DE2851873C2 - - Google Patents
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- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/12—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring diameters
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
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- G01B7/001—Constructional details of gauge heads
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Meßgerät zum
Messen von Längenänderungen beim Bearbeiten mechanischer
Werkstücke mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmalen.
Ein Meßgerät zur laufenden Messung verschiedener Durch
messer eines Werkstückes, die selbst bis zu mehreren Zenti
metern betragen können, während des Bearbeitungsganges
auf Schleifmaschinen ist bekannt (US-PS 39 62 792 entspre
chend IT-PS 10 10 896).
Einer der Nachteile, die bei dem bekannten Meßgerät auftreten,
beruht auf der Tatsache, daß beim Messen die erhebliche
Massen bzw. Trägheit aufweisenden Arme infolge der Durch
messeränderung bei der Zerspanung Bewegungen unterworfen
sind. Somit entstehen übermäßig große Belastungen, es
tauchen Probleme bezüglich des Verschleißes und der An
sprechzeit auf und ebenso die der Unmöglichkeit oder
Schwierigkeit, Werkstücke mit Nuten zu messen.
Ein anderes bekanntes Meßgerät, das praktisch als ein
absolut eichbares Meßgerät betrachtet werden kann, ist in
der IT-PS 9 69 124 beschrieben. Dieses Meßgerät besteht
aus zwei in Parallelrichtung zu dem zu messenden Durch
messer beweglichen Schlitten, ferner aus zwei Meßwert
wandlern zur Positionierung der Schlitten in Übereinstim
mung mit einer bestimmten Anzahl von Bezugsstellungen
sowie aus zwei an den Schlitten befestigten Armen, welche
zwei Meßköpfe tragen.
Die beiden Meßwertwandler erzeugen Signale für die Stellung
der Schlitten. Nach der Positionierung der Schlitten er
folgen die Messungen durch Auswertung der Signale der
beiden Meßköpfe.
Dieses Meßgerät vermeidet teilweise die Schwierigkeiten ande
rer bekannter absolut eichbarer Meßgeräte, bei denen während
der Messung Teile von erheblicher Masse und Trägheit bewegt
werden. Auch bei diesem Gerät treten Schwierigkeiten bezüglich
der Genauigkeit, der Sollabmessungen, des Abriebs, der
Dichtung sowie der Betriebssicherheit infolge der schwierigen
Arbeitsbedingungen auf, welche die Anwendung bei Schleifmaschi
nen kennzeichnen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektronisches Meß
gerät mit einem großen Arbeitsbereich zu schaffen, das sich für
die Anwendung während des Arbeitstaktes bei Schleifmaschinen eig
net und eine optimale Genauigkeit bei wiederholten Messungen, Kompaktheit und Stabilität
sowie Betriebssicherheit besitzt und das leicht zu bedienen ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Meßgerät mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung ist nachstehend näher anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels erläutert.
Die Zeichnungen zeigen
Fig. 1 einen vereinfachten Senkrechtschnitt eines Meßge
rätes,
Fig. 2 einen vereinfachten Querschnitt längs der Linie II-
II der Fig. 1 des Meßgerätes der Fig. 1,
Fig. 3 einen vereinfachten Senkrechtschnitt auf der Linie
III-III der Fig. 1 des Meßgerätes der vorhergehen
den Figuren,
Fig. 4 ein Schaltschema des
in den Fig. 1, 2, 3 gezeigten Meßgerätes.
Das Meßgerät (Fig. 1 bis 3) besitzt ein Außengehäuse oder einen
Rahmen 1, welcher in Lagern 2, 3 eine hohle Welle 4 trägt. Im
Inneren der Welle 4 ist eine weitere Welle 5 in Lagern 6, 7 ge
lagert. Ringmuttern 8 sind auf der Welle 5 montiert, um die La
ger 6, 7 für die Schlagfreiheit der Wellen 4, 5 vorzuspannen.
Eine Verschlußplatte 9 mit Dichtungsringen 10, 11 ist mit dem
Rahmen 1 verspannt und ermöglicht die Drehung der Welle 4.
Am Ende der Welle 4 ist ein erster Arm 12 und am Ende der Welle
5 ein zweiter Arm 13 befestigt.
