DE2804541C3 - Mikrometer zur Messung eines Dimensionsabstandes zwischen einem zu messenden Werkstück und einem Vergleichsmaß - Google Patents

Mikrometer zur Messung eines Dimensionsabstandes zwischen einem zu messenden Werkstück und einem Vergleichsmaß

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DE2804541C3 DE2804541A DE2804541A DE2804541C3 DE 2804541 C3 DE2804541 C3 DE 2804541C3 DE 2804541 A DE2804541 A DE 2804541A DE 2804541 A DE2804541 A DE 2804541A DE 2804541 C3 DE2804541 C3 DE 2804541C3
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Description

Die Erfindung I trifft ein Mikrometer zur Messung eines Dimensionsabstandes zwischen einem zu messenden Werkstück und einem Vergleichsmaß innerhalb eines sehr großen Meßbereichs mit wenigstens einer
Vi Mikrometerlehre mit einem Tastarm, der bezüglich des Körpers der Lehre beweglich ist. und mit einem mit dem Tastarm verbundenen Wandler, der ein Versetzen des fastarmes in ein erstes elektrisches Signal umwandelt, dessen Wert demjenigen des Versetzens des Tastarmes
v> entspricht, ferner mit wenigstens einem ersten einstellbaren Speicher, der einen ersten Wert entsprechend dem Wert des Versetzens des Tastarmes speichern kann, und zwar nach seiner Kontaktgabe mit dem Vergleichsmaß, weiterhin mit einem algebraischen Addiergerät, das algebraisch den im ersten einstellbaren Speicher gespeicherten Wert zu dem ersten vom Wandler abgegebenen elektrischen Signal addieren kann, mit einem Meßanzeiger, der an den Ausgang des algebraischen Addiergerätes angeschlossen ist und eine
h', Anzeige des Dimensionsabstandes zwischen dem zu messenden Werkstück und dem Vergleichsmaß abgibt, wenn der Tastarm das Werkstück berührt, ferner mit Mitnahmemitteln zum Versetzen der Mikrometerlehre
von einer vorbestimmten Ruhelage in eine Arbeitslage, in der sich der Tastarm in Kontakt mit dem Vergleichsmaß oder mit dem Werkstück befindet bzw. umgekehrt, mit Abgabemitteln für ein zweites elektrisches Signal mit einem Wert entsprechend dem Wert , des Versetzens der Mikrometerlehre von der vorbestimmten Ruhelage, mit wenigstens einem zweiten einstellbaren Speicher zum Speichern eines zweiten Wertes, der dem Wert des Versetzens der Mikrometerlehre anschließend an die Kontaktgabe des Tastarmes ,„ mit dem Vergleichsmaß entspricht und der die Arbeitslage bestimmt, mit einem Vergleicher, der einen Eingang hat, der mit dem zweiten einstellbaren Speicher verbunden ist, sowie einen Eingang, der mit Mitteln verbunden ist, die das zweite elektrische Signal abgeben, , -, und mit Haltemitteln, mit denen die Mikrometerlehre in der Arbeitslage gehalten wird, die vom zweiten Wert definiert ist, der im zweiten einstellbaren Speicher gespeichert ist
Derartige bekannte Mikrometer mit einem sehr ,„ großen Meßbereich sind beispielsweise in der FR-PS 22 09 092 und in der DE-OS 24 29 884 beschrieben. Diese Mikrometer gestatten die Messung inehrerer unterschiedlicher Seiten ein und desselben Werkstückes oder die Messung einer Serie von ähnlichen Werkstük- ,-> ken bezüglich eines Vergleichsstücks. Es können mit diesen Mikrometern auch verschiedene Seiten der Werkstücke oder Serien von Werkstücken mit verschiedenen Seiten bezüglich entsprechender Vergleichsstükke gemessen werden. Außerdem können mi· einem j0 solchen Mikrometer die Dimensionen von Werkstücken nach deren Bearbeitung gemessen werden, entweder zur Kontrolle oder zur Steuerung beim Bearbeiten dieser Werkstücke. Im letzteren Fall kann das Mikrometer mit einer Bearbeitungsmaschine oder einer Γ) Schleifmaschine kombiniert sein. Der Fortschritt oder die Tiefe des Eindringens des Werkzeugs wird dabei der Information zugefügt, die vom Mikrometer komn.t, und zwar derart, daß das Etearbeiten des Werkstücks aufhört, wenn die betreffende Fläche des Werkstücks beim Bearbeiten den Wert dieser Fläche beim Vergleichsstück erreicht. In all diesen Fällen ist es /ur Erhaltung eines präzisen Maßes oder einer prä/iscn Bearbeitung notwendig, daß bei jeder Messung die Mikrometerlehre in ein vorbestimmte und sehr genaue Arbeitslage gebracht wire. d. h. daß die Arbeitslage, in der sich die Mikrometerlehre für die Messung einer Seite an einem zu messenden Werkstück oder an einem zu bearbeitenden Werkstück befindet, genau dieselbe Position ist. wie die Lage, in der die Mikronietcrlehre bei -)0 der Eichung des Mikrome.ers sich befand. Bei dem in der erwähnten FR-PS beschriebenen Mikrometer wird die Positionierung der Mikrometerlehre (Meßkopf) in der Arbeitstage mittels eines Positionswandlers und einer Steucrungs- oder Regelungseinrichtung für die Lage erreich*, wobei verhältnismäßig komplexe und daher teure elektronische Schaltungen eingesetzt werden.
Die Präzision der Positionierung der Mikrometerlehre bei der Arbeitslage ist andererseits mit der Präzision des Positionswandlers verbunden. In der Praxis führt dies dazu, einen Positionswandler zu verwenden, dessen Präzision oder Empfindlichkeit so groß ist wie diejenige des Wandlers, der mit dem Tastarm der Mikrometerlehre verbunden ist. Unter diesen Bedingungen ist es (,5 rationeller, bei der Messung lediglich den Positionswandler zu verwenden.
Der Erfindung liegt dal.»τ die Aufgabe zugrunde, ein
Mikrometer vorzuschlagen, bei dem das oder die Mikrometerlehren schnell und sehr präzise in eine oder mehrere vorbestimmte Arbeitslagen gebracht werden können, und zwar mit einfachen und kostengünstigen Hillsmitteln.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher ein Blockierungssignal abgibt, wenn er eine Obereinstimmung zwischen dem zweiten Wert, der im zweiten einstellbaren Speicher gespeichert ist, und dem Wert des zweiten elektrischen Signals feststeht, und daß die Haltemittel als mechanische Blockierungsmittel ausgebildet sind, die auf das Blockierungssignal ansprechen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispieten beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 synoptisch und schematisch ein Mikrometer nach der Erfindung, welches mit einer Maschine zum Berichtigen oder Abschleifen der Durchmesser verbunden ist;
Fig.2 einen Horizontalschniit längs i^r Linie II-11 von Fig.3 zur Darstellung der mechanischen Bauelemente des Mikrometers nach Fig. 1;
F i g. 3 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 111 -■!I von Fig 2;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 2;
F i g. 5 eint Schnittansicht ähnlich F i g. 2 zur Verdeutlichung einer abgeänderten Ausführungsform des Mikrometers mit zwei MikrometerL-hren, die in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden können;
F i g. 6 ein Blockschema der elektronischen Steuerungs- und Regelungsschaltung, die mit dem Mikrometer nach F i g. 5 verbunden ist.
