DE4132308C2 - Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur und deren Nulleinstellung - Google Patents
Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur und deren NulleinstellungInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine automatische Apparatur zum Messen
von Bohrungen und anderem an einem zu messenden Gegenstand, sowie
auf ein Verfahren zu deren Nulleinstellung.
Ein Koordinatenmeßinstrument ist als eine Apparatur bekannt, die ihre
Berührungssonde in drei Dimensionen bewegt, um jeden Punkt eines
Gegenstandes zu messen und dann die gemessenen Daten verarbeitet.
Die Koordinatenmeßinstrumente können durch ihren Operationstyp kategorisiert
werden, und zwar in einen handbetriebenen Typ, einen motorbetriebenen
Typ, einen CNC-Typ und dergleichen.
Ein derartiges konventionelles Hochpräzisions-Koordinatenmeßinstrument
ist in einem besonderen Raum untergebracht, der von der Fertigungsstraße
der Gegenstände getrennt untergebracht ist und in welchem die
Temperatur und die Feuchtigkeit konstant gehalten werden. Es ist daher
notwendig, daß eine Bedienperson einen Gegenstand aufnimmt und
ihn von der Fertigungsstraße in den Raum zur Messung bringt.
Man hat auch schon versucht, ein Koordinatenmeßinstrument zu entwickeln,
welches auf die Fertigungsstraße gestellt werden kann für eine
sogenannte mitlaufende Messung. Die mitlaufende Messung sollte schnell
und automatisch erfolgen, um nicht die Produktionsgeschwindigkeit zu
verlangsamen.
Dieses Koordinatenmeßinstrument benötigt drei Punkte, deren Daten
verarbeitet werden müssen für eine Innendurchmesser-Messung der
Bohrung unter Verwendung seiner Sonde. Drei Daten können verwendet
werden zum Definieren des Zentrums der Bohrung, was jedoch für eine
schnelle Messung des Innendurchmessers nicht ideal ist. Es kann sein,
daß der Durchmesser ermittelt wird mit Bezug auf einen ziemlich entfernten
Ursprung für die Messung, so daß es wahrscheinlich ist, daß die
Genauigkeit der Messung schlecht ist. Bei der mitlaufenden Messung
werden oft nur die Bohrungen gemessen, während die Position der
Bohrung nicht eindeutig bestimmt wird.
Daneben gibt es als Innendurchmesser-Meßapparaturen bekannte, handbetätigte
Lochprüfer, wie z. B. in der japanischen Patentanmeldung mit der
Veröffentlichungsnummer 63-4641, und der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
Offenlegungsschrift Nr. 60-41811. Diese Apparaturen werden
manuell verwendet, so daß es sein kann, daß die Betriebseffizienz nicht
hoch ist, insbesondere bei unterschiedlichen Durchmessern.
Bei durch die Erfinder getätigten Forschungen hat sich ergeben, daß zu
70 bis 80% bei einem zu messenden Gegenstand die Messungen der
Bohrungen nicht für deren Position und deren Abstand durchgeführt
werden, sondern für den Innendurchmesser.
In der US 46 31 834 ist eine automatische Koordinaten-Meßapparatur
beschrieben, mit der auch Innendurchmesser meßbar sind und die folgende
Tabelle aufweist: Eine Meßzelle mit zumindest einem kontaktierenden
Element, welches in die Bohrungen eines zu messenden Gegenstandes
einführbar und in radialer Richtung der Bohrung bewegbar ist; einen
Speicher, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Meßzellen zu halten;
eine dreidimensionale Bewegungseinrichtung zum loslösbaren Ergreifen
der Meßzelle durch eine dreidimensionale Bewegung mit Bezug auf den
zu messenden Gegenstand und die Meßzelle; eine Antriebseinrichtung für
die dreidimensionale Bewegungsrichtung.
Durch die US 38 89 380 ist eine automatische Innendurchmesser-Meßapparatur
bekanntgeworden, die in einer Meßstation zwei Innendurchmesser-
Meßzellen aufweist, die jeweils kontaktierende Elemente besitzen,
welche in Bohrungen des zu messenden Gegenstandes einführbar sind
und in radialer Richtung der Bohrung bewegbar sind, wobei eine Bewegungseinrichtung
die Meßzelle in einer Dimension bezüglich des Gegenstandes
zu bewegen vermag.