Die Arme 12, 13 erstrecken sich senkrecht zu den Wellen 4, 5 und
tragen an ihren Enden zwei Meßköpfe 14, 15 einer "Patrone" ge
nannten Art, die gegenüber den Armen lotrecht angeordnet sind.
Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß die Arme 12, 13 eine
scherenartige Bewegung vollziehen. Wenn die Arme 12, 13 geschlos
sen sind, berühren sich die Kontakte der Meßköpfe 14, 15.
Die Welle 5 trägt an dem dem Befestigungspunkt des Armes 13 ge
genüberliegenden Enden einen Betätigungshebel 16 und
nahe diesem einen ersten Ring 17 eines Drehmelders 18. Ein zwei
ter Ring 19 des Drehmelders 18 ist an der Welle 4, dem Ring 17
zugekehrt, befestigt. Auch die Welle 4 besitzt einen Betätigungs
hebel 20. Die Meßköpfe 14, 15 und der Drehmelder 18
sind über Kabel und Steckverbinder 21, 22 an eine
Anzeige- und Steuereinheit 23 angeschlossen, die
auch mit einem am Rahmen 1 befestigten Gleich
strommotor 24 verbunden ist. Eine Welle 25 des Motors 24 treibt
über eine Schnecke 26 und ein Schneckenrad 27 eine andere, in
Lagern 29, 30 geführte Welle 28.
Zwei Laufbuchsen 31, 32 werden parallel zur Welle 28 durch Stifte
33, 34 geführt, die in einer Nut 35 des Rahmens 1 angeordnet
sind und mit Muttern am Gewinde der Welle 28 verschraubt sind.
Lager 36, 37 sind auf den Stiften 33, 34 montiert. Die Betätigungs
hebel 16, 20 werden gegen die Außenringe der Lager 36, 37 durch
Federn 38, 39 gedrückt, die zwischen die Hebel und den Rahmen 1
eingesetzt sind. Ein am Rahmen 1 befestigter Mikroschalter als Begrenzungsvorrichtung 40
schließt, wenn der Hebel 20 sich in der durch ausgezogene Linien
in Fig. 1 angegebenen Stellung befindet, d. h., wenn die Arme
12, 13 eng zusammenstehen, so daß sich die Kontakte der Meßköpfe
14, 15 berühren, wie nachstehend näher erläutert wird. Ein ande
rer am Rahmen 1 befestigter Mikroschalter als Begrenzungsvorrichtung 41 schließt, wenn der
Hebel 20 mit der durch gestrichelte Linien in Fig. 1 angegebenen
Stellung steht, d. h., wenn die Arme 12, 13 voll geöffnet sind,
was ebenfalls durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Ein
Teil eines Werkstückes 42, dessen Durchmesser gemessen werden
soll, ist ebenfalls mit einer gestrichelten Linie gezeichnet.
In Fig. 4 speist ein Oszillator 43 zwei Eingangswicklungen 46,
47 des Drehmelders 18 über eine digitale Phasenschieberschal
tung 44 und einen Treiberkreis 45. Die beiden Wicklungen sind
am Ring 19 angeordnet, während eine Ausgangswicklung 48 am
Ring 17 befestigt ist. Der Drehmelder ist in der Art eines
Drehfeldgebers ausgeführt, beispielsweise wie ein Drehmelder
des Typs "Inductosyn" ("Inductosyn" ist ein Warenzeichen).
Einige Vorwähler 49, 50 von denen zwei gezeigt sind, sind mit
der Phasenschieberschaltung 44 verbunden. Eine Wicklung 48 ist
über einen Verstärker 51 an einen Eingang eines Phasendetektors
52 geführt, der an einem anderen Eingang die Spannung des Oszilla
tors 43 erhält.
Das Ausgangssignal des Phasendetektors 52 liegt an einem Eingang
eines Addierwerks 53 an.
Die Meßköpfe 14, 15 sind mit zwei Verstärker- und Detektorschal
tungen 54, 55 verbunden, an welchen auch das Signal eines Os
zillators 56 anliegt, welcher die Meßköpfe 14, 15 speist.
Zwei Eingänge eines Addierwerks 57 sind mit den Ausgängen der
Verstärker- und Detektorschaltungen 54, 55 verbunden, und sein
Ausgang ist an einen zweiten Eingang des Addierwerks 53 sowie
an einen Eingang einer Vergleichsschaltung 58 geführt.