Das in F i g. I gezeigte Mikrometer umfaßt im wesentlichen eine Mikrcmeterlehre 1 mit direkter Abtastung herkömmlicher Bauweise, die mit einem inkrementalen Positioniersystem 2 großer Präzision verbunden ist, welches es gestattet, die Mikromet; rlehre 1 von einer vorbestimmten Ruhelage in eine oder mehrere Arbeits- oder Meßlagen zu versetzen Beispie'»weise sind vier Arbeitslagen vorgesehen, wenn ein Werkstück 3 vier zylindrische Auflageflächen 3a. 3b. 3c und 3c/mit unterschiedlichen Durchmessern besitzt. Die Arbeitslage oder die Arbeitslagen der Mikrometerlehre 1 sind einstellbar und werden von einem oder mehreren entsprechenden Werten bestimmt, die vorher in einen oder mehrere einstellbare Speicher eingegeben wurden, beispielsweise vier einstellbare Speicher 4a, 4b. 4c und 4c/beim zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel. Diese Speicher sind, wie weiter unten noch näher erläutert, einstellbar oei der Eichung des Mikrometers mit einem Eichmaß.
F i g. 2 zeigt, daß die Mikrometerlehre 1 in an sich bekannter Weise einen Tastarm 5 umfaßt, der an seinem einen Ende einen Tister 6 trägt, und dei i»n einem Körper 7 der Mikrometerlehre 8 über biegsame, gekreuzte Bänder 8 und 9 aufgehängt ist. Am anderen Ende des Tasten 6 ist der Tastarm 5 mit einem Meßfühler 10 für d.e Verschiebung verbunden, der mit dem Körper 7 der Mikrometerlehre I fest verbunden ist. Der Meßfühler 10, welcher beispielsweise in an sich bekannter Weise von einem kapazitiven oder induktiven Wandler gebildet wird, liefert ein elektrisches Signal, dessen Wert dem Wert der Versetzung des Tastarmes 5 entsprich. Wie ebenfalls an sich bekannt ist, kann ein nicht gezeigter Dämpfer zwischen dem Körper 7 der Mikrometerlehre 1 und dem Tastarm 5
angeordnet sein, um eventuelle Schwingungen des Taslarmes zu dämpfen.
Die Mikrometerlehre 1 kann horizontal parallel zur Meßrichtung versetzt werden, die vom Pfeil Fin F i g. 2 angedeutet wird, und zwar mittels des Systems 2. Dieses System wird beispielsweise von einer Präzisionsschraube \ I gebildet, die ohne axiales Spiel in einer Mutter 12 drehbar ist, die ihrerseits fest mit dem Körper 7 der Milirometerlehre 1 verbunden ist. Die Mikrometerlehre 1 ist bei ihrer Versetzung von einer Führungsrolle 13 (Fig. 3) geführt. Die Schraube 11 wird von einem reversiblen Motor 14 mittels zweier Zahnräder 15 und 16 jüedreht, die auf der Welle des Motors 14 bzw. auf die Schraube 11 verkeilt sind.
Cmc vorstehend beschriebenen Elemente sind im Inneren eines Gehäuses 17 montiert, welche eine große Öffnung 18 hai, durch die der Tastarm 5 reicht. Die Dicithcii der Anordnung wird von einem Balg 19 sichergesieü!, der in der Offtiürig !S .".visthc:; tk·«; Gehäuse 17 und dem Körper 7 angeordnet ist, sowie durch eine flexible Verbindung 20. die sich zwischen den1 Körper 7 und dem Tastarm 5 befindet.
Die Ausgangslage bzw. die vorbesiimmtc Ruhelage der Lehre 1, in der der Taster 6 des Tastarmes 7 den grollten Abstand vom zu messenden Werkstück 3 einnimmt, wird von einem festen Anschlag bestimmt, der beispielsweise von einer Platte 21 gebildet wird, gegen die der Körper 7 der Mikrometerlehre 1 anschlägt, wenn letzterer in die entgegengesetzle Richtung des Pfeiles F von der Schraube Il verschoben wird. Ein Näherungsschalter ist mit dem festen Anschlag verbunden, den die Platte 21 bildet. Dieser Näherungsschalter wird beispielsweise von einem Endschalter 22 gebildet, der derart angeordnet ist, daß sein Betätigungsglicd 23 vom Körper 7 betätigt wird, wenn dieser sich an die Platte 21 anlegt. Dadurch liefen der Endschalter 22 bei seiner Betätigung ein Signal, das benutzt werden kann, um den Motor 14 anzuhalten, und um. wie dies weiter unten noch näher beschrieben wird, einen Zähler in dessen Ausgangszustand zu versetzen.
I'm die Lehre I von der vorbestimmten Ruhelage in eine beliebige der Arbeitslagen oder Meßlagen zu versetzen, die von dem vorbestimmten Wert in einem der einstellbaren Speicher 4a—4cfder Fig. I bestimmt ist. wird die Schraube 11 in der geeigneten Drehrichtung gedieht. Sie wird angehalten, nachdem sie eine bestimmte Anzahl vollständiger Drehungen ausgeführt hat. die dem vorbestimmten Wert in einem der Speicher 4a —4c/ entsprechen. Das Anhalten der Drehung der Schraube wird mittels eines beweglichen Anschlages 24 (Fi [!. 4) bewirkt, der von einem Hebel 25 getragen wird, der seinerseits auf einer Achse 26 drehbar gelagert ist. Der bewegliche Anschlag 24 nimmt normalerweise eine inaktive Lage entsprechend der Lage des Hebels 25 ein. die in F i g. 4 strichpunktiert angedeutet ist. Dies erfolgt bedingt durch einen drehbaren Elektromagneten 27. der auf den Hebel 25 einwirkt, um diesen in Pfeilrichtung C zu drehen, wenn er von einem Steuerungssignal beaufschlagt wird, dessen Erzeugung weiter unten noch näher erläutert wird Zwei Permanentmagnete 28 (F i g. 2 und 4) wirken auf einen Beschlag 29 ein. der fest mit dem Hebel 25 verbunden ist, um den beweglichen Anschlag 24 in seiner Arbeitslage zu halten, nachdem der Elektromagnet 27 wieder abgeschaltet ist Dadurch wird Energie gespart und auch eine unnötige Erwärmung des Elektromagneten vermieden, !n der Arbeitslage iiegt der bewegliche Anschlag 24 an zwei festen Anschlägen 30 und 31 an, die aus Metallkarbid bestehen.
