DE3308044C2

DE3308044C2 - Measuring machine for measuring the pitch of teeth

Info

Publication number: DE3308044C2
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: 1985-11-07
Also published as: DE3308044A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meßmaschine zur Teilungsmessung von Zähnen mit einem periodisch in die Zahnlücken einfahrbaren Meßkopf mit Mehrfachmeßtaster. Um auch Rollenketten, Zahnriemen oder dgl. mit einer solchen Meßmaschine auf Teilungsfehler oder dgl. vermessen zu können, ist der drehantreibbare Werkstückträger mit einem Treibrad für die Rollenkette versehen; beiderseits von Treibrad bzw. Meßkopf sind Umlenkräder angeordnet, um eine geschlossene Schlaufe einer Rollenkette ausspannen zu können. Im Bereich des Meßkopfes ist feststehend eine Führungsschiene vorgesehen, über die auf der dem Meßkopf zugewandten Seite die Rollenkette definiert hinweggeleitet wird.The invention relates to a measuring machine for measuring the pitch of teeth with a measuring head with multiple measuring probes which can be periodically inserted into the tooth gaps. In order to also be able to measure roller chains, toothed belts or the like with such a measuring machine for pitch errors or the like, the rotationally drivable workpiece carrier is provided with a drive wheel for the roller chain; Deflection wheels are arranged on both sides of the drive wheel or measuring head in order to be able to stretch out a closed loop of a roller chain. A fixed guide rail is provided in the area of the measuring head, over which the roller chain is guided in a defined manner on the side facing the measuring head.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßmaschine zur Teilungsmessung von Zähnen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 52 497 als bekannt hervorgeht. 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 Zahnflanken erfassen, wobei die Tasthebel mit der Verzahnung mitbewegt werden. Nach jeder Messung fährt 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 Auswerteeinheiten 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.The invention relates to a measuring machine for measuring the pitch of teeth according to the preamble of Claim 1, as it emerges from DE-OS 52 497 as known, for example. With such measuring machines pitch errors, direction errors or width errors of teeth on gears can be determined. The measuring head of the underlying measuring machine can while the row of teeth slowly moves past it will detect the mutual distance between two opposing tooth flanks, the feeler lever be moved with the toothing. After each measurement, the measuring head extends with its feeler levers the gaps in the teeth and moves back into the moving tooth system with the feeler levers 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 deviations of the tooth pitches from a target or mean value can be determined. In a similar way There can also be errors in the direction of the tooth flanks or errors in the width of the teeth over the entire circumference of the Gear to be determined.

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 Kettengliedes 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 form-fitting flexible drive elements such as. B. roller chains or to examine toothed belts in this regard in a rational way. So far one has been on the Instructed to use universal multi-coordinate measuring devices, in which the fastening and alignment such workpieces as well as the measurement itself made very time-consuming. Also need the measurements First of all, they must all be carried out as absolute measurements, i.e. the position and shape of each individual chain link can be determined in relation to a selected zero point. Chain measurements are therefore very time-consuming and costly up to now.

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.
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 istThe object of the invention is to design the known measuring machines for measuring the tooth pitch of gears in such a way that they are also suitable for the corresponding measurement of roller chains or toothed belts.
This object is achieved according to the invention by the characterizing features of 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 so that a corresponding measurement is also possible on these machine elements

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Darstellung einer Meßmaschine, die zur Vermessung einer geschlossenen Rollenkette geeignet istThe invention is explained below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing briefly explained; the single figure shows a perspective view of a measuring machine that is used for Measurement of a closed roller chain is suitable

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 Werkstückträger verschiebbar und arreiierbar. Auf dem Meßkopfschlitten ist ein Meßkopf 3 nach einem definierten Bewegungsprogramm beweglich gehaltert, wobei dieses Bewegungsprogramm in definierter, aber veränderbarer Weise mit dem Umlauf des Werkstückträgers synchronisiert ist. Der Meßkopf trägt einen Mehrfach-Meßtaster mit mehreren Tasthebeln 4, die in die Lücken einer zu vermessenden Verzahnung einfahrbar sind.In a closed machine housing protrudes vertically a pin-shaped workpiece carrier 1, which can be slowly driven to rotate, on a horizontal guide track a measuring head slide 2 can be displaced and arrested at a distance from the workpiece carrier. on A measuring head 3 is movably supported on the measuring head slide according to a defined movement program, this movement program in a defined, but changeable manner with the rotation of the workpiece carrier is synchronized. The measuring head carries a multiple probe with several feeler levers 4, which in the gaps of a toothing to be measured can be entered.

