DE3125929A1

DE3125929A1 - Selbstaendig arbeitendes messgeraet zur teilungspruefung

Info

Publication number: DE3125929A1
Application number: DE19813125929
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich 7555 Rastatt Bertz; Peter 7505 Ettlingen Golder; Willi 7505 Ettlingen Meder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1982-04-01
Also published as: IT1151395B; DE3125929C2; JPS587511A; DD202406A5; IT8221179A0

Description

Selbständig arbeitendes Meßgerät zur
Teilungsprüfung Die Erfindung betrifft ein selbstündig arbeitendes Meßgerät zur Teilungsprüfung, insbesondere von Zahnrädern mit einem einen Meßtaster im wesentlichen tangential zum Prüfling auslenkbar tragenden, zwischen Endstellungen periodisch auf den Prüfling geradlinig zu und von ihm fort bewegbaren Schlitten und einer eigenen Kraftquelle für den ununterbrochenen Umlauf des Prüflings, wobei der Meßtaster bei auf den Prüfling zu bewegtem Schlitten durch die zu messende Prüflingsfläche (Zahnflanke) über die Meßstellung hinaus gegen eine Rückstellkraft mitbewegt wird und wobei Schaltmittel für den Vor- und Rücklauf des Schlittens zwischen zwei Messungen sowie Mittel zur Abnahme und Anzeigte bzw. Registrierung des bei der Meßposition des Meßtasters gegebenen Meßwertes bei bestimmten Prüflingsstellungen vorgesehen sind.
Ein derartiges Meßgerät ist durch die DE-OS 1 423 570 bekannt. Bei ihm trägt der Schlitten einen zweiten Meßtaster, wobei dann die beiden Meßtaster bei der auf den Prüfling zu führenden Bewegung in zwei benachbarte Zahnlücken eingefahren werden und wobeindann die Meßwertabnahme am ersten Meßtaster in dem Augenblick erfolgt, wo der zweite Meßtaster eine bei Jeder Messung wiederkehrende, vorherbestimmte Schwenklage hat. Dieses Gerät arbeitet seit langem zufriedenstellend, hat Jedoch gleichwohl einige Nachteile.
Will man kleine Zahnräder messen, die folglich nur wenige Zähne haben, so müssen die Meßtaster eine derartig stark von ihrer Parallität abweichende gegenseitig gerichtete Einstellung erhalten, daß das Ein- und Ausfahren in die Zahnlücken nicht mehr möglich ist, ohne daß die Meßtaster mit den Zähnen kollidieren. Das bedeutet, daß die Anwendung des bekannten Meßgerätes bei einem bestimmten Zahnraddurchmesser nach unten hin seine Grenze findet, es sei denn, man Uberlagert den Meßtastern für das Ein- und Ausfahren noch zusätzliche Schwenkbewegungen, die jedoch das Gerät verteuern und seine Meßgenauigkeit herabsetzen.
Bezüglich Innenverzahnungen ist diese nach unten bestehende Grenze noch schneller erreicht, weil innerhalb des durch die Innenverzahnung umschlossenen Kreises der Schlitten mit den Meßtastern angeordnet sein und so viel Bewegungsfreiheit haben muß, daß er die Ein- und Ausfahrbewegung noch ausführen kann.
Schließlich läßt sich das bekannte Meßgerät nur für regelmäßig geteilte Zahnräder verwenden nicht Jedoch beispielsweise für solche, die nur auf einem Teil ihres Umfanges mit Zähnen versehen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßgerät der eingangs genannten Art derart abzuwandeln, daß sich ohne Besonderheiten auch die Außen- und Innenverzahnung kleiner und kleinster Räder bezüglich ihrer Teilung prüfen lassen und daß auch die Teilungsprüfung von über einen Umfang unregelmäßig geteilten Gegenständen möglich ist. Schließlich soll eine Steigerung der Neßgenauigkeit verbunden mit vereinfachter Handhabung des Gerätes erreicht werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Prüfling umlaufend ein Drehgeber vorgesehen ist, daß der Drehgeber mit einer Zähl- und Recheneinheit in Verbindung steht und daß durch diese Einheit in einstellbarer Weise der Vor- und Rücklauf des Schlittens einerseits sowie die Meßwertabnahme andererseits steuerbar ist0 Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Drehgebers lassen sich die Meßstellungen des Prüflinge unabhängig von