Der bewegliche Anschlag 24 befindet sich auf dem Verschiebungsweg eines beweglichen Anschlages 32. der ebenfalls aus Metallkarbid besteht, und der sich gleichzeitig mit der Schraube 11 dreht. Der bewegliche Anschlag 32 wird vorzugsweise von einer Schulterfläche eines Nockens 33 in Spiralform gebildet, die auf dem Zahnrad 16 derart befestigt ist, daß sie sich mit ihm dreht. Dreht sich also die Schraube 11 in Pfeilrichtung H, um die Lehre I in die Arbeitslage zu bringen, und wenn der bewegliche Anschlag 24 in die Arbeitslage geführt ist, nachdem die Schraube 11 eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat. so berührt der bewegliche Anschlag 32 den Anschlag 24 und blockiert die Drehung der Schraube 11. In diesem Augenblick wird der Motor 14 angehallen. Die Stromversorgung des Motors 14 wird aber nicht vollständig unterbrochen, sondern der Motor wird weiterhin mil einer geringen Spannung derart versorgt, daß ein geringes Drchmo- »ii*i η I ·%η t\f*r ^fhrtanKf* I I lypitprhin anltpnl ttnrl »kior in
Pfeilrichtung //. um während der Messung das Spiel auszuschalten.
Der bewegliche Anschlag 24 wird selbsttätig in seine inaktive Lage gebracht, wenn die Lehre I in ihre vorbestimmte Ruhelage zurückkehrt. Um die Lehre 1 in diese Ruhelage zu bringen, wird der Drehsinn des Motors 14 derart umgekehrt, daß die Schraube 11 und der Nocken 33 in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles ''gedreht werden. Hierbei stößt der Nocken 33 den Anschlag 24 wegen des spiralförmigen Profils zurück, und der Beschlag 29 des Hebels 25 hilft mittels einer schwachen Feder 34. Hie Magnetkraft der Magnete 28 zu überwinden.
F i g. I zeigt, daß das Mikrometer nach der Erfindung Mitte! aufweist, mit denen ein elektrisches Signal abgegeben werden kann, welches einen Wert hat. der dem Wert der Versetzung der Lehre I ausgehend von der vorbestimmten Ruhelage entspricht. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel können diese Mitlei einen Impulsgenerator 35 umfassen, der einen Impuls bei jeder vollständigen Umdrehung der Schraube 11 abgibt, sowie einen Zähler 36. der mit dem Impulsgenerator 35 verbunden ist. Der Generator 35 kann von einem Detektor gebildet werden, beispielsweise einem magnetischen oder fotoclektrischen Detektor, der einen Impuls jedesmal aussendet, wenn eine Markierung an ihm vorbeigeht. Diese nicht gezeigte Markierung kann sich beispielsweise auf dem Zahnrad 16 oder dem Nocken 33 befinden. Unter diesen Bedingungen kann sich die Markierung beispielsweise in derselben Winkellage befinden wie der bewegliche Anschlag 32. Wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. befindet sich der De' sktor
35 in einer festen Läge etwa eine Viertel Umdrehung vor der Arbeitslage des Anschlags 24, und zwar derart, daß jeder vom Detektor 35 ausgesandte Impuls beim Vorbeigehen der Markierung vor dem Detektor etwa eine Viertel Umdrehung erzeugt, bevor der Anschlag 32 die Haltelage erreicht, die vom Anschlag 24 definiert ist. Dadurch steht ausreichend Zeit zur Verfügung, um den Motor 14 zu verlangsamen, und um den Anschlag 24 in die Arbeitslage zu bringen, weil die Schraube II eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgeführt hat.
F i g. 1 zeigt weiterhin, daß der Ausgang des Zählen
36 mit einem von zwei Eingängen eines Vergleichers 37 verbunden ist dessen anderer Eingang mit einem der einstellbaren Speicher 4ί?—4c/ verbunden ist (l^eis^els- weise mit dem Speicher 4c wenn der Tastarm 5 in Kontakt mit der zylindrischen Fläche 3cdes Werkstücks
3 gebracht werden soll), und /war mittels eines Wählers 38, der geeignet ist. um selektiv und individuell die einstellbaren Speicher 4a bis 4</mil dem Vcrgleicher 37 /u verbinden. Der Ausgang des Vergleichen 37 ist mit einer Steuerung 39 verbunden, die die .Stromversorgung des Motors 14 /um Antreiben der Schraube Il steuert. Wie dies weiter unten noch näher erläutert wird, wird das Arijgangssignal des Vergleichers 37 ebenfalls verwendet, um den Elektromagneten Π (F ig. 4) zu erregen, wenn die Schraube 11 eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen durchgeführt hai. d. h. wenn der Vergleicher 37 die Gleichheit /wischen dem Inhalt des Zählers 36 und dem Inhalt des einstellbaren Speichers 4.7. 4b. 4c oder 4c/ feststellt, mit dem er über den Wähler 38 verbunden ist.
Der Ausgang des Meßfühlers 10(1' ι g. 2). der mit dem Tastarm 5 verbunden ist. ist weiterhin über eine Leitung 40 mit einem der beiden Eingänge eines Analog-Vcr-
rt|nj I1 f λ t \— I I™ -1 t'' 11·'
fiLiL uv. ι .ι -τ t » v-t t/uriüv. ti, viv. m. μ π ι tut. ι 11 ι .ti ip π 11£ λι,ι^Κι i > und individuell mit einem der vier einstellbaren Speicher 42<f. 42h. 42i und 42i/ verbunden werden kann (beispielsweise mit dem Speicher 42c beim dargestellten Beispiel), und /war mittels eines Wählers 43 (vgl. Fi g. 1). Die Wähler 38 und 43 werden von einer Folgeschaltung 44 gesteuert, und /war in Beziehung mit der axialen Lage des /ti messenden Werkstücks 3 bezogen auf die Lehre I wie dies weiter unten noch näher erläutert wird. Der Ausgang des analogen Vergleichers 41. der beispielsweise um einem algebraischen Addiergerät gebildet wird, ist einerseits mit einem Meßanzeiger 45 verbin len. beispielsweise mit einem Galvanometer, und andererseits mit einer Steuerung 46, die einen Mitnehmer 47 steuert, der ein Schleif- oder ßegradigungswerkzeug bewegt, beispielsweise eine Schleifscheibe 48. die w>n einem Motor 49 in Richtung auf das Werkstück 3 hin angetrieben wird, um dieses zu bearbeiten.