An einer Steuerstufe 59 liegt das Ausgangssignal der Ver
gleichsschaltung 58 an, das den beweglichen Kontakt einer
Schaltvorrichtung 61 mit zwei Festkontakten 62, 63 steuert. Der Fest
kontakt 62 ist zwischen den Ausgang des Addierwerkes 57 und
einen Eingang des Addierwerkes 53 geschaltet, während der Fest
kontakt 63 zwischen den Phasendetektor und den anderen Eingang
des Addierwerks 53 geschaltet ist. Der Ausgang des Addierwerks
53 ist über ein Filter 64 an eine Anzeigevorrichtung 65 und eine
Steuerschaltung 66 geführt.
Die Ausgänge der Verstärker- und Detektorschaltungen 54, 55
sind auch an einen nicht invertierenden Eingang sowie an einen
invertierenden Eingang eines Addierwerks 67 geführt, dessen Aus
gang mit einer Anzeige 68 und einer Alarm- oder Weckerschaltung
69 verbunden ist. Der die Welle 28 betätigende Gleichstrommotor
24 wird durch das Signal am Kontakt 62 oder 63 mit Hilfe eines
Servoverstärkers 70 sowie eines Rückführungskreises mit einem
Tachodynamo 71 gesteuert. Die Ausgangssignale der Verstärker-
und Detektorkreise 54, 55 liegen an einer Schaltung 72 an, die
ein Ausgangssignal abgibt, dessen Polarität und Pegel vorge
geben sind, wenn das durch einen oder beide Meßköpfe 14, 15 gemessene
Material einen einstellbaren Wert übersteigt. Der Ausgang der
Schaltung 72 ist mit einer Warnlampe 73 verbunden. Ein logischer
Steuer- und Umschaltkreis 74 ist mit den Mikroschaltern 40, 41,
den Kreisen 66, 69, 72 sowie mit dem Servoverstärker 70 verbunden.
Zwischen einen Eingang und den Ausgang des Servoverstärkers 70
ist ein Kreis 75 geschaltet, der die Betriebsbedingungen für den
Servoverstärker 70 abgreift.
Nachstehend folgt eine Beschreibung des Einsatzes und Betriebs
des anhand der Fig. 1-4 beschriebenen Meßgerätes.
Das Meßgerät sei an eine Außenschleifmaschine zum Schleifen einer
Reihe von Werkstücken, deren verschiedene Teile verschiedene
Durchmesser besitzen, montiert.
Zwischen die Spitzen der Schleifmaschine wird ein Musterstück
angeordnet. Dieses besteht aus Teilen mit Durchmessern, die mit
den Nenndurchmessern gleich sind oder gegenüber diesen um bekann
te Größen differieren.
Die Nulleinstellung für jeden Durchmesser wird wie folgt vorge
nommen.
Für die Nulleinstellung und anschließend für die Messung eines
jeden Durchmessers wird die Verbindung zwischen dem Phasen
schieber 44 und einem zugeordneten Vorwähler 49, 50, . . .
automatisch in bekannter Weise beaufschlagt.
Zunächst werden die Arme 12, 13 voll geöffnet, und da die Kontakte
der Meßköpfe 14, 15 das Musterstück nicht berühren, sind sie in einer
Hubbegrenzungsstellung gegenüber der Außenseite der Meßköpfe.
Durch Betätigung einer nicht gezeigten Starttaste wird der Servo
verstärker 70 angeschaltet und erhält das Ausgangssignal des
Addierwerkes 57, da der bewegliche Kontakt 60 auf dem Festkon
takt 62 schließt.
Dieses Signal steuert den Motor 24, der seinerseits die Welle 28
dreht, so daß die Laufbuchsen 31, 32, die in einer den Hebeln
16, 20 entsprechenden Stellung angeordnet waren (durch ge
strichelte Linien auf der Zeichnung angegeben), sich aufeinander
zubewegen.
Die durch die Federn 38, 39 vorgespannten Betätigungshebel 16, 20 drehen sich
nach rechts bzw. nach links, bleiben jedoch mit den Außenringen
der Lager 36, 37 in Berührung (Fig. 1).