Die US 48 72 269 zeigt ein automatisches Innenmeßsystem mit einer
Innenmeßzelle mit kontaktierenden Elementen, welche in Bohrungen des
zu messenden Gegenstandes einführbar und in radialer Richtung der
Bohrung bewegbar sind, und mit mehreren Hauptringlehren, mit denen
die Innenmeßzelle auf Null einstellbar ist, und mit einer Ringlehrenstütze.
Diese Druckschrift zeigt auch ein Verfahren zur Kalibrierung für
Innendurchmesser-Meßvorrichtungen.
Die DE 37 04 791 A1 und die DE 39 23 401 A1 zeigen Innendurchmesser-
Meßvorrichtungen, die jeweils eine Innendurchmesser-Meßzelle mit
kontaktierenden Elementen aufweisen, die in eine Bohrung einführbar und
radial zur Bohrung bewegbar sind, wobei die Meßvorrichtung jeweils eine
Hauptringlehre aufweist, mit der die jeweilige Meßzelle auf Null einstellbar
ist und wobei die Ringlehre an der Meßvorrichtung gehalten ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatische Innendurchmesser-Meßapparatur
bereitzustellen, welche zum schnellen Messen von Innendurchmessern
in der Lage ist und die bei der mitlaufenden Messung verwendbar
ist, ferner ein Verfahren zu schnellen Nulleinstellung der automatischen
Innendurchmesser-Meßapparatur anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch
8 gelöst.
Die automatische Innendurchmesser-Meßapparatur entsprechend der
Erfindung hat eine Innendurchmesser-Meßzelle, welche in der Lage ist,
einen Durchmesser einer Bohrung durch eine Operation zu messen,
und zwar bei seiner dreidimensionalen Bewegungseinrichtung wie derjenigen
in dem herkömmlichen Koordinatenmeßgerät, so daß dadurch die
Messung für den Innendurchmesser durchgeführt werden kann.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So wird vorteilhafterweise in dieser Apparatur die Ringlehrenstütze bei
dem Speicher bereitgestellt, so daß die Zentralachse der Hauptringlehre
mit der der Innendurchmesser-Meßzelle, welche an dem Speicher gehalten
wird, zusammenfällt.
Ferner werden bei diesem Verfahren die kontaktierenden Elemente der Innendurchmesser-
Meßzelle, welche in dem Speicher gehalten wird, um ein vorbestimmtes Ausmaß
von der entsprechenden Hauptringlehre nach vorne geschoben, so daß, wenn die
Innendurchmesser-Meßzelle an die dreidimensionale Bewegungseinrichtung befestigt
wird und um eine vorbestimmte Länge nach oben gezogen wird, der Meßwert der
Innendurchmesser-Meßzelle auf Null eingestellt wird.
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein Innendurchmesser einer Bohrung eines zu
messenden Gegenstandes gemessen wird, wird die dreidimensionale Bewegungsein
richtung zuerst mit Bezug auf den Speicher bewegt, um eine Innendurchmesser-
Meßzelle zu ergreifen, die der Bohrung entspricht.
Die Meßzelle wird dann in die Bohrung eingeführt, und ein Bewegungsabstand der
kontaktierenden Elemente mit Bezug auf die auf Null eingestellte Meßzelle wird
gemessen. Weiterhin, falls andere Bohrungen vorhanden sind, die mit der gleichen
Meßzelle gemessen werden können, würden sie der Reihe nach gemessen werden.
Andere Bohrungen würden dann mit einer anderen Meßzelle gemessen.
Die verwendete Meßzelle wird dann durch die entsprechende Bewegung zwischen
der dreidimensionalen Bewegungseinrichtung und dem Speicher ersetzt, wie es
erklärt wurde.
Dementsprechend werden alle Bohrungen in dem Gegenstand durch eine bevor
zugte Innendurchmesser-Meßzelle gemessen.
Die Nulleinstellung der Meßzelle wird dadurch getan, daß die kontaktierenden
Elemente in die entsprechende Hauptringlehre eingeführt werden, und der Aus
gabewert der Meßzelle wird auf Null eingestellt.
Wenn übrigens die Ringlehrenstütze für die Hauptringlehre in den Speicher
bereitgestellt ist, wenn die Meßzelle durch die dreidimensionale Bewegungsein
richtung befestigt wird, sollte das kontaktierende Element in die Hauptringlehre
eingeführt werden, um dadurch eine schnelle Nulleinstellung durchzuführen.