Will man ein /ylinderförmiges Werkstück ausmessen, um dessen Radius zu bestimmen, so wird die Lehre 1 bei dem vorstehend beschriebenen Mikrometer ausgehend von der vorbestimmten Ruhelage in eine Arbeitslage versetzt, die. wie w eitcr unten noch näher erläutert wird, von der Eichung des Mikrometers bestimmt ist. und in der der Taster 6 des Tastarmes 5 direkt am zu messenden Werkstück anliegt. In der Arbeitslage der Lehre I kann man davon ausgehen, daß der Abstand zwischen der Lehre I und der Achse des zu messenden Werkstücks konstant ist. Unter diesen Bedingungen liefert das Ausgangssignal des Vergleichen 4L dessen Wert auf dem Meßanzeiger 45 abgelesen wird, den Wert des Radius des zu messenden Werkstücks, bezogen auf ein Eichstück, d. h. es liefert den Wert des Abstandes zwischen dem Radius des zu messenden Werkstücks und demjenigen des Eichmaßes. Die Meßpräzision ist aber mit der mechanischen Stabilität und mit eventuell vorhandenem Spiel bei der Montage zwischen dem zu messenden Werkstück und der Lehre bestimmt. Die geringste Verformung oder das geringste Spiel in Richtung des Pfeiles F der F i g. 2 oder in entgegengesetzter Richtung spiegelt sich also in der Messung wieder.
Dieser Nachteil kann mit der abgeänderten Ausführungsform des Mikrometers nach F i g. 5 vermieden werden, welches die Messung des Durchmessers oder der Durchmesser eines zylinderförmigen Werkstücks gestattet, weiches einen oder mehrere unterschiedliche Durchmesser aufweist oder welches es gestattet, den oder die Dicken eines Werkstücks zu messen, welches eine oder mehrere unterschiedliche Dicken besitzt. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform werden die mit der vorher beschriebenen Ausführungsform funktionsgleichen Bauelemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In F i g. 5 sind zwei identische Lehren 1 vorgesehen, die derart angeordnet sind, daß ihre Tiistarmc 5 und die damit verbundenen Taster 6 sich einander gegenüberliegen. Die Schraube 11 hat zwei gegenläufige Gewindegänge Ha und 116 mit einander gleicher Steigung. Bei einer Drehung der Schraube 11 in einer bestimmten Richtung vergrößert sich also der Abstand zwischen den beiden Lehren 1. Dreht sich die Schraube in der anderen Richtung, so nähern sich beide Lehren I einander. Die beiden Lehren 1 werden gleichzeitig um denselben Betrag, aber in verschiedene Richtungen verschoben.
I i g. b zeigt eine elektronische Steuerungs- bzw. Regelungsschaltung, die mit dem Mikrometer nach Fig. j verbunden lsi. in F i g. 6 siriu ebenfalls einander gleiche Bauelemente mit denselben Bezugsziffern wie bei der vorhergehenden Ausführungsform versehen. Die beiden Meßfühler 10. die mit den beiden Lehren I verbunden sind, werden von einem Vcrsorgungsblock
50 versorgt und sind mit zwei Eingängen eines Addiergerätes 51 jeweils verbunden, dessen Ausgang über einen Verstärker 52 mit einem von zwei Eingängen des Komparators 41 verbunden ist. Dadurch bedingt weist das Ausgangssignal desjenigen Meßfühlers 10. der mit einer der beiden Lehren I verbunden ist. eine Fehlerkomponente auf. dessen Wert = +t ist. Dies gilt für den Fall, daß eine Verformung oder ein Spiel mit dem Wert f in Meßrichtung vorliegt. Das Ausgangssignal des anderen Meßfühlers 10. der also mit der anderen Lehre verbunden ist. hat somit eine Fehlerkomponente, dessen Wert = —f. Die beiden Fehlerkomponenten annulieren sich also gegeneinander, wenn beide Signale im Addiergerät 51 addiert werden, dessen Ausgangssignal somit einen genauen Meßwert wiedergibt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des in den F i g. 5 und 6 dargestellten Mikrometers anhand eines Meßzyklus und Bearbeitungszyklus eines /.ylinderförmigen Werkstücks beschrieben, welches mehrere zylinderförmige Auflageflächen hat. wie dies beispielsweise bei dem Werkstück 3 nach Fig. 1 der Fall ist. Dabei wird darauf verwiesen, daß das Mikrometer der F i g. I bis 4 ähnlich arbeitet mit der Ausnahme, daß das Addiergerät
51 nicht existiert und daß der einzige Meßfühler 10 mit einem der beiden Eingänge des Vergleichers 41 verbunden ist.
Vorerst sei darauf hingewiesen, daß jeder der eins.ellbaren Speicher 4a—4n von einem oder mehreren Kodierrädern herkömmlicher Bauart realisiert werden kann, beispielsweise von einem Kodierrad für Einer und einem Kodierrad für Zehner. Der Zähler 36 kann von einem addierenden oder subtrahierenden Zähler gebildet werden, der in den Ausgangszustand zurückgestellt wird, wenn der Näherungsschalter 22 anzeigt, daß eine der beiden Lehren 1 in die vorbestimmte Ruhelage zurückgekehrt ist Wenn man einen addierenden Zähler als Zählgerät 36 verwendet so ist der Ausgangswert dieses Zählers gleich Null. Jeder vom Generator 35 bei jeder Umdrehung der Schraube 11 erzeugte Impuls erhöht den Inhalt des Zählers 36 um eine Einheit. In diesem Fall sind die Kodierräder der Speicher 4a—4« derart eingestellt daß sie eine Zahi Ar anzeigen, die gleich der Anzahl der Umdrehungen der Schraube 11 ist die notwendig sind, um die beiden
Lehren 1 von ihren vorbestimmten Ausgangstagen in ihre Arbcitslagcn zu bewegen, in denen die Taster 6 und ihre Tastarme 5 die entgegengesetzten Seiten des Werkstücks 3 berühren.
Verwendet man andererseits ein subtrahierendes Zählgerät als Zähler 36, so ist der Ausgangszustand des Zählgeräts 36 eine maximale vorbestimmte Zahl entsprechend der vorbestimmten Ruhelage der beiden Lehren, jeder om Generator 35 ausgesandte Impuls, nämlich bei jeder Umdrehung der Schraube II. verringert den Inhalt des Zählers 36 um eine Einheit. Die Kodierräder der Speicher 4a—4n sind hierbei so eingestellt, daß sie eine Zahl anzeigen, die aus der Serie der Zahlen fallender Ordnung von der vorbestimmten Anzahl ausgehend ausgewählt ist und die der Arbeitslage der Lehre für den zu messenden Durchmesser entspricht. Man kann die Steigung der Gewindegänge ΙΙ,ι und Hb der Schraube Il derart wählen, daß bei einer vollständigen Umdrehung der Schraube If eine Verschiebung einer jeden der beiden Lehren 1 um einen Millimeter erfolgt. Die vorbestimmte maximale Anzahl entsprechend dem Ausgangszustand des Zählgeräts 36 ist dann gleich dem maximalen Durchmesser, gemessen in Millimeter. Die in die einstellbaren Speicher 4n—4n eingegebenen Zahlen sind um einen Zuwachs genau (I mm) den zu messenden Durchmessern gleich. Die Verwendung eines subtrahierenden Zählgeräts als Zähler 36 ist also vorteilhafter und praktischer als die Verwendung eines addierenden Zählgeräts, weil diese Lösung es gestattet, in die einstellbaren Speicher 4a—4n die Werte einzugeben, die den ungefähren zu messenden Durchmessern entsprechen. In der nachfolgenden Beschreibung wird daher angenommen, daß der Zähler 36 ein subtrahierendes Zählgerät ist.