dessen Einzelgestaltung vorherbestimmen, wodurch man unabhängig davon wird, ob der Prüfling regelmäßig oder unregelmäßig geteilt ist. Es lassen sich also nunmehr auch andere Gegenstände als Zahnräder prüfen, beispielsweise Nockenwellen, teilverzahnte Räder etc. Darüber hinaus ist nunmehr ein zweiter Meßtaster zur Jeweiligen Bestimmung der Meßstellung nicht mehr erforderlich, was weitreichende Folgen hat: Da jetzt nur noch ein Meßtaster durch den Schlitten hin- und herbewegt wird, besteht bezüglich des Raddurchmessers nach unten keine Grenze mehr, so daß auch kleinste Innen- und Außenverzahnungen gemessen werden können, wobei bezüglich Innenverzahnungen sogar von dem radialen Einfahren in die Zahnlücke abgegangen und auf ein achsparalleles Bewegen des Meßtasters übergegangen werden kann.
Es versteht sich von selbst, daß ein Drehgeber mit höchstmöglicher Auflösung, d. h. also mit geringstmöglichem Gitterabstand, verwendet wird. Dabei ist es zweckmäßig, eine Inkrementkante als Impulsgeber für die Meßposition zu nehmen statt sich an der Schrittgröße zwischen zwei Inkrementen zu orientieren, wodurch eine wesentlich höhere Genauigkeit erreicht wird. Die Arbeitsweise zusammen mit der Zähl-und Recheneinheit ist dann so, daß an der Recheneinheit Jeweils bestimmte Drehwinkel als Meßstellen eingestellt werden und mit Hilfe der Zähleinheit dann festgestellt wird, wann diese Drehwinkel Jeweils erreicht sind. Bereits vorher führt ein Steuerimpuls dazu, daß der Schlittenantrieb in Gang gesetzt wird, um den Meßtaster in RMhtung auf den Prüfling zu bewegen, damit er dann, wenn die Meßstelle erreicht ist, durch einen weiteren Impuls der Zähl-und Recheneinheit den Meßwert abgibt. Damit wird gleichzeitig auch die Rückbewegung des Schlittens in Gang gesetzt. Der ermittelte Meßwert kann ausgedruckt werden, sichtbar gemacht werden etc.
Zweckmäßig ist es, wenn der Drehgeber auf der Prüflingsachse angeordnet ist, was zu einer platzsparenden Baueinheit führt. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit, den Drehgeber aus welchen Gründen auch immer anderenortes anzubringen. Wesentlich ist nur, daß sein Sntrieb schlupffrei mit dem Antrieb des Prüflinge verbunden ist.
Bei dem bisher erwähnten Drehgeber ist davon auszugehen, daß er bei einem Umlauf des Prüflinge ebenfalls einen Umlauf macht. Es besteht aber selbstverständlich auch die Möglichkeit, hier eine Über- oder Untersetzung vorzusehen, wodurch der Teilungsabstand der Inkremente des Drehgebers beliebig geändert werden kann, wie es den Erfordernissen gerade gerecht wird. Im allgemeinen wird zum Beispiel eine ganzzahlig mehrfache Übersetzung für den Drehgeber wünschenswert sein, wn auf diese Weise die Genauigkeit der Positionierung des Jeweiligen Meßvorganges zu steigern, indem von der praktischen Auswirkung her gesehen der Gitterabstand verfeinert ist.
Schließlich kann es noch zweckmäßig sein, daß durch die Einheit gesteuert die Drehgeschwindigkeit des Prüflings zwischen langsam für den Meßvorgang und schnell für die Zeit, während der der Schlitten vom Prüfling fort bewegt ist, umschaltbar ist. Auf diese Art und Weise lassen sich die Leerzeiten zwischen den einzelnen Messungen schneller überwinden.
Abschließend sei noch angemerkt, daß sich bei dem neuen erfindungsgemäßen Meßgerät nunmehr der früher extra zu ermittelnde Summenfehler automatisch nach einem Durchlauf von 3600 ergibt.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die in der Zeichnung dargestellt ist. in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die vereinfachte Darstellung einer seitlichen Schnittansicht des Meßgerätes mit Schaltungsanordnung und Fig. 2 eine Draufsicht auf das Meßgerät gemäß Fig. 1.
In einem Gehäuse 1 des Meßgerätes ist eine Welle 2 über Radiallager 3 und Axiallager 4 drehbar gelagert, die auf ihrem oberen Ende ein zu prüfendes Zahnrad 5 trägt und durch einen Motor 6 drehantreibbar ist. Die Welle trägt außerdem einen Drehgeber 7 mit einem Abtastkopf 8.
