DE3308044A1

DE3308044A1 - Measuring machine for measuring tooth spacing

Info

Publication number: DE3308044A1
Application number: DE19833308044
Authority: DE
Inventors: Jürgen 7000 Stuttgart Braitmaier
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3308044C2

Abstract

The invention relates to a measuring machine for measuring tooth spacing, having a measuring head which can be inserted periodically into the tooth spaces and has a multiple measuring probe. In order also to be able to use such a machine to measure roller chains, toothed belts or the like for spacing errors or the like, the work carrier, which can be rotary driven, is provided with a driving wheel for the roller chain, and deflecting wheels are arranged on both sides of the driving wheel or measuring head in order to be able to unclamp a closed loop of a roller chain. Provided in a fixed fashion in the region of the measuring head is a guide rail via which the roller chain can be slid away in a defined fashion on the side facing the measuring head.

Description

Meßmaschine zur Teilungsmessung Measuring machine for pitch measurement

von Zähnen Die Erfindung betrifft eine Meßmaschine zur Teilungsmessung von Zähnen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 29 52 497 als bekannt hervorgehtO Mit solchen Meßmaschinen können Teilungsfehler, Richtungsfehler oder Breitenfehler von Zähnen an Zahnrädern ermittelt werden. Der Meßkopf der zugrundegelegten Meßmaschine kann, während die Zahnreihe langsam an ihm vorbeibewegt wird, den gegenseitigen Abstand zweier gegenüberliegender Zahuflanken erfassen, wobei die Tasthebel mit der Verzahnung mitbewegt werden. Nach jeder Messung fahrt der Meßkopf mit seinen Tasthebeln aus den Zahnlücken heraus und fährt an der sich weiterbewegenden Verzahnung mit den Tasthebeln wieder in die nächste Zahnlücke ein Derartige Meßmaschinen sind heutigentags mit elektronischen AuswerS;eeinheiten verbunden, die die Meßdatenreihe in Form eines diagrammartigen Aufschriebes auswirft. Auf diese Weise können Abweichungen der Zahnteilungen von einem Soll-oder Mittelwert festgestellt werden In ähnlicher Weise können auch Richtungsfehler der Zahnflanken oder Breitenfehler der Zähne am gesamten Umfang des Zahnrades festgestellt werden. of teeth The invention relates to a measuring machine for pitch measurement of teeth according to the preamble of claim 1, as for example from DE-OS 29 52 497 appears as known O With such measuring machines, pitch errors, Directional errors or width errors of teeth on gears can be determined. Of the The measuring head of the underlying measuring machine can slowly increase while the row of teeth is moved past it, the mutual distance between two opposing tooth flanks grasp, whereby the feeler levers are moved along with the toothing. After every measurement the measuring head moves out of the tooth gaps with its feeler levers and moves to the moving teeth with the feeler levers back into the next tooth gap Such measuring machines are today with electronic evaluation units connected, which ejects the measurement data series in the form of a diagrammatic record. In this way, there can be deviations in the tooth pitches from a target or mean value Directional errors in the tooth flanks can also be determined in a similar way or width errors of the teeth are found on the entire circumference of the gear.