Bevor ein Zyklus des Messens und der Bearbeitung durchgeführt wird, wird das Mikrometer mittels eines Eichmaßes geeicht. Hierzu wird das Mikrometer unter Spannung gesetzt. Dies bewirkt, daß die beiden Lehren I sich voneinander entfernen und ihre jeweiligen vorbestimmten Ruhelagen einnehmen, wenn sie sich Hoch nicht in diesen Ruhelagen befunden haben. Außerdem nimmt das Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise die Schleifscheibe 48 von Fig. I. den größten Absisr.d απ. Dai iVuiMuincici Willi auf die Seiriebswei- *e »manuell« mittels eines entsprechenden Schalters eingestellt. Bei dieser Betriebsweise ist ein Kontakt 53 JF ig. 6) offen. Das Eichmaß wird in die Maschine eingesetzt und axial mittels bekannter und nicht dargestellter Mittel derart versetzt, daß seine erste tylinderförmige Anlagefläche 3a (Fig. I) sich den beiden Lehren 1 und dem Werkzeug 48 gegenüber befindet. Mittel, die Teil der Folgeschaltung 44 sind, sind torgesehen, um die einstellbaren Speicher 4a und 42a •ber die Wähler 38 bzw. 43 einzustellen. Die Kodierräder des einstellbaren Speichers 4a sind derart eingestellt, daß sie eine Zahl N, anzeigen, die um einen Zuwachs genau (= 1 mm) den Durchmesser der zylindrischen Anlagefläche 3a des Eichmaßes wiedergeben. Dann betätigt man einen Druckknopf »Starte, so daß ein Kontakt 54 (Fig.6) geschlossen wird. Dies bewirkt über eine Steuerung 55, die Teil der Steuerung 39 ist, und über einen Leistungsverstärker 56, daß der Motor 14 die Schraube 11 derart dreht, daß die beiden Lehren 1 sich aufeinander zu bewegen, und zwar ausgehend von ihren vorbestimmten Ruhelagen. Bei dieser Bewegung der Lehren nimmt der Inhalt des Zählers 36 ab, bis der Yergieicher 37 die Gleichheit zwischen dem Inhalt des Zählers 36 und dem Iinralt des
einstellbaren Speichers 4<i feststellt. In diesem Augenblick gibt der Vergieicher 37 einerseits ein Signal ab, welches einer Steuerung 57 für die Verlangsamung des Motors 14 zugeleitet wird, welche Steuerung ein Teil der Steuerung 3* ist, und andererseits ein Blockierungssignal, welches das einschalten des Elektromagneten 27 bewirkt, so daß der bewegliche Anschlag 24 in die Arbeilsposition gelangt, um die Schraube Il in einer sehr genauen Winkellage anzuhalten. Nachdem der bewegliche Anschlag 24 in die Arbeitspositian bewegt ist und der bewegliche Anschlag 32 an dem beweglichen Kontakt 24 anliegt, gibt die Steuerung 57 weiterhin einen schwachen Strom an den Motor 14 ab, so daß ein geringes Drehmoment weiterhin an der Schraube Il in Richtung des Pfeiles /7 (Fig. 4) anliegt, wodurch das Spiel beim Meßvorgang ausgeschaltet wird. In diesem Augenblick sind die beiden Lehren I in ihrer Arbeitslagen angelangt, in denen die Taster 6 ihrer Tastarme 5 sich an den einander entgegengesetzten Snilpn fjpr /vl|nrjricrh*»n A.nhiucf!ächc ?ü iiflls^eri, Sofc!*" der eingestellte Wert im eingestellten Speicher 4n richtig gewähli wurde. Die Tastarme 5 sind dabei um einen Wert verschoben, der im Meßbereich der beiden Lehren I liegt. Wenn dies nicht der Fall ist. müssen die vorstehend beschriebenen Operationen mit einem anderen Eingabewert für den Speicher 4,i wiederholt werden. Der Inhalt des Zählers 36 kann mittels einer Anzeige 58 sichtbar gemacht werden.
Nimmt man an, daß der einstellbare Speicher 4,7 richtig eingestellt worden ist, so werden die von den beiden Meßfühlern 10 anschließend an die Kontaktgabe der Taster 6 mit der Zylinderfläche 3a des Eichstücks abgegebenen Signale im Addiergerät 51 addiert und über den Verstärker 52 dem Analog-Vergleicher 41 (algebraisches Addiergerät) zugeführt. Der einstellbare Speicher 42a. der beispielsweise als Potentiometer realisiert werden kann, welches mit einer dauernden geeigneten Spannungsquelle verbunden ist, wird jetzt derart eingestellt, daß die dauernd abgegebene Spannung, die an dessen Ausgang ansteht, und die im analogen Vergleicher 41 von der vom Addiergerät 51 abgegebenen Spannung subtrahiert wird, die vom Meßanzeiger 45 abgegebene Anzeige gleich Null marht. Ist der einstellbare Speicher 42a derart eingestellt, so betätigt man eine Drucktaste »Halt«, wodurch ein Kontakt 59 (Fig. 6) geschlossen und der Kontakt 54 geöffnet wird. Das Schließen des Kontaktes 59 bewirkt über die Steuerung 55 die Umkehrung der Drehrichtung des Motors 14, wodurch die beiden Lehren 1 in ihre vorbestimmten Ausgangslagen gebracht werden. Wenn die Lehren 1 in diesen Ausgangslagen ankommen, wird dies vom Näherungsschalter 22 gemeldet, der ein Signal abgibt, welches einerseits der Steuerschaltung 55 zugeleitet wird, um den Motor 14 anzuhalten und andererseits den subtrahierenden Zähler 36, in den Ausgangszustand zu versetzen. Dies wird mitteis einer Röckstelleinrichtung 60 erreicht, die bei Koinzidenz mit dem vom Näherungsschalter 22 hervorgebrachten Signal den Zähler 36 derart lädt, daß er auf einen Wert vorgestellt ist, der gleich dem maximal meßbaren Durchmesser ist.
