DE3313067A1

DE3313067A1 - Anordnung zur verarbeitung des tastsignals bei welligkeits-, insbesondere rundheitsmessgeraeten

Info

Publication number: DE3313067A1
Application number: DE19833313067
Authority: DE
Inventors: Engelbert 8057 Eching Gruber
Original assignee: Elgema 8057 Eching GmbH; ELGEMA GmbH
Current assignee: ELGEMA AG ZUERICH CH
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3313067C2

Description

Anordnung zur Verarbeitung des Tastsignales bei
Welligkeits-, insbesondere Rundheitsmeßgeräten.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verarbeitung des Tastsignales bei Welligkeits-,insbesondere Rundheitsmeßgeräten.Solche Mcßgerätc,dic die Oberfläche von umlaufenden oder auch linear bewegten Werkstücken bzw.Prüflingen abtasten und unter dem übergeordneten Begriff Formprüfgeräte bekannt sind, verwenden vorzugsweise einen magnetischen Wegaufnehmer,der abtastet und ein der Oberflächenwelligkeit entsprechendes elektrisches Signal abgibt.Dieses Signal wird dann nach Verstärkung über ein oder mehrere Filter zur Unterdrückung der Fein-,bzw.
Grobwelligkeit und gegebenenfalls weiterer Verarbeitung mittels eines Rechners auf einem Bildschirm dargestellt und/oder aufgezeichnet.Als Prüflinge kommem z.B. Kugellagerringe,Nocken oder dergleichen in Betracht.
Die in solchen Formprüfgeräten verwendeten elektronischen Filter zur Filterung des Tastsignales wurden bisher immer auf dem Weg des Tastsignales vom Wegaufnehmer zum Rechner eingesetzt-.Diese bekannte Schaltung zeigt Fig.1: Das Tastsignal gelangt von der Eingangsklemme INPUT über einen Verstärker V,das Filter F und einen A/D-Wandler W an den Rechner ,wo es verarbeitet und z.B. auf einem Bildschirm dargestell1 wird.Dabei ergeben sich folgende wesentliche Nachteile: I.Für eine neue Filterbcwertung muß das Tastprofil erneut eingelesen werden.
2.Die Filterung des Tastsignales ist abhängig von der Drehzahl der Prüfspindel (Signalfrequenz = Drehzahl X Wellenzahl pro Umfang) bzw.der Abtastgeschwindigkeit bei linearer Abtastung.
3.Es ist nicht möglich,fehlerhaften Rundlauf des Drehtisches zu kompensieren Ein fehlerhafter Rundlauf des Tisches kann z.B. dadurch entstehen,daß sich der Schmierfilm im Lager des Tisches verändert.
Gemäß Fig.2 entsteht dadurch eine Verschiebung des Mittelpunktes xo - xi,am Werkstück A entsteht ein Meßfehler Ew.
Die in Fig.3 dargestellte Anordnung gemäß dem Gegenstand der Erfindung beseitigt diese Nachteile folgendermaßen: Die von mehreren Aufnehmern A-B abgegebenen Tastsignale gelangen über die Verstärker Vl-V2 und einem vom Microcomputer gesteuerten Multiplexer M und den in der voll ausgezogenen Stellung befindlichen Schalter S über einen A/D-Wandler A/D in den Rechner R.Die Tastsignale werden somit vom Rechner immer ungefiltert in verschiedene Speicher eingelesen.Sie stehen daher dem Rechner im Originalzustand bis zu einem neuerlichen Einlesevorgang zur Verfügung.
Gemäß Fig.4 wird einmalig bei der Fertigung des Tisches über ein Präzisionsgerät die Rundheit über Eingang S in einem weiteren Speicher dokumentiert.Bei der Prüfung eines Werkstückes werden gleichzeitig das Werkstück A und der Tisch B abgetastet und wie oben beschrieben in den Rechner eingelesen.Dieser subtrahiert von den Tastsignalen des Tisches Er die gespeicherten Daten des Tisches Erefssodaß die fehlerhafte Rundung eleminiert wird und nur der fehlerhafte Rundlauf als Datenfolge verbleibt.
Diese Signale ER werden von den Tastsignalen des Prüflings EW subtrahiert,wodurch die Ausgangssignale EX von diesem Fehler befreit sind.
