Differentialtransformators 4-3 in seiner Mittellage. Wenn das nicht der Fall ist, wird die (positive oder negative) AbmaMifferenz von dem Meiäkopf 29 erfaßt und auf dem Anzeigegerät 48 dargestellt, das diese weitere Information von dem Gleichrichtkreis 47 erhält. Es ist klar, daß, wenn andererseits die Welle 3o nach oben gedrückt wird, bis der elektronische Schwellendetektor 49 durchgeschaltet wird, sich die Gewindewelle 15 in entgegengesetzter Richtung drehen wird, so daß der Schlitten 27 angehoben wird. Diese nach oben gerichtete Bewegung hält an, bis das Ausgangssignal des Gleichrichtkreises 47 in dem oben erwähnten Spannungsbereich liegt.

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Dauer fünrt die erfindungsgemäße Meß vorrichtung mit Hilfe eines aen Lagewandler 3M- einschließenden Positions-Servosystems die Positionierung des Schlittens 27 mit dem Meßkopf 29 in Übereinstimmung mit gleichabständigen Bezugsteilstrichen auf der -Skala 35 durcn, die zwar breite, aber sehr genau bestimmte Teilbereiche des I-ieibbereiches festlegen.

In den Intervallen zwischen den Bezugsteilstrichen wird die Großeniiiessung mit Hilfe des als Wandler arbeitenden Differentialtransformators M 3 des Meßkopfes 29 erreicht. Der Lagewandler 3M- steuert

des Kopfes 23 und

die Positionierung des Schlittens 27 und daher/kann der Kopf 29 eine davon abweichende Bauart aufx^eisen. In aer.Tat sind verschiedene Lagewandler, wie z.3. elektronisch, elektromagnetisches optiscne Wandler auf dem Harkt erhältlich, die in Abhängigkeit von der Relativverschiebung zwiscnen einem bewegbar angeordneten und einem starr angeordneten Element ein Ausgangssignal abgeben, das in Abnängigkeit von. der erreichten Lage zyklisch auftritt _s so daß der*

in
Wandler/deia oben beschriebenen Servosystem benutzt werden kann.

Auen können Wandler mit Elementen verwendet werden, die sieht in Abhängigkeit von einer Drehbewegung hin- und herbewegen anstelle einer Abhängigkeit von einer linearen Bewegung. Zu diese® Zwecke ist es ausreichend, wenn geeignete Verbindungen benutzt werden, z»B. wenn die Veroindung mit Hilfe eines Präzisionszahnstangengetrieoes oder eines gleichwertigen Systems erfolgt. Diese an sich bekannten Lagewandler können auch so ausgelegt werden, daß sie Stopsignale für die Positionierung in voneinander verschiedenen

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Lagen abgeben können, die längs einer Sjcala sehr dicht beieinander liegen' (z.ß. mit einer Intervallbreite von 1 Micron oder weniger). In einem solchen Falle würden aber die öejcannten i-ießwand ler extreia komplex empfindlich aufgebaute Signalverärbeitungs- und Steuerfrei-

se erforderlich machen, die bei der erf indungsgeiivißen Heilvorrichtung nicht erforderlich sind.

3ei einer bevorzugten Ausführungsforia der Erfindung liegen die
feilstriche der Skala 3b, in Abhängigkeit von welchen Teilstricnen der Schlitten 27 positioniert wird, jeweils Z mm auseinander;
der Heßkopf 29 weist einen Meßbereicn auf, der et^as größer als
dieser Abstandswert ist.

Die bisher beschriebene l-Ienvorrichtung kann auch für das Aus;nessen von Werkstücken während deren Bearbeitung auf Werkzeugmaschinen,

insbesondere Schleifmaschinen, benutzt werden, wenn einfache Abwandlungen vorgenommen werden.