Um das Mikrometer auf die folgende zylindrische Anlagefläche 3b des Eichmaßes zu eichen, wird dieses axial derart versetzt, daß diese Anlagefläche 3b sich den Lehren 1 gegenüber befindet Die einstellbaren Speicher 4b und 42b werden jetzt mittels der Folgeschaiiung 44 und der Wähler 38 und 43 derart gewählt, daß diese Speicher mit dem Vergleicher 37
bzw. der Vergleicher 41 verbunden werden. Anschlici3end werden die Speicher 4b und 42h eingestellt, wie dies vorstehend bezüglich der Speicher 4a und 42a erläutert wurde.
Für jede der zylindrischen Anlageflächen 3c, Ji/.. . c'.es Eichmaßes 3 werden die vorstehend beschrieDenen Operationen wiederholt, bis die Speicher 4n und 42n, die mit der letzten zylindrischen Anlagefläche des Eichmaßes verbunden sind, eingestellt sind. Das Mikrometer ist jetzt zum Messer einer Spanne von Abmessungen eines Werkstücks oder einer Serie von Werkstücken bezüglich des Eichmaßes vorbereitet, mit dem das Mikrometer vorher geeicht wurde. Für die Messung wird das zu messende Werkstück an die Stelle des Eichmaßes gesetzt, und das Mikrometer wird auf selbsttätigen Betrieb mittels eines entsprechenden Schalters (manuell-automatisch) eingestellt. Dadurch wird der Kontakt 53 von F i g. 6 geschlossen. Das zu messende Werkstück wird jetzt selbsttätig axial mittels nicht dargestellter Miiipl derart vcrsc!/!, dsö seine zylindrische Ar:!u£cf!u ehe 3,i sich den Lehren 1 gegenüber befindet. Wenn das zu messende Werkstück in der gewünschten Position ankommt, wird dadurch ein Kontakt 61a betätigt, der an der Maschine vorgesehen ist. Das Schließen dieses Kontaktes 61a bewirkt einerseits das Anhalten des zu messenden Werkstücks in der gewünschten Position und andererseits über die Folgeschaltung 44 und die beiden Wähler 38 und 43 die Auswahl der regelbaren Speicher 4a und 42a. Die Folgeschaltung 44 kann auch eine Anzeigelampe 62a erleuchten die anzeigt, daß die Speicher 4a und 42a gewählt sind. Anschließend wird der Kontakt »Start« 54 geschlossen, wodurch einerseits ein bistabiler Multivibrator 63 auf Null gestellt wird, dessen Verwendung weiter unten erläutert wird. Andererseits wird über die Steuerung 55. den Verstärker 56, den Motor 14 und die Schraube 11 die Versetzung der beiden Lehren I von ihren vorbestimmten Ruhelagen in ihre Aibeitslagen bewirkt. dL vom vorher in den Speicher 4a beim Eichen eingegebenen Wert bestimmt sind. Das Anhalten der Lehren 1 in ihren Arbeitslagen wird wie vorstehend beschrieben erreicht, wenn der Vcrgleicher 37 die Gleichheit zwischen dem Inhalt des Zählers 36 und dem Inhalt des Speichers 4a feststellt. Die Taster 6 der beiden Taslarme 5 liegen jetzt an der zylindrischen Anlagefläche 3a des zu messenden Werkstücks an. Die Summe der von den beiden Meßfühlern 10 abgegebenen Signale wird mit dem Wert verglichen, der vom Eichmaß vorher im Speicher 42a eingegeben wurde. Wenn die beiden verglichenen Werte unterschiedlich sind, liefert der Wrgleicher 41 an seinem Ausgang ein Signal, dessen Wert dem Unterschied zwischen dem Durchmesser der zylindrischen Anlagefläche des Werkstücks und dem entsprechenden Wert des Eichmaßes entspricht. Dieses Ausgangssignal des Vergleichers 41 wird der Steuerung 46 (Fig. 1) zugeleitet, um das Vorrücken der Schleifscheibe 48 in Richtung auf das Werkstück 3 zu steuern. Das Bearbeiten der zylindrischen Anlagefläche 3a des Werkstücks 3 beginnt jetzt und wird fortgeführt, bis das Ausgangssignal des Vergleichers 41 gleich Null wird. Ein Anzeigegerät 46 für Null, dessert Eingang mit dem Ausgang des Vergleichers 41 verbunden ist. gibt an seinem Ausgang ein Signal ab, welches über das Tor £T65 an einen bistabilen Multivibrator 66 abgegeben wird, sofern der Detektor 64 den Wert Null des Ausgangssignals des Vergleichers 41 feststellt. Das Tor £T65 bewirkt die Schließung des Kontaktes 53. Bei Empfang des vom Detektor 64 ausgelösten Signals wird der bistabile Multivibrator 66 ausgelöst und erzeugt an seinem Ausgang ein Signal, welches die Steuerung 46 zugeleitet wird, um die Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe 48 anzuhalten. Diese wird vom Werkstück 3 weg bewegt. Das Ausgangssignal des bistabilen Multivibrators 66 wird ebenfalls der Stei rru-ng 55 zugeleitet, um den Drehsinn des Motors 14 umzukehren und die beiden I ehren 1 in ihre vorbestimmten Ausgangslagen zurückzubewegen. Das Ausgangssignal des bistabilen Multivibrators 66 kann auch verwendet werden, um eine Anzeigelampe 67 einzuschalten, die anzeigt, daß die zylindrische Fläche 3a beim Bearbeiten den entsprechenden Wert des Eichmaßes erreicht hat. Wenn die beiden Lehren in ihre vorbestimmten Acsgangslagen zurückgekehrt sind, wird dies vom Näherungsschalter 22 nachgewiesen, der ein Signal aussendet, welches den Zähler 36 in seine Ausgangslage zurückstellt. Außerdem wird dadurch der bistabile Multivibrator 66 auf Null zurückgestellt und der Motor
Das vom Näherungsschalter 22 ausgesandte Signal kann auch verwendet werden, um das Werkstück 3 axial derart zu versetzen, daß die folgenden Anlageflächen 3b den Lehren 1 gegenübersteht. Wenn diese Anlagefläche 3b sich den Lehrer, 1 gegenüber befindet, wird ein anderer Kontakt 61 i> der Maschine betätigt, wodurch über die Folgeschaltung 44 und die Wähler 38 und 43 die Wahl der einstellbaren Speicher 4b und 42f> durchgeführt wird. Es beginnt dann der vorstehend beschriebene Zyklus bezüglich der Messung und Bearbeitung dieser zylindrischen Fläche 3b von neuem, bis auch diese das Maß der entsprechenden Fläche des Eichstückes erreicht hat.
Anschließend werden dieselben Zyklen bezüglich der Anlagefläche 3c, der Anlagefläche 3c/usw. durchgeführt.