Der Motor 24 hält an, wenn der Wert des Summensignals an den
Ausgängen der Köpfe 14, 15 gleich Null ist, worauf ein Schaltkreis
75 den Servoverstärker 70 abschaltet. Gemäß dem Ablese
wert am Anzeigegerät 65 wird ein bestimmter Vorwähler, bei
spielsweise der Vorwähler 49 betätigt, um die Phasenbeziehung
der Signale am Eingang des Phasendetektors 52 zu verändern und
damit auch den Ablesewert des Anzeigegerätes 65, bis sich die
Anzeige Null ergibt.
Die Nulleinstellung auf diese Weise bezieht sich auf die eigent
liche Nullstellung des Durchmessers, selbst wenn die Meßköpfe 14,
15 nicht genau positioniert worden sind, weswegen ihre Anzeigen
von Null verschieden sein können.
Nachdem dieser Arbeitsgang für die verschiedenen Teile des Muster
stücks wiederholt worden ist, wobei jedesmal ein entsprechender
Vorwähler benutzt wird, kann die Bearbeitung unter der Steuerung
des Meßgerätes fortgesetzt werden, die sich wie folgt vollzieht.
Nach dem Einspannen eines Werkstückes 42 beginnen sich die Arme
12, 13, die zunächst noch voll geöffnet waren, unter der Wirkung
des vom Ausgangssignal des Addierwerkes 57 gesteuerten Motors
24 zu schließen.
Die Kontakte der Meßköpfe 14, 15 berühren das Werkstück 42 und bewe
gen sich dann etwas gegenüber ihren Gehäusen. Die Vergleichs
schaltung 58, welche das Eingangssignal mit einem Bezugssignal
vergleicht, schaltet um, und die Steuerschaltung 59, die wäh
rend der Nulleinstellung durch die Bedienung oder die logische
Maschinenschaltung gesperrt war, legt den beweglichen Kontakt
60 am Festkontakt 63 an.
Dadurch wird der Betrieb des Motors 24 vom Ausgangssignal des
Phasendetektors 52 gesteuert.
Das am Servoverstärker 70 anliegende Drehfeldsignal treibt den
Motor 24, bis der Null am nächsten stehende Wert des gleichen
Signals erreicht ist. Dann wird der Servoverstärker 70 gesperrt.
Der Arbeitsbereich der Meßköpfe 14, 15, die Art des Drehmelders 18
- bezüglich der Amplitude des Drehwinkels der Ringe 17, 19
entsprechend zwei Nullpunkten des Ausgangs
signals - sowie die Länge der Arme 12, 13 werden so
gewählt, daß - vorausgesetzt, daß die Anfangsmaterialstärke des
Werkstücks 42 einen anormalen Wert aufweist - die Positionierung
der Arme 12, 13 vor dem Abschliff vom Werkstück 42 mit der
Positionierung zusammenfällt, die im Laufe der Nulleinstellung
am entsprechenden Teil des Musterstücks gewonnen wird.
Somit beginnt die Zerspanung oder der Abschliff vom Werkstück 42
auf den Solldurchmesser.
Die Bearbeitung wird durch die Steuerschaltung 66 und das Anzeige
gerät 65 gesteuert, an welchem das vom Filter 64 gefilterte Aus
gangssignal des Addierwerkes 53 anliegt.
Wenn das Eingangssignal des Anzeigegerätes den Wert Null erreicht,
unterbricht die Steuerschaltung die Bearbeitung des Teils des
Werkstückes, das dem beaufschlagten Vorwähler 49 (oder 50 . . . )
entspricht.
Da die Bearbeitung aufgrund der Summe der Ausgangssignale des
Phasendetektors 52 und des Addierwerkes 57 gesteuert wird, be
einflussen mögliche kleine Positionierungsfehler des Motors 24
sowohl bei der Einstellung (während der Nulleinstellung) durch
das Signal am Kontakt 62 als auch in der Steuerphase (während der
Bearbeitung) durch das Signal am Kontakt 63 nicht die Genauigkeit
der Endabmessung des Werkstücks 42.
Nach der Positionierung der Arme 12, 13 gegenüber dem Werkstück 42
ist der normale Arbeitsbereich der Meßköpfe 14, 15 genügend groß, um
unterbrechungslos die Änderung des Durchmessers infolge von
Materialabschliff zu erfassen.