Bisher fehlte es an einer geeigneten Möglichkeit, auch formschlüssige flexible Treibelemente wie z.B.Rollenketten oder Zahnriemen in dieser Hinsicht auf rationelle Weise zu untersuchen. Man war bisher insoweit auf die Verwendung universeller Mehrkoordinatenmeßgeräte angewiesen, bei denen sich das Befestigen und Ausrichten derartiger Werkstücke sowie das Messen selber sehr zeitraubend gestaltet. Außerdem müssen die Messungen zunächst alle als Absolutmessungen durchgeführt werden, d.h.,es muß die Lage und Form jedes einzelnen Kettenglie des in Relation zu einem gewählten Nullpunkt ermittelt werden. Kettenvermessungen sind dadurch bisher sehr zeitaufwendig und kostspielig.So far there has been no suitable option, including a form-fitting one flexible drive elements such as roller chains or toothed belts in this regard rational way to investigate. So far one was on the use of universal Multi-coordinate measuring devices instructed, in which the fastening and alignment such workpieces as well as the measurement itself made very time-consuming. aside from that the measurements must first all be carried out as absolute measurements, i.e. it must be the position and shape of each individual link of the chain in relation to a chosen one Zero point can be determined. As a result, chain measurements have been very time-consuming up to now and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Meßmaschinen für die Zahnteilungsmessung von Zahnrädern dahingehend auszugestalten, daß sie auch zur entsprechenden Vermessung von Rollenketten oder Zahnriemen geeignet sind.The object of the invention is to provide the known measuring machines for tooth pitch measurement of gears to the effect that they are also used for the corresponding measurement roller chains or toothed belts are suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der Verwendung von Umlenkrädern und einer Führungsschiene kann auch eine Rollenkette oder ein Zahnriemen gleichmäßig an dem Meßkopf vorbeigeführt werden, so daß eine entsprechende Messung auch an diesen Maschinenelementen möglich ist.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features solved by claim 1. Thanks to the use of pulleys and a guide rail A roller chain or a toothed belt can also be guided past the measuring head evenly so that a corresponding measurement can also be carried out on these machine elements is.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Darstellung einer Meßmaschine, die zur Vermessung einer geschlossenen Rollenkette geeignet ist.The invention is based on an exemplary embodiment shown in the drawing briefly explained below; the single figure shows a perspective Representation of a measuring machine used to measure a closed roller chain suitable is.

In einem geschlossenen Maschinengehäuse ragt vertikal ein zapfenförmiger Werkstückträger 1 herauf, der langsam drehantreibbar ist. Auf einer horizontalen Führungsbahn ist ein Meßkopfschlitten 2 im Abstand zum Werkstücktrager verschiebbar und arretierbar Auf dem Meßkopf schlitten ist ein Meßkopf 3 nach einem definierten Bewegungsprogramm bewegblich gehaltert, wobei dieses Bewegungsprogramm in definierter aber veränderbaren Weise mit dem Umlauf des Werkstückträgers synchronisiert ist.A peg-shaped one protrudes vertically in a closed machine housing Workpiece carrier 1 up, which can be slowly driven in rotation. On a horizontal Guide track, a measuring head slide 2 is displaceable at a distance from the workpiece carrier and lockable On the measuring head slide is a measuring head 3 according to a defined Movement program held movably, this movement program in a defined but variable way is synchronized with the rotation of the workpiece carrier.

Der Meßkopf trägt einen Mehrfach-Meßtaster mit mehreren Tasthebeln 4, die in die Lücken einer zu vermessenden Verzahnung einfahrbar sind.The measuring head carries a multiple probe with several feeler levers 4, which can be moved into the gaps of a toothing to be measured.

Um mit dieser Meßmaschine auch Rollenketten hinsichtlich der Zahnteilung und dgl. vermessen zu können, ist an dem Werkstückträger 1 ein @, Treibrad 5 für eine Rollenkette 9 angebracht. Ferner sind beiderseits der Strecke zwischen dem Werkstückträger und dem Meßkopf Umlenkräder 6 bzw.In order to use this measuring machine also roller chains with regard to the tooth pitch and the like. To be able to measure, is on the workpiece carrier 1 a @, driving wheel 5 for a roller chain 9 attached. Furthermore, both sides of the route between the Workpiece carrier and the measuring head deflection wheels 6 resp.