Das Mikrometer verfügt über eine Anzahl von Sicherheiten. Es ist z. B. unbedingt notwendig zu vermeiden. da3 infolge einer schlechten Einstellung einer der beiden Speicher 4a-4n die Lehren 1 nicht in ihre Arbeitslage gebracht w rden können, derart, daß die Tastarme 5 stärker verschoben werden als der Meßbereich der Lehren 1 beträgt, d. h. stärker als es die maximal mötHirhp Vprsrhiphunir Hpr Toctarmp ΐ ermöglicht, weil dies die Lehren beschädigen körnte. Eine solche Fehlbedienung könnte beim Eichen des Mikrometers odei beim Messen erfolgen, wenn eine der zylinderförmigen Anlageflächen des Werkstücks einen Durchmesserabstand mit sich bringt, der ezüglich den entsprechenden Anlagefläche des Eichstücks zu groß ist. I Im dies zu vermeiden wird das Ausgangssignal des Verstärkers 52 auch einem der beiden Eingänge eines Sicherheitsvergleichers 68 zugeleitet, der an seinem anderen Eingang eine Schwellspannung empfängt, die einem Maximalwert entspricht, der nicht überschritten werden darf. Diese Schwellspannung kommt von einer Schwellspannungsquelle 69. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 52 diesen Schwellspannungswert erreicht, so gibt der Sicherheitsvergleicher 68 an seinem Ausgang ein Signal ab, welches dem Eingang S des bistabilen Multivibrators 63 (Sicherheits-Multivibrator) zugeführt wird, der diesen Multivibrator in den Zustand »1« versetzt Dadurch wird der Multivibrator gestartet Er gibt also an seinem Ausgang Q ein Signal ab, welches eine Anzeigelampe 70 einschaltet die einen Fehler anzeigt Gleichzeitig wird das Signal der Steuerung 55 zugeleitet um sofort eine Drehrichtungsumkehr des Motors 14 einzuleiten, so daß die Lehren 1 in ihre vorbestimmten Auseanesla^en ZEriickhewpfff wprHcn
Falls andererseits überhaupt kein in messendes Werkstück eingespannt ist oder wenn eine der zylindrischen Anlagefläche des Werkstücks einen kleineren Durchmesser hat als dies die entsprechende Anlagefläche der Eichstücks hat, so ist es weiterhin ϊ notwendig, die beiden Lehren 1 in ihre vorbestimmten Ausgangslagen zurückzubringen, weil in diesem Fall kein Material abgenommen werden muß. Das Werkstück ist vielmehr Ausschuß, In diesem Fall entwickelt der Analogvergleicher 41 die Anwesenheit eines Wertes kleiner als der entsprechende Wert des Eichmaßes in einem der Speicher 42a—42n. mit dem er in diesem Moment über den Wähler 43 verbunden ist Dies erfolgt, wenn die Taster 6 der beiden Tastarme 5 das zu messenden Werkstück berühren. Dieser Zustand wird ii über einen Nulldetektor 64 nachgewiesen, der an seinem Ausgang ein Signal abgibt, welches einem der beiden Eingänge eines Tores £T71 zugeleitet wird, dessen anderer Eingang schon vom Kontakt 53 beaufschlagt wurde, der geschlossen ist. Das Ausgangssignal des _>n Anzeigegeräts 64 wird somit über das Tor £771 dem Eingang D des Multivibrators 63 zugeleitet. In diesem Fall wird der Multivibrator 63 aber nur gestartet, wenn die beiden Lehren 1 in ihren Arbeitslagen oder Meßlagen angekommen sind. Andernfalls kann der r> Multivibrator während der Näherungsphase der beiden Lehren 1 gestartet werden, selbst wenn das Werkstück nicht fehlerhaft ist. Um dies zu vermeiden, wird das vom Vergleicher 37 ausgesandte Signal, wenn dieser die Gleichheit zwischen dem Wert des Zählers 36 und dem m Wert einer der Speicher 4a—4/7 feststellt, mit dem er in diesem Augenblick über den Wähler 38 verbunden ist. einer Verzögerungsschaltung 72 zugeleitet, deren Ausgang mit dem Eingang des Taktgebers CK des Multivibrators 63 verbunden ist. Die Vcr/ögerungs- π schaltung 72 ruft eine Verzögerung von etwa 0.5 Sekunden hervor. Dies ist ein Zeitintervall, welches etwas größer ist als die Zeit, die notwendig ist. um den Elektromagneten 27 zu erregen, und in der der Notken 33 in etwa eine viertel Umdrehung ausführt, so daß der 4i> Anschlag 32 am Anschlag 24 (Fig.4) sich anlegt. In diesem Augenblick ist man sicher, daß die beiden Lehren 1 in ihren Arbeitslagen angekommen sind. Die Verzögerungsschaltung 72 besteht beispielsweise aus einer monostabilen Schaltung, die vom Ausgangssignal ■>"> des Vergleichers 37 gestartet wird, und die einen Impuls etwa der Dauer einer halben Sekunde auslöst. Wenn die abfallende Front des von der Verzögerungsschaltung 72 hervorgerufenen Impulses am Eingang des Taktgebers CK des Multivibrators 63 angelangt, so wird das am Eingang D dieses Multivibrators vorliegende Signal dem Ausgang ζ) dieses Multivibrators zugeleitet, um wie vorher die Anzeigelampe 70 für Fehler einzuschalten, und um über die Steuerung 55 die beiden Lehren 1 in ihre vorbestimmten Ausgangslagen zurückzuführen.