Zu Beginn der Zerspannungs- oder Abschliffphase ist es nicht wich
tig, daß die Arbeitsweise der Meßköpfe 14, 15 linear ist und daß
die Zeiger der nicht gezeigten Anzeigeinstrumente, die normaler
weise den Köpfen zugeordnet sind, innerhalb des Skalenfeldes liegen.
Auf jeden Fall spielen sich diese Zeiger auf der Skala
im Laufe des Materialabschliffes ein und erreichen die Null
stellungen (oder angenähert die Nullstellungen) am Ende der
Abschliffphase.
Wenn diese Phase endet, gibt die Steuerschaltung 66 ein Signal
an den Servoverstärker 70 ab, um die Öffnung der Arme 12, 13
zu steuern ("Abhubphase"). Der Abhub oder das Zurückfahren
endet, wenn der Betätigungshebel 20 den Mikroschalter 41 betätigt.
Umgekehrt sperrt der Mikroschalter 40 den Servoschalter 70, wenn
kein Werkstück in die Maschine eingespannt ist, und die Kontakte
der Meßköpfe 14, 15 sich berühren, und so eine Stellung einnehmen,
die gleich ist dem längsten Schließen der Arme 12, 13. Wenn das
Werkstück 42 einen erheblichen Schlag infolge ungenauen Ein
spannens des Teils zwischen die Spitzen oder Formfehler aufweisen
sollte, wird die Alarmschaltung 69 ausgelöst und hält den Bear
beitungsgang an. Der Wert des Schlages wird am Meßgerät 68 ange
zeigt.
Falls das Material des Werkstückes 42 anormal ist, gibt die
Schaltung 42 über den Steuerkreis 74 einen Befehl an den Servoverstär
ker 70 ab, damit sich die Arme 12, 13 öffnen, während die Lampe
73 diesen anormalen Zustand anzeigt.
Dadurch wird eine vollständige Positionierung der Arme 12, 13 vor
der Zerspanung oder dem Abschliff verhindert, wodurch die Gefahr
einer Beschädigung der Meßköpfe 14, 15 ausgeschaltet ist.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Nullein
stellung sehr einfach ist und keine komplizierten mechanischen
Justierungen erfordert. Weitere Vorteile beruhen auf der Tat
sache, daß während der Messung eines jeden Abschnittes des Werk
stückes die einzigen bewegten Bauteile eine geringe Trägheit be
sitzen (die Kontakte und ihre Trägerwellen), wogegen die Arme
12, 13 sich nicht bewegen, sowie darauf, daß keine Getriebe mit
Spiel und Reibung zwischen den sich bewegenden Armen 12, 13 und
Ringen 17, 19 des Drehmelders vorhanden sind.
Der Meßdruck der Kontakte wird einzig und allein durch die Meßköpfe
14, 15 bestimmt, und dies trägt auch dazu bei, eine optimale
Wiederholbarkeit zu erzielen.
Das Meßgerät kann auch für die Messung von mit Nuten
versehenen oder gerillten Oberflächen eingesetzt werden.
In diesem Falle wäre es vorteilhaft, die Meßköpfe 14, 15 mit hydrauli
schen Dämpfen zu versehen und entsprechende Potentiometer für
die Einstellung des Filters 64 einzusetzen, um das Ausgangssignal
des Addierwerkes 53 zu filtern. Das Filter 64 kann ein einfaches
Filter mit einstellbarer Zeitkonstante sein.
Damit das Meßgerät richtig arbeitet, muß die Lage der geometri
schen Achse der Wellen 4, 5 gegenüber der Achse des Werkstücks 42
genau festgelegt werden.
Daher muß der Einbau des Meßgeräts mit Hilfe von genauen Lagern
und Schlitten vorgenommen werden.
Es ist jedoch nicht erforderlich, die Kontakte der Meßköpfe 14, 15
auf den Durchmesser des Werkstückes 42 zu positionieren. Außer
dem ist es offensichtlich, daß bei ruhendem Meßgerät, während sich
der Durchmesser des gemessenen Teiles verändert, sich auch der
Abstand zwischen der Geraden durch die Kontakte und der Achse
des Werkstückes 42 verändert.