6e angeordnet, über die die geschlossene Schlaufe der Rollenkette 9 geführt werden kann. Das eine Umlenkrad 6' ist als Spannrad für die Kettenschlatife ausgebildet. Und zwar ist dieses Umlenkrad an dem beweglichen Spannhebel 7 gelagert9 der seinerseits durch das Spanngewicht 8 mit einer entsprechenden Spannkraft belastet ist. Anstelle eines solchen Kraftspeichers kann zum Aufbringen der Spannkraft auch eine Feder am Außenende des Spannhebels 7 angreifen Sollen längere Kettenschlaufen vermessen werden1 so können auch mehrere Umlenkräder vorgesehen werden9 über die die Kettenschlaufe raumsparend, z.B. ickzackförmig hinweggeführt ist. Im Bereich des Meßkopfes ist innerhalb der Kettenschlaufe eine feststehende Füh- rungsschiene 10 angebracht, über die die Rollenkette auf der dem Meßkopf 3 zugewandten Seite hinweggeführt ist. Die Führungsschiene ist mit einem Führungssteg versehen, der formschlüssig zwischen die beiden gegenüberliegenden Reihen von Führungslaschen der Rollenkette hineinragt und die Rollenkette dadurch in definierter Höhenlage führt. Die Führungsschiene erstreckt sich mit ihrem mittleren Teil quer zur Strecke Werkstückträger Meßkopf; der Abstand zum Meßkopf ist so justiert, daß die Tasthebel gerade zwischen die Rollen der Kette eintauchen. Der mittlere Bereich der Führungsschiene ist leicht gewölbt, um in dem für die Messung relevanten Bereich eine definierte und gleichbleibende Anlagekraft der Kette an der Führungsschiene zu bekommen. Im Bereich der Enden ist die Führungsschiene stärker gewölbt, um die Kette störungs- und erschütterungsfrei auf die Führungsschiene auflaufen lassen zu können.6e arranged over which the closed loop of the roller chain 9 can be performed. One deflection wheel 6 'is used as a tensioning wheel for the chain loop educated. This deflection wheel is mounted on the movable tensioning lever 7 which in turn is loaded by the tension weight 8 with a corresponding tension force is. Instead of such an energy store can also be used to apply the clamping force a spring on the outer end of the tensioning lever 7 should engage longer chain loops are measured1 so several deflection wheels can be provided9 over the the chain loop is space-saving, e.g. led away in an igzag shape. In the area of the measuring head is a fixed guide within the chain loop rail 10 attached, over which the roller chain on the side facing the measuring head 3 is carried away. The guide rail is provided with a guide web that form-fit between the two opposite rows of guide tabs the roller chain protrudes and the roller chain thereby at a defined height leads. The middle part of the guide rail extends across the track Workpiece carrier measuring head; the distance to the measuring head is adjusted so that the feeler lever dip straight between the rollers of the chain. The middle area of the guide rail is slightly curved in order to be defined in the area relevant for the measurement and to get constant contact force of the chain on the guide bar. in the In the area of the ends, the guide bar is more curved in order to prevent the chain from being damaged. and to be able to run onto the guide rail without vibrations.

Die Wirkungsweise der Meßmaschine ist nun kurz folgende: Nach dem Ausspannen der Rollenkette über das Treibrad, die Umlenkräder und die Führungsschiene sowie nach dem Ausrichten des Meßkopfes und der Tasthebel wird die Rollenkette langsam umlaufend angetrieben, wobei der Tastkop@ in einer periodischen Hubbewegung mit den Tasthebeln in jede Liicke zwischen den Rollen während des Kettenlmlauies einfahrt. Die Tasthebel legen sich dabei, wenn Teilungsfehler der Rollenkette gemessen werden sollen, an die Umfangsstelle zweier benachbarter Rollen an, wobei die Antas@stelle mittig in der Rollenkette liegen soll. Ep ist hierbei zweitrangig, ob die beiden benachbarten Rollen von de@ gleichen Seite her oder von gegen- überliegenden Seiten her angetastet werden. Die beiden Tasthebel sind in ihrem gegenseitigen Abstand so justiert, daß sie - bei gleichgerichteter Antastung der Rollen -der Teilung der Rollenkette entsprechen Durch Anlegen der beiden Tasthebel an zwei benachbarte Rollen braucht dann lediglich das kleine Maß des Teilungsfehlers noch gemessen zu werden, das aufgrund des dafür nur erforderlichen sehr geringen Meßbereiches sehr genau ermittelt werden kann. Der solcherart mittels eines elektrischen Meßwertgebers erfaßte Meßwert wird an eine Auswerteeinheit weitergeleitet, die ihn schließlich in einer Grafik und in einer tabellarischen Aufstellung digital auswirft Nach Durchlauf des gesamten Kettenumfangs durch die Meßstelle hindurch kann die Messung abgebrochen werden.The mode of operation of the measuring machine is now briefly as follows: After Tension the roller chain over the drive wheel, the deflection wheels and the guide rail and after aligning the measuring head and the feeler lever, the roller chain becomes slow driven revolving, with the probe @ in a periodic stroke movement with Use the feeler levers to enter every gap between the rollers while the chain is running. The feeler levers go down when pitch errors in the roller chain are measured should, at the circumference of two adjacent roles, where the Antas @ place should be in the middle of the roller chain. Ep is of secondary importance here, whether the two adjacent rolls from the same side or from opposite overlying Sides are touched. The two tactile levers are at their mutual distance adjusted so that they - with the same direction touch the roles - the division of Roller chain corresponds by placing the two feeler levers on two adjacent rollers then only the small amount of the pitch error needs to be measured, this is very precise due to the very small measuring range required for this can be determined. Which was recorded in this way by means of an electrical transducer The measured value is forwarded to an evaluation unit, which finally converts it into a Graphics and a tabular list digitally shows after the The measurement can be aborted over the entire chain circumference through the measuring point will.