Auf dem Gehäuse 1 verschiebbar geführt ist. außerdem der Schlitten 9 mit einem Meßtaster 10, der mit einem Meßwertgeber 11 in Verbindung steht. Im vorliegenden Falle ist der Meßtaster 10 mit Hilfe des Schlittens 9 radial zum Prüfling 5 verschiebbar, wobei die Verschiebung durch einen Motor 12 beispielsweise mit Hilfe eines Spindelantriebs oder Zahnstangenantriebs erfolgt.
Die vom Abtastkopf 8 des Drehgebers kommenden Impulse gehen über eine Leitung 13 auf einen Zähler 14, an den sich ein Rechner 15 anschließt, der über die Zahl der ermittelten Impulse des Drehgebers in einstellbarer Weise bestimmt, wann der nächste Meßvorgang vorzubereiten und durchzuführen ist. Dazu steht der Rechner über eine Leitung 16 in Verbindung mit der Motorsteuerung 17 für den Antriebsmotor 12 des Schlittens 9 und zum anderen über eine Leitung 18 mit einem Meßwertspeicher 19, an den sich über eine Leitung 20 ein Registriergerät 21 anschließt.
Auf den Meßwertspeicher 19 gehen außerdem vom Meßwertgeber 11 aus über eine Leitung 22 die Meßwerte.
Der Motor 6 für den Antrieb der Welle 2 kann auf zwei Dreh geschwindigkeiten einstellbar sein, um durch Erhöhung der Drehgeschwindigkeit die Zeit zwischen den Meßvorgängen zu verkürzen. Dazu kann an die Leitung 16 vom Rechner ausgehend über die Leitung 23 noch eine entsprechende Motorsteuerung 24 angeschlossen sein.
Im vorliegenden Falle läuft der Drehgeber 7 mit der gleichen Geschwindigkeit um wie der Prüfling 5. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Drehgeber beispielsweise doppelt so schnell umlaufen zu lassen, um seine Impulszahl pro Winkeleinheit zu erhöhene Wie aus Fig. 2 ersichtlich, findet im vorliegenden Falle die Teilungsmessung bezüglich der linken Zahnflanken statt, weshalb der Prilfling 5 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und der Meßtaster 10 von der jeweils an der Messung beteiligten Flanke im Uhrzeigersinn durch die Meßstellung gefahren wird.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Selbständig arbeitendes Meßgerat zur Teilungsprüfung, insbesondere von Zahnrädern mit einem einen Meßtaster im wesentlichen tangential zum Prüfling auslenkbar tragenden, zwischen Endstellungen periodisch auf den Prüfling geradlinig zu und von ihm fort bewegbaren Schlitten und einer eigenen Kraftquelle für den ununterbrochenen Umlauf des Prüflings, wobei der Meßtaster bei auf den Prüfling zu bewegtem Schlitten durch die zu messende Prüflingsfläche (Zahnflanke) über die Meßstellung hinaus gegen eine Rückstellkraft mitbewegt wird und wobei Schaltmittel für den Vor- und Rücklauf des Schlittens zwischen zwei Messungen sowie Mittel zur Abnahme und Anzeige bzw. Registrierung des bei der Meßposition des Meßtasters gegebenen Meßwertes bei bestimmten Prüflingsstellungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Prüfling (5) umlaufend ein Drehgeber (7s 8) vorgesehen ist, daß der Drehgeber mit einer Zähl- (14) und Rechnereinheit (15) in Verbindung steht und daß durch diese Einheit (14, 15) in einstellbarer Weise der Vor- und Rücklauf des Schlittens (9) einerseits sowie die Meßwertabnahme aridererseits steuerbar ist.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgeber auf der Prüflingsachse angeordnet ist.
3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgeber gegenüber dem Prüfling mit einer über- oder untersetzten Drehzahl umläuft.
4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgeber gegenüber dem Prüfling mit einer ganzzahlig mehrfachen Drehzahl umläuft.
5. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einheit (14, 15) gesteuert die Drehgeschwindigkeit des Prüflings (5) zwischen langsam für den Meßvorgang und schnell für die Zeit, während der der Schlitten (9) vom PrUfling (5) fort bewegt ist, umschaltbar ist.