Die Scherenanordnung der Arme 12, 13, die Notwendigkeit für eine
Nulleinstellung sowie die Tatsache, daß nach dem vorstehend be
schriebenen Funktionsprinzip das Meßgerät als Mehrfachlehre ar
beitet und keine Absolutmessungen des Durchmessers gibt, können
als erhebliche Einschränkung gegenüber bekannten absoluten Meß
geräten betrachtet werden, welche bewegte Arme mit vertikaler
Translationsbewegung sowie Messerkontakte verwenden, um sicher
zustellen, daß die Werkstückmessungen tatsächlich auf den Durch
messern anstatt auf Sehnen vorgenommen werden.
Es sei jedoch bemerkt, daß beim Einsatz von Geräten zur Absolut
messung bei Schleifmaschinen die Arbeitsbedingungen so schwer sind,
daß auch bei diesen Geräten Nullstellungen mit Hilfe eines Musterstücks
oder durch Messung des ersten bearbeiteten Werkstücks durchge
führt werden müssen, wobei nacheinander Korrekturwerte für die
Anzeigewerte eingestellt werden müssen.
Auch ist beim Einsatz von Absolutmeßgeräten oder von Lehren auf
Schleifmaschinen gewöhnlich nur die Bearbeitung von großen Werk
stücklosen vorgesehen. Unter diesen Umständen ist die Absolut
messung von Werkstückdurchmessern im Laufe der Bearbeitung
praktisch nutzlos, da hier das einzige Problem darin besteht,
Werkstücke so weit wie möglich mit denselben geometrischen Eigen
schaften wiederholt zu fertigen.
Daher sind Meßgenauigkeiten oder die Möglichkeit, Absolutmessungen
durchzuführen, keine wichtigen Faktoren. Eine wirklich wesentliche
Forderung an ein Meßgerät für diese Anwendungsgebiete ist eine
gute Wiederholbarkeit, die eine sehr gute Eigenschaft des er
findungsgemäßen Meßgerätes ist, wie aus der vorstehenden Be
schreibung hervorgeht.
Abgesehen von seiner Verwendung als Mehrfachlehre kann das er
findungsgemäße Gerät auch als ein Absolutmeßgerät eingesetzt
werden.
Es ist offensichtlich, daß bei einer festen Lage des Rahmens 1
des Meßgerätes gegenüber der Achse des Werkstücks (z. B. die in
Fig. 1 gezeigte Lage, in welcher bei geschlossenen Armen 12, 13
die Kontakte der Köpfe 14, 15 sich an einem Punkt berühren, der
auf der Achse des Werkstücks 42 liegt) an jedem (Sehnen-)abstand
zwischen den Kontakten ein entsprechender Durchmesserwert
existiert.
Somit kann das Meßgerät auf Null eingestellt werden, wenn sich
die Kontakte berühren, und das Ausgangssignal des Addierwerkes
53 kann durch eine Schaltung verarbeitet werden, die in diesem
Falle das Anzeigegerät 65 ist, um eine Absolutwertanzeige des
Durchmessers des geprüften Teils des Werkstückes zu erhalten.
Bei Anwendungen für Schleifmaschinen ist eine gute Dichtung des
Meßgerätes wichtig, weil der Kühlmittelstrahl und der Abschliff
sowohl auf das Meßgerät als auch auf das Werkstück fallen.
Die Verwendung von beweglichen Armen 12, 13 mit Scherenbewegung,
die in Koaxialwellen 4, 5 gelagert sind, ermöglicht eine leichte
Dichtung innerhalb des Rahmens 1. Auch die Frage der Abdichtung
der Köpfe 14, 15 mit verringerten Abmessungen und Massen ist
einfach zu behandeln.
Claims (12)
1. Elektronisches Meßgerät zum Messen von Längenänderungen
beim Bearbeiten mechanischer Werkstücke, mit zwei in
einem Rahmen gelagerten parallelen Wellen, zwei an den
Wellen befestigten Armen, zwischen deren Enden die
Messung an dem Werkstück erfolgt, einem Meßwandler zum
Erzeugen eines der Auslenkung der beiden Arme entspre
chenden Signals, einer an den Meßwandler angeschlossenen Anzeige- und Steuereinheit und
einem Antrieb zum Steuern der Auslenkung der beiden
Arme, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende der
Arme je ein Meßkopf (14, 15) befestigt ist, dessen
Arbeitshub der maximalen Längenänderung des Werkstückes
entspricht, daß der Meßwandler ein den Wellen (4, 5)
zugeordneter Drehmelder (18) ist, daß die Anzeige- und
Steuereinheit auch an die Meßköpfe (14, 15) angeschlossen
ist und aus den Signalen der Meßköpfe und des Drehmelders
ein Signal erzeugt, das den Antrieb betätigt.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Arme tragenden Wellen (4, 5) koaxial angeordnet
sind.
