DE3125929C2

DE3125929C2 - Selbständig arbeitendes Meßgerät zur Teilungsprüfung

Info

Publication number: DE3125929C2
Application number: DE3125929A
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: 1983-03-24
Also published as: IT1151395B; DD202406A5; DE3125929A1; JPS587511A; IT8221179A0

Description

Die Erfindung betrifft ein selbständig 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 bewegten 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.

Ein derartiges Meßgerät ist durch die DE-OS 23 570 bekannt. Bei ihm trägt der Schlitten einen zweiten Meßtaster, wobei dann die beiden Meßtaster bei der auf den Prüfling zu führenden Bewegung in zwei

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b5 benachbarte Zahnlücken eingefahren werden und wobei dann 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 überlagert 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 Meßgenauigkeit 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 ist.

Durch die DE-OS 23 54 248 und 29 18 454 ist es bei Meßgeräten zur Prüfung der Zahnflankenform und Zahnflankenrichtung von Zahnrädern zwar bekannt, mit den Prüflingen Drehgeber zu koppeln, die in Verbindung mit entsprechenden Längsgebern eine Sollwertnachführung eines Meßtasters erzeugen, so daß als Aufzeichnung die Abweichungen des Meßtasters aus seiner so eingestellten Mittelposition erscheinen. Wie gesagt, findet jedoch im bekannten Falle für eine vom Erfindungsgegenstand abweichende Meßaufgabe eine Verwendung eines Drehgebers statt, die deshalb notwendigerweise an die Kopplung mit einem Längsgeber gebunden ist. Hiermit verbindet sich die Notwendigkeit der Verrechnung der Werte der beiden Weggeber, die dann auch zur Steuerung des Meßschlittens herangezogen wird. Außerdem findet im bekannten, andersartigen Fall einer Meßaufgabe der Meßvorgang bei jeweils stillstehendem Prüfling statt.

Im Gegensatz dazu ist mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung bei einem stetig umlaufenden Prüfling erreicht, daß sich dessen Meßstellungen

unabhängig von der Einzelgestaltung des Prüflings vorherbestimmen lassen, 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 eic, indem der Drehgeber als Positionierungsvorrichtung dient, die weitere Rechneraufgaben nicht zu erfrl'en hat. Darüber hinaus ist nunmehr ein zweiter Meßtaster zur jeweiligen Bestimmung der Meßstellung nicht mehr erforderlich, κι was für Meßgeräte der erfindungsgemäßen Gattung 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, io daß auch kleinste Innen- und ι--. Außenverzahnüngen gemessen werden können, wobei bezüglich Innenverzahnungen sogar von dem radialen Einfahren in die Zahnlücke abgegangen und auf ein aehsparalleles Bewegen des Meßtasters übergegangen werden kann. :<>

Es versteht sich von selbst, daß ein Drehgeber mit höchstmöglicher Auflösung, d. h. aiso mit geringstmöglichem Gitterabstand, verwendet wird. Dabei ist es zweckmäßig, eine Inkrementkante als Impulsgeber für die Meßposition zu nehmen statt sich an der 2ϊ 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 einge- ju stellt 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 Richtung auf den Prüfling zu bewegen, jj 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 au 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 ->5 Gründen auch immer anderenorts anzubringen. Wesentlich ist nur, daß sein Antrieb schlupffrei mit dem Antrieb des Prüflings verbunden ist.

Bei dem bisher erwähnten Drehgeber ist davon auszugehen, daß er bei einem Umlauf des Prüflings 5u ebenfalls einen Umlauf macht. Es besteht aber selbstverständlich auch die Möglichkeit, hier eine Überoder Untersetzung vorzusehen, wodurch der Teilungsabstand der lnkremente 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, um auf diese Weise die Genauigkeit der Positionierung des jeweiligen Meßvorganges zu steigern, indem von der praktischen t>o 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 Leerzeiter. 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 360° ergibt.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die vereinfachte Darstellung einer seitlichen Schnittansicht des Meßgerätes mil 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 irägt und durch einen Motor 6 drehantreibbar ist. Die Welle trägt außerdem einen Drehgeber 7 mit einem Abtastkopf 8.

Auf dem Gehäuse I 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 il aus über eine Leitung 22 die Meßwerte.

Der Motor 6 für den Antrieb der Welle 2 kann auf zwei Drehgeschwindigkeiten 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 erhöhen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, findet im vorliegenden Falle die Teilungsmessung bezüglich der linken Zahnlianken statt, weshalb der Prüfling 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbständig arbeitendes Meßgerät zur Teilungsprüfung, insbesondere von Zahnrädern mit einem , einen Meßtaster im wesentlichen tangential zum Prüfung auslenkbar tragenden, zwischen Endstellungen periodisch auf den Prüfling geradlinig zu und von ihm fort bewegbaren Schlitten und einer eigenen Kraftquelle für den ununterbrochenen m 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 Maßtasters gegebenen Meßwertes bei bestimmten Prüflingsstellungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Prüfling (5) umlaufend ein Drehgeber (7, 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 andererseits steuerbar ist.

2. Meßgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgeber auf der Prüflingsachse angeordnet ist. _J0

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgeber gegenüber dem Prüfung mit einer über- oder uniersetzten Drehzahl umläuft.

4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn- j-·, zeichnet, 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 Prüfling (5) fort bewegt ist, umschaltbar ist.

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