Bei der Messung von Teilungsfehlern der Rollenkette sind die beiden Taster höhengleich angeordnet und es werden in Höhenrichtung etwa mittig liegende Umfangspunkte an den Rollen angetastet. Bei der Messung von Richtungsfehlern der Rollen sind die beiden Tasthebel vertikal uxltcreinander fliegend angeordnet und es werden umfangsgleich liegende Stellen im Bereich der axialen Enden jeweils einer gleichen Rolle angetastet Darjiber hinaus sind auch Durchmesserfehler der Rollen innerhalb einer Rollenkette erfaßbar, indem die Tasthebel etwa höhengleich auf die Rollenmitte ausgerichtet werden und zwei diametral gegenüberliegende Umfangsstollen ein und derselben Rollc antasten.When measuring pitch errors on the roller chain, the two are Buttons are arranged at the same height and are approximately centrally located in the height direction Perimeter points on the rollers touched. When measuring direction errors of the The two feeler levers are arranged overhung and vertically there are circumferentially identical points in the area of the axial ends one each In addition, there are also diameter errors of the rollers within a roller chain can be detected by the feeler lever at about the same height on the Roll center are aligned and two diametrically opposite circumferential lugs touch one and the same rollc.

Ähnlich wie eine Rollenkette kann stattdessen auch ein Zahnriemen vermessen werden. Selbstverständlich müssen für einen solchen Anwendungsfall geeignete Treibräder, Umlenkräder und Führungsschienen vorgesehen werden.Similar to a roller chain, a toothed belt can also be used instead be measured. Of course you have to for such an application suitable drive wheels, deflection wheels and guide rails are provided.

Claims

Claims 1. Measuring machine for measuring the division and / or the Width and / or direction of teeth, with a workpiece having the teeth Receiving rotatable workpiece carrier that holds the workpiece with the teeth slowly moves past a measuring head that can be adjusted at a distance from the workpiece carrier, which measuring head with a multiple probe movable transversely to the teeth several tactile levers is provided, which, with the individual tactile levers on the Surface of the passing teeth can be immersed between the teeth with the feeler lever is, the mutual relative displacement of two feeler levers during the system in comparison to their mutual rest position is detected, because it is marked, that a drive wheel (5) for a roller chain (9) is attached to the workpiece carrier (1), that on both sides of the drive wheel (5) and measuring head (3) deflection wheels (6,6 ') for the roller chain (9) are arranged within the same plane, of which at least one (6 ') Movable transversely as a tensioning wheel for a closed over the drive wheel (5) and the deflection wheels (6.6 ') guided loop of the roller chain (9) supported and with an energy storage device (8) is coupled for the chain tension and that in the area of the measuring head (3) a in the plane of extension of the roller chain loop horizontal guide rail (10) for the roller chain (9) is arranged over the one facing the measuring head (3) Side one strand of the roller chain (9) can be removed.

2. Measuring machine according to claim 1, characterized in that the guide rail (10) with an engaging between the tabs of the roller chain (9) and put them in Defined height leading guide web is provided.