3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine der Wellen (4) hohl ist und in ihrem Inneren die
andere Welle (5) gelagert ist.
4. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb einen Motor (24), eine
von dem Motor (24) angetriebene und senkrecht zu den
beiden parallelen Wellen (4, 5) angeordnete Welle (28),
zwei auf der durch den Motor (24) angetriebene Welle
(28) bewegliche Laufbuchsen (31, 32) sowie Betätigungs
hebel (16, 20) umfaßt, um die Bewegung der Lauf
buchsen (31, 32) auf die beiden parallelen Wellen (4, 5)
zu übertragen, um dadurch die Scherenbewegung der beiden
Arme zu steuern.
5. Meßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antrieb zwei Begrenzungsvorrichtungen (40, 41) um
faßt, um die maximale Öffnungs- und Schließstellung der
beiden Arme (12, 13) zu bestimmen.
6. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehmelder ein Absolutdrehmelder
(18) ist.
7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeige- und Steuereinheit (23) eine Anzahl von
Vorwählern (49, 50) zur Nullstellung des Meßgerätes
bei verschiedenen Bezugsabmessungen umfaßt, daß die
Steuerung einen Servoverstärker (70) zur Steuerung des
Motors (24) sowie eine Schaltvorrichtung (61) umfaßt,
um am Verstärker (70) wahlweise ein Signal in Abhängig
keit von den Signalen der Meßköpfe (14, 15) oder ein
Signal in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Drehmelders
(18) anzulegen.
8. Meßgerät nach Anspruch 7 zur Steuerung der Bearbeitung
eines Werkstückes auf einer Schleifmaschine, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzeige- und Steuereinheit eine
Anzeigevorrichtung (65) umfaßt, um Ablesewerte in Ab
hängigkeit von den Längsabmessungen anzuzeigen sowie
eine Steuerschaltung (66) für den Schleifmaschinentakt umfaßt, ferner
dadurch, daß die Anzeige (65) und die Steuerschaltung (66) ein
Summensignal erhalten, das gebildet wird aus dem Signal in Abhängigkeit
von den Signalen der Meßköpfe (14, 15) und aus dem Signal in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Drehmelders (18).
9. Meßgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltvorrichtung (61) ein Zweistellungs-Wahl
schalter ist, der wahlweise am Servoverstärker (70) das
Signal in Abhängigkeit von den Signalen der Meßköpfe
(14, 15) anlegt, um die Positionierung der Arme (12, 13)
bei Nulleinstellung in Übereinstimmung mit einem Null
wert dieses Signals vorzunehmen, oder das vom Ausgangs
signal des Drehmelders (18) abhängige Signal zur Posi
tionierung der Arme (12, 13) auf dem zu schleifenden
Werkstück (42) anlegt.
10. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeige- und Steuereinheit eine Vergleichsschaltung
(58) aufweist, der das Signal in Abhängigkeit von den
Signalen der Meßköpfe (14, 15) zugeführt wird und die an
eine Steuerstufe (59) angeschlossen ist, um ein Steuer
signal abhängig vom Zusammenwirken zwischen den Meßköpfen
und dem zu schleifenden Werkstück (42) zur Steuerung der
Schaltvorrichtung (61) abzugeben.
11. Meßgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeige- und Steuereinheit eine Schaltung (67, 68, 69)
aufweist, um den Bearbeitungsvorgang abhängig vom Schlag
des Werkstückes (42) zu unterbrechen, wenn der Schlag
einen bestimmten Wert überschreitet.
12. Meßgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß an die Meßköpfe (14, 15) eine Schaltung
(72) angeschlossen ist, die ein Ausgangssignal abgibt,
wenn die gemessene Längenänderung einen einstellbaren
Wert überschreitet, um den Bearbeitungsvorgang des
Werkstücks (42) zu unterbrechen.
Applications Claiming Priority (1)
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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