Die vorstehende Beschreibung kann in zahlreicher Form abgewandelt werden und ist daher nicht beschränkend. Es können beispielsweise andere Mitnah· mesysteme verwendet werden, um die Lehre oder die Lehren 1 von ihren vorbestimmten Ausgangslagen in ihre Arbeitslagen oder Meßlagen zu versetzen. Beispielsweise kann man ein System mit einem Zahnrad und einer Zahnstange hierfür verwenden, wobei die Zahnstange mit der Lehre fest verbunden ist. In diesem Fall kann man anstatt die Anzahl der von der Schraube 11 zurückgelegten Umdrehungen zu zählen, die Anzahl der Umdrehungen zählen, die das Zahnrad durchführt, welches in Wirkeingriff mit der Zahnstange steht. Man kann auch die Anzahl der Umdrehungen des Motors zählen, der das Zahnrad dreht, oder auch die Anzahl der Zähne der Zahnstange, die an einem geeigneten Detektor vorbeigehen. Wird andererseits ein Mitnahmesystem mit Zahnrad und Zahnstange verwendet, so kann der Anschlag, mit dem die Lehre oder die Lehren 1 in ihrer Arbeitslage angehalten werden, beispielsweise derart betätigt werden, daß bei seiner Betätigung der Anschlag sich zwischen zwei Zähnen der Zahnstange befindet, um die Zahnstange zu blockieren. Fernerhin ist es möglich, anstelle den Generator 35 und den addierenden oder subtrahierenden Zähler 36 zu benutzen, einen Versetzungsfühler vom analogen Typ zu verwenden, um ein Signal abzugeben, dessen Wert der Versetzung der Lehre oder der Lehren von ihren vorbestimmten Ausgangslagen zu ihren Arbeitslagen entspricht. Ein solcher Fühler ist beispielsweise ein Potentiometer, dessen beweglicher Kontakt von der Lehre oder einer der beiden Lehren 1 verschoben wird. Im letzteren Fall können die einstellbaren Speicher 4a—4n auch von analogen Speichern gebildet werden, beispielsweise von Potentiometern, wie die Speicher 42a —42a und der Vcrgleicher 37 kann ebenfalls von einem analogen Vergleicher gebildet werden. Falls man Meßfühler vom analogen Typ verwendet und auch einstellbare Speicher vom analogen Typ. so können auch analognumerische Wandler eingesetzt werden, um anschließend die Signale in numerischer Form /\i behandeln.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Mikrometer zur Messung eines Dimensionsabstandes zwischen einem zu messenden Werkstück und einem Vergleichsmaß innernalb eines sehr großen Meßbereichs mit wenigstens einer Mikrometerlehre mit einem Tastarm, der bezüglich des Körpers der Lehre beweglich ist, und mit einem mit dem Tastarm verbundenen Wandler, der ein Versetzen des Tastarmes in ein erstes elektrisches Signal umwandelt, dessen Wert demjenigen des Versetzens des Tastarmes entspricht, ferner mit wenigstens einem ersten einstellbaren Speicher, der einen ersten Wert entsprechend dem Wert des Versetzens des Tastarmes speichern kann, und zwar nach seiner Kontaktgabe mit dem Vergleichsmaß, weiterhin mit einem algebraischen Addiergerät, das algebraisch den im ersten einstellbaren Speicher gespeicherten Wert zu dem ersten vom Wandler abgegebene«, elektrischen Signal addieren kann, mit einem Mefeanzeiger, der an den Ausgang des algebraischen Addiergerätes angeschlossen ist und eine Anzeige des Dimensionsabstandes zwischen dem zu messenden Werkstück und dem Vergleichsmaß abgibt, wenn der Tastarm das Werkstück berührt, ferner mit Minahmemitteln zum Versetzen der Mikromcterlehre von einer vorbestimmten Ruhelage in eine Arbeitslage, in der sich der Tastarm in Kontakt mit dem Verglekhsmaß oder mit dem Werkstück befindet bzw. umgekehrt, mit Abgabemiiteln für eir zweites elektrisches Signal mit einem Wert entsprechend dem Wert des Versetzens der Mikrometerl?hre von der vorbestimmten Ruhelage, mit wenigstens einem zweiten einstellbaren Speicher zum Speichern eines zweit», ι Wertes, der dem Wert des Versetzens der Mikrometerlehre anschließend an die Kontaktgabe des Tastarms mit dem Vergleichsmaß entspricht und der die Arbeitslage bestimmt, mit einem Vergleicher, der einen Eingang hat. der mit dem zweiten einstellbaren Speicher verbunden ist. sowie einen Eingang, der mit Mitteln verbunden ist. die das zweite elektrische Signal abgeben, und mit Haltemitteln, mit denen die Mikrometerlehre in der Arbeitslage gehalten wird, die vom zweiten Wert definiert ist. der im zweiten einstellbaren Speicher gespeichert ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (37) ein Blockierungssignal abgibt, wenn er eine Übereinstimmung zwischen dem zweiten Wert, der im üweiten einstellbaren Speicher (4a ... 4n) gespeichert ist. und dem Wert des zweiten elektrischen Signais feststellt, und daß die Haltemittel als mechanische Blockierungsmittel (24—34) ausgebildet sind, die auf das Blockierungssignal ansprechen.
2. Mikrometer nach Anspruch I. bei dem die Mittel zur Mitnahme der Mikrometerlehre durch ein System mit Schraube und Mutter ausgebildet sind. Wobei die Schraube von einem reversiblen Motor in Drehung versetzbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Blockierungsmittel einen ersten Anschlag (32) umfassen, der drehfest mit der Schraube (11) verbunden ist, und einen zweiten beweglichen Anschlag (24), der aus einer inaktiven Lage in eine Arbeitslage auf dem Verschiebungsweg des ersten Anschlags (32) versetzt werden kann, und zwar abhängig vom Blockierungssignal, welches von Vergleicher (37) ausgeht.
3. Mikrometer nach Anspruch 2, wobei die Mittel, die das zweite elektrische Signal abgebtn, einen Impulsgenerator umfassen, der einen Impuls bei jeder vollständigen Umdrehung der Schraube abgibt, sowie einen Zähler, der mit dem Impulsgenerator verbunden ist und an seinem Ausgang das zweite elektrische Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschlag (32) von der Schulterfläche eines spiralförmigen Nockens (33) gebildet ist, der drehfest mit der Schraube (11) verbunden ist, und daß der Impulsgenerator von einer Markierung gebildet ist, die sich mit der Schraube (11) und der Nocke (33) dreht, sowie von einem festen Detektor (35), der derart angeordnet ist, daß er einen Impuls jedesmal aussendet, wenn die Markierung sich an ihm vorheibewegt, und zwar einen Bruchteil einer Umdrehung bevor die Schulterfläche (32) des Nockens (33) in der Arbeitslage des zweiten beweglichen Anschlages (24) ankommt
4. Mikrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromagnet (27) vorgesehen ist, der vom Blockierungssignal aktiviert wird, um den zweiten beweglichen Anschlag (24) in seine Arbeitslage zu bewegen, und daß zwei feste Anschläge (30 und 31) und wenigstens ein Magnet (28) vorgesehen sind, um den zweiten beweglichen Anschlag (24) in seiner Arbeitslagt zu halten.
5. Mikrometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (34) vorgesehen ist, die mit einer relativ geringen Kraft den zweiten beweglichen Anschlag (24) in seine inaktive Lage vorspannt.
6. Mikrometer nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (57) vorgesehen ist, die auf das Blockierungssignal des Vergleichers (37) anspricht, um die Drehzahl des Motors (40) zu verringern, der die Schraube (II) antreibt, und um diesen Motor weiterhin mit oiner geringen Spannung derart zu versorgen, daß ein geringes Drehmoment ar· der ?chraube anliegt, während der erste und der zweite Anschlag (32 und 24) sich in Kontakt befinden.
DE2804541A 1977-02-04 1978-02-03 Mikrometer zur Messung eines Dimensionsabstandes zwischen einem zu messenden Werkstück und einem Vergleichsmaß Expired DE2804541C3 (de)

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