Um mit dieser Meßmaschine auch Rollenketten oder Zahnriemen 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. 6' angeordnet über die die geschlossene Schlaufe der Rollenkette 9 geführt werden kann. Das eine Umlenkrad 6' ist als Spannrad für die Kettenschlaufe ausgebildet Und zwar ist dieses Umlenkrad an dem beweglichen Spannhebel 7 gelagert, 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 werden, so können auch mehrere Um= lenkräder vorgesehen werden, über die die Kettenschlaufe raumsparend, ζ. B. zickzackförmig hinweggeführt ist. Im Bereich des Meßkopfes ist innerhalb der Kettenschlaufe eine feststehende Führungsschiene 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 gegenüberliegendenIn order to also measure roller chains or toothed belts with regard to the tooth pitch and the like with this measuring machine To be able to, a drive wheel 5 for a roller chain 9 is attached to the workpiece carrier 1. Further deflection wheels 6 and 6 'are arranged on both sides of the path between the workpiece carrier and the measuring head over which the closed loop of the roller chain 9 can be guided. That is a deflection wheel 6 ' designed as a tensioning wheel for the chain loop. This deflection wheel is on the movable tensioning lever 7 stored, which in turn is loaded by the tension weight 8 with a corresponding tension force. Instead of such an energy store can also be a spring at the outer end of the to apply the tension force Attack clamping lever 7. If longer chain loops are to be measured, several Um = Steering wheels are provided through which the chain loop saves space, ζ. B. carried away in a zigzag shape is. In the area of the measuring head there is a fixed guide rail 10 within the chain loop attached, over which the roller chain is guided away on the side facing the measuring head 3. The guide rail is provided with a guide bar that is interlocked between the two opposite

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 ar. 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.Rows of guide plates of the roller chain protrudes and the roller chain is thereby at a defined height The guide rail extends with its central part transversely to the workpiece carrier-measuring head; the distance to the measuring head is adjusted so that the feeler levers just dip between the rollers of the chain. The middle area of the guide rail is slightly curved in order to be relevant for the measurement Area a defined and constant contact force of the chain ar. to get the guide rail. in the In the area of the ends, the guide bar is more curved around the chain and is free from disturbances and vibrations to be able to run onto the guide rail.

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 Tastkopf in einer periodischen Hubbewegung mit den Tasthebeln in jede Lücke zwisehen den Rollen während des Kettenumlaufes einfährt Die Tasthebel iegen sich dabei wenn Teilungsfehler der Rollenkette gemessen werden sollen, an die Umfangsstelle zweier benachbarter Rollen an, wobei die Antaststelle mittig in der Rollenkette liegen soll. Es ist hierbei zweitrangig, ob die beiden benachbarten Rollen von der gleichen Seite her oder von gegenüberliegenden 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 unclamping the roller chain over the drive wheel, the deflection wheels and the guide rail and after aligning the measuring head and the Sensing lever, the roller chain is driven slowly revolving, with the sensing head in a periodic Lift movement with the feeler levers into every gap between the rollers while the chain is moving If the pitch errors of the roller chain are to be measured, the feeler levers are positioned at the circumference two adjacent rollers, whereby the contact point should be in the middle of the roller chain. It is here of secondary importance is whether the two adjacent roles are from the same side or from opposite sides be touched forward. The two tactile levers are adjusted in their mutual distance so that they - at uniform contact of the rollers - correspond to the pitch of the roller chain. By putting on the two Sensing levers on two adjacent rollers then only need to measure the small amount of the pitch error to be determined very precisely because of the very small measuring range required for it can be. The measured value recorded in this way by means of an electrical transducer is sent to an evaluation unit which is then passed on digitally in a graphic and a tabular list ejects After the entire chain circumference has passed through the measuring point, the measurement can be aborted 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 untereinander liegend angeordnet, und es werden umfangsgleich liegende Stellen im Bereich der axialen Enden jeweils einer gleichen Rolle angetastet. Darüber 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 Rolle antasten.When measuring pitch errors in the roller chain, the two sensors are arranged at the same height, and es circumferential points located approximately in the middle in the height direction are touched on the rollers. When measuring of direction errors of the rollers, the two sensing levers are arranged vertically one below the other, and it Circumferentially identical points are touched in the area of the axial ends of the same roller. In addition, diameter errors of the rollers within a roller chain can be detected by the Feeler levers are aligned approximately at the same height on the middle of the roller and two diametrically opposite one another Touch the circumferential lugs of one and the same roller.

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 measured instead. Of course Suitable drive wheels, deflection wheels and guide rails must be provided for such an application will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Measuring machine for measuring the pitch and / or the width and / or the direction of teeth, with a rotatably drivable workpiece carrier receiving the workpiece having the teeth, which slowly adjusts the workpiece with the teeth on one in the distance to the workpiece carrier Measuring head moved past, which measuring head with a multiple probe movable transversely to the teeth is provided with several tactile levers under the system of the individual tactile levers on the Surface of the passing teeth can be immersed between the teeth with the feeler levers, wherein the mutual relative displacement of two feeler levers during the installation compared to their mutual rest position is detected, thereby characterized in that on the workpiece carrier (1) a drive wheel (5) for a roller chain or a Toothed belt (S) is attached that both sides of Drive wheel (5) and measuring head (3) deflection wheels (6,6 ') for the roller chain or the toothed belt (9) within are arranged on the same plane, of which at least one (6 ') can be moved transversely as a tensioning wheel for a closed loop of the roller chain guided over the drive wheel (5) and the deflection wheels (6, 6 ') or the toothed belt (9) and with an energy storage device (8) for the chain or belt tension is coupled, and that in the area of the measuring head (3) in the plane of extension of the roller chain or belt loop horizontal guide rail (10) for the roller chain or the toothed belt (9) is arranged, on the side facing the measuring head (3) a strand oer roller chain or of the toothed belt (9) can be removed

2. Measuring machine according to claim 1, characterized in that the guide rail (10) with a the roller chain or the toothed belt (9) is provided at a defined height leading guide web is.