Bei der in derFig. 6 schematisch dargestellten Ausführungsforin ist ein Vorrichtungsrahmen 7o auf einem Wagen 71 befestigt. Der Wagen
71 kann dem auszumessenden Werkstück angenähert und von diesem abgezogen werden. In dem Vorrichtungsrahmen 7o sind zwei Gewindewellen 15 und 15a_ angeordnet, wobei die Welle 15 mit einem Recntsgewinde und diaWelle 15a_ mit einem-Linksgewinde versehen ist. Den Wellen 15 und 15a. sind Gleichstrommotoren 2o, 2oa_, Wandler 34, 34-a_
mit Skalen 35, 35a. und Schiebern 33, 33a. und Schlitten 27, 27<a zugeordnet, mit denen die Schieber 33, 33a fest verbunuen sind; als

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Führungen für die Schlitten 27 , 27a_ dienen zylindriscne Säulen 16, 16a.. Fest mit den Schlitten 27, 27a verbundene Arme 28, 28a tragen heßköpfe 29, 2 9a mit schmalem Meßbereich.

Die eleKtrisehen Schaltkreise zur Erregung der Motoren 2o bzw. 2oa_ sind in einer Steuer- und Ausleseschaltgruppe 7 2 zusammengefaßt.

Die Schaltgruppe 7 2 weist Vorauswahl- und Vergleichskreise auf, mit deren Hilfe die Positionierung der Köpfe 2 9 und 2 9a_ in Abhängigkeit von den durch die Wandler 34, 34a. festgestellten gewünschten Bezugspositionen möglich ist. Wenn z.3. ein Werkstück 75 bis zum Erreichen eines vorgegebenen Endmaßes geschliffen werden soll, wird das Endmaß auf der Steuer- und Ausleseschaltgruppe, eingestellt» Die Schaltgruppe 7 2 steuert die symmetrische Positionierung der Meßköpfe 29 und 29a/ in Abhängigkeit von den Wandlern 34 und 34a. gegebenen Bezugspositionen,- denen der im vorgegebenen Endmaß am nächsten kommende Abstand entspricht.

Um dies zu erreichen, können die bereits im Zusammenhang mit den Fign. 4- und 5 beschriebenen Komponenten benutzt werden: Die Bewegung der Schlitten 27 und 27a_ in Richtung auf die Endpositionen wird durch den Vergleich der Ausgangssignale von mit dem Drehmelder 6 7 der Fig. 5 vergleichbaren Drehmeldern mit dem vorgegebenen Endmaß erreicht; die genaue Positionierung der Schlitten wird durch die von den »Wandlern 34 und 34a abgegebenen Fehlersignalen gesteuert.

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Insbesondere können üiese Fehlersignale von eier uüllkurve einer der Ausgangsspannungan gebildet werden, die von auf de.n Markt unter dem Markennamen "Inductosyn" erhilltlicnen wandlern abgegeufca werden. Solche Wandler geben Ausgangsspannun^en mit einer sinusförmigen iiüllkurve ab, die für die Durchführung genauer Positionieraufgaben geeignet ist, wenn Schaltkreise wie die in der Fig. 5 gezeigten verwendet werden.

Während des Schleifens werden die Meßköpfe 29 und 29a_ in dieser Position gehalten und überwachen die verschiedenen Bearbeitungsphasen. .

Die Beendigung des SchleifVorgangs wird automatisch angesteuert, wenn das Abmaß, das der Summe der Ausgangs signale der ließköpfe ~2 9 und 29a_ und der Aus gangs signale der Wandler 34 und 34a_ entspricht, gleich dem gewärilten Endmaß ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch für die Ausmessung von sich mit großer Geschwindigkeit bewegenden Werkstücken und von Werkstücken mit unstetiger Oberfläche auf einer Bank oder einer Werkzeugmaschine benutzt werden. Zu diesem Zwecke können die Heßköpfe 29 und 29a_ im wesentlichen die in der DT-PS 1 3o3 814 (=US-PS 3 345 75 3) beschriebene Bauart aufweisen. Eine Ansteuerung der Gleichstrommotoren 2o, 2oa_ in einer Weise, die der im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß Fign. 1 bis 3 beschriebenen Betriebsweise vergleichbar ist, ist auch möglich, insbesondere bei der "InProzeß" Ausmessung von Werkstücken mit nicht unterbrochenen Oberflächen. - 15 -

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Claims

Patentansprüche

1. Vorricntung mit großem Meßbereich zur Ausmessung der Abmaße mechanischer Werkstücke, mit einem Träger für wenigstens einen rieAkopf einschließlich eines ileSwandlers mit kleinem Meßbereich einer Positioniereinricntung einschließlich eines Lagewandlers mit relativ gegeneinander bewegbaren Elementen und einer Antriebseinricntung zur Verschiebung .des Trägers längs einer mechanischen Führung, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung Schaltkreise (34_r52,53,51) zur Steuerung der Antriebseinrichtung (2o) durch Fehlersignale für die Positionierung der relativ gegeneinander bewegbaren Elemente (33,35) in Abhängigkeit von Bezugspositionen aufweist, wobei diese öezugspositionen breite Teilbereiche des Meßbereiches festlegen, und der HeSkopf (19) i-iittel (43) zur Angabe der Kassung innerhalb der Intervalle zwischen benachbarten Bezugspositionen der relativ gegenein-

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ander bewegbaren Elemente einschließt.

2. Heilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da,/, dia Positioniereinrichtung einen Lagewandler mit den relativ gegeneinander bewegbaren Elementen (33,17) einschließlich einer Skala (35) mit gleichabständigen Bezugspositionen aufweist und ein Positionsservosystern far die Positionierung eines fest mit dem liefekopf (19) verbundenen Bezugselement (33) in Übereinstimmung mit einer der Bezugspositionen auf der Skala (35) vorgesehen ist, wobei der Heßkopf (19) mit einem Anzeigegerät (48) verbunden ist, das die iiessung in den zwiscnen den Bezugspositionen liegenden Intervallen anzeigt, und weiterhin an die Schaltkreise (Fig. 4) zur Steuerung der Antriebseinrichtung (2o) angeschlossen ist.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, aaiu zu den mit dein iießkopf (19) verbundenen Schaltkreisen zur Steuerung der Antriebseinrichtung (2o) Prüfkreise (4 9,5o) gehören, die die Erregung der Antriebseinrichtung (2o) durcn das Ausgangssignal des lierikopfes (19) ermöglichen können.

4. Heftvorrichtung nacn einem der Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der V/andler des Meßkopfes (19) ein Wandler (43) vom Differentialtransformator-Typ ist.

5. Heilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekemizeicnnet, daß die Prüfkreise elektroniscne Sehwelienschalter

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(49,5o) sind, die mit den Erregerkreisen der Antriebseinricntung (2o) verbunden sind.

6. Heilvorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Gleichstrommotor (2o) ist.

7. gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die SchaltKreise des Läufers (65) mit dan eleKtronischen Scnwellenwertschaltern (4-9,So) und dem. Ausgang des die relativ gegeneinander bewegbaren Elemente aufweisenden Lagewandlers (34-) verbunden sind.

8. iießvorricntung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (37,38) zur direkten Beobachtung der Lage des Bezugselementes (3 3) auf der Skala (35) vorgesenen ■ ist.

9. Meßvorrichtung nach einem, der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere zum Ausmessen von mechanischen Werkstücken auf einer Bank, da — durch gekennzeichnet, daß der Träger und die mechanische Führung von einem längs einer vertikalen Säule (16) durch Eingriff mit einer Gewindewelle (15) verschiebbaren Schlitten (27) gebildet sind, wobei die Gewinaewelle (15) von dem Motor (2o) gedreht werden kann, und der Lagewandler (34) aus einem an dem Schlitten befestigten Schieber (33).und der an einer Runge (17) fest ausgeoildeten Skala (35) besteht, wobei das Ausgangssignal des Meßkopfes (19) und die Fehlersignale den Motor über, die ihm zu-

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geordneten Schaltkreise selektiv ansteuern können.

lo. Heßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere zum "In-Prozeß"-Ausraesseh von mechanischen '.Jerks tücken, dadurcn gekennzeicnnet, daß der Träger und die mechanische Führung von einem Tragrahmen (7o) und Führungselementen (IG;16a) für die Adstützung zweier oe./egbarer Schlitten (27; 27a) gebildet sind, daß jeder Schlitten (27; 27a) ein^n Me_;ikopf (1-jjlDa) tragt, di;_ Positionier -Linricntun^ zwei Lagewandier (34; 34a) und die AntrieuseinricüLung zv/ei iiotoren (2oj2oa) far a±3 Ve;rsciiiebu^ri.5 der Deiden Scnlitien einschlie-sen, wobei jeder aer r-iotoreri Jurcn das ausgangs signal des inra zugeordneten Lagevjandlers und das Ausgangssignal des ihm zugeordneten Heßkopfes ansteuerbar ist.

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