Die elektronische Filterbewertung des Tastsignales geht so vor sich:Das im Rechner gespeicherte,digitalisierte Original-Tast bild des Prüfling-s EX bestehend aus 1024 Meßwerten entspricht einer Periode des Tastsignals.Der Rechner R gibt das periodische Signal mit konstanter,quarzgesteuerter,von der Drehzahl der Prüfspindel unabhängiger Frequenz über einen D/A-Wandler an den Eingang eines oder mehrerer elektronischer Filter F (in Fig. 3 ist der AOD-Wandler nicht dargestellt und es ist nur ein Filter F gezeichnet.Es können aber auch mehrere umschaltbare Filtcr,vorzugsweise parallel zueinander vorgesehen sein)Das Ausgangssignal des/der Filter F gelangt über den nunmehr in der gestrichelten STellung befindlichen Schalter S,der von dem Rechner gesteuert wurde,über der A/D-Wandler AOD in den Rechner R,wo dieses gefilterte digitale Tastsignal in einem vom Original-Signal-Speicher verschiedenen Speicher abgelegt und auf einem Bildschirm zur Anzeige gebracht wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Anordnung zur Verarbeitung des Tastsignales bei Welligkeits-,insbesondere Rundheitsmeßgeräten,bei welcher das Tastsignal des Prüflings über einen Verstärker V und einen A/D-Wandler einem Rechner zugeführt wird dadurch gekennzeichnet,daß das Tastsignal über einen Umschalter S ungefiltert in den Rechner eingelesen wird,wobei parallel zu dem A/D-Wandler gemäß Fig.5ein weiterer,an den Kontakt in Schliesserstellung angeschlossener A/D-Wandler W2 vorgesehen ist.Über diesen A/D-Wandler W2 ein oder mehrere Filter,den umgeschalteten Schalter S wird das Signal über den A/D-Wandler Wl dem Rechner R wider zugeführt.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf die Verwendung eines weiteren Tastfühlers,der den Tisch abtastet und mit der dokumentierten Rundung des Tisches vergleicht.Die entstehenden Abweichungen sind proportional des fehlerhaften Rundlaufes des Tisches.Dieser Fehler wird von den Tastsignalen des Prüflings subtrahiert.
Dieses Filterungsprinzip wäre auch anwendbar bei digitalen Speicheroszilloskopen(für die Darstellung relativ kurzzeitiger Signalvorgänge,bei Datenloggern (Digitalspeichergeräte für Prozessüberwachungen die meist ohne Bildschirm sondern nur mit Druckern ausgestattet sind) und bei Transientenrekordern.Dabei wäre beispielsweise bei mehrkanaliger Ausführung für jeden Kanal eine andere Filterbewertung möglich.
Statt der Messung auf einem Drehtisch ist auch die Messung an Spindeln möglich.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche = = = = = = = = = = = = = = = = = = 9 Anordnung zur Verarbeitung des Tastsignales bei Welligkeits-, insbesondere Rundheitsmeßgeräten,bei welcher das Tastsignal des Prüflings (A) über einen Verstärker (V) und einen A/D-Wandler (W1) einem Rechner (R) zugeführt wird,dadurch gekennzeichnet, daß das Tastsignal über einen Umschalter (S) ungefiltert in den Rechner (R) eingegeben wird.
2.Anordnung nach Anspruch i,dadurch gekennzeichnet,daß parallel zu dem A/D-Wandler (W1) ein weiterer ,an den anderen Kontakt des Umschalters (S) angeschlossener Kreis vorgesehen ist,bestehend aus einem weiteren,an den Rechner (R) angeschlossenen A/D-Wandler (W2) und mindestens einem Filter (F),dessen Eingang mit dem Ausgang des weiteren A/D-Wandlers (W2) und dessen Ausgang an den Umschaltkontakt (S) angeschlossen ist.
3.Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet,daß ein weiterer Tastfühler (B) den Tisch (T) abtastet und diese Signale (Er) mit der dokumentierten Rundung des Tisches (Rref) vergleicht und das erhaltene Ergebnis 4ER),das proportional des fehlerhaften Rundlaufes ist,von den Tastsignalen des Prüflings (EW) subtrahiert wird.