Falls die Innendurchmesser-Meßzelle an dem Speicher gehalten wird, wird das
kontaktierende Element in die Hauptringlehre um ein gewisses Ausmaß eingeführt,
wodurch es zu einem leichten Einstellen kommt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung.
Fig. 1 ist eine zum Teil in Abschnitte unterteilte Ansicht, die eine gesamte
Konstruktion des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer automatischen
Innendurchmesser-Meßapparatur entsprechend der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 2 zeigt eine in dem Ausführungsbeispiel verwendete Innendurchmesser-Meß
zelle, welche eine zum Teil in Abschnitte unterteilte Ansicht entlang der
Linie 2-2 in Fig. 3 ist;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer in dem Ausführungsbeispiel verwendeten
Berührungssonde;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, welche ein loslösbares System für die Innendurch
messer-Meßzelle und die Berührungssonde zeigt;
Fig. 6 und 7 sind eine Schnittansicht und eine Perspektivansicht, welche beide
den Speicher zeigen.
Das Folgende ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnung.
Fig. 1 zeigt eine zum Teil in Abschnitte unterteilte Ansicht einer automatischen
Innendurchmesser-Meßapparatur 1 in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel.
Die automatische Innendurchmesser-Meßapparatur 1 ist in der Lage, den Durch
messer, die Länge, etc. eines zu messenden Gegenstands zu messen. Die automati
sche Innendurchmesser-Meßapparatur 1 weist einen Grundrahmen 11 und zwei
torartige Säulen 12 auf, von denen eine auf der einen Seite des Grundrahmens 11
und eine andere auf einer anderen Seite ist.
An den zwei Säulen 12 sind der erste und zweite Querträger 13A und 13B
parallel zueinander befestigt. Diese Querträger 13A und 13B erstrecken sich
horizontal in einer X-Richtung an der Apparatur 1.
Die Querträger 13A und 13B sind jeweils mit den X-Schiebern 14A und 14B
ausgestattet, die sich in der X-Richtung bewegen. Die Hin- und Her-Bewegungen
der X-Schieber 14A und 14B in der X-Richtung können mit dem ersten und
zweiten X-Motor 22A und 22B durchgeführt werden, welche an den Enden der
Querträger 13A und 13B bereitgestellt sind, und mit der ersten und zweiten X-
Richtungsförderschnecke 23A und 23B, welche sich vollständig entlang der Querbal
ken 13A und 13B erstreckt.
Weiterhin wird hier eine Konstruktion mit dem ersten X-Motor 22A und der
ersten X-Richtungsförderschnecke 23A als die erste X-Richtungsantriebsvorrichtung
21A bezeichnet, und eine andere Konstruktion mit dem zweiten X-Motor 22B und
der zweiten X-Richtungsförderschnecke 22B wird als die zweite X-Richtungsantriebs
vorrichtung 21B bezeichnet.
Die oben erklärte erste und zweite X-Richtungsförderschnecke 23A und 23B kann
an den Vorderseiten der Querträger 13A und 13B entsprechend der Zeichnung
erkannt werden, aber tatsächlich können sie in Gehäusen hinter den Querträgern
13A und 13B bereitgestellt werden.
Die Verschiebungswerte in der X-Richtung von dem ersten und zweiten X-Schieber
14A und 14B können mit der ersten und zweiten X-Richtungsverschiebungs-Nach
weisvorrichtung 31A und 31B gemessen werden, welche zwischen den Querträgern
13A und 13B und den X-Schiebern 14A und 14B bereitgestellt sind. Die dadurch
gemessenen Signale werden in eine nicht gezeigte Verarbeitungsvorrichtung, wie
z. B. einen Computer, eingegeben.
Die X-Richtungsverschiebungs-Nachweisvorrichtungen 31A und 31B können mit
einer Glasskala, magnetischen Skala oder kapazitiven Skala und einem entsprechen
den Detektor, wie in einem allgemein bekannten Koordinatenmeßinstrument
konstruiert sein.
Die X-Schieber 14A und 14B sind mit dem ersten und zweiten Z-Schieber 15A
und 15B ausgestattet, welche in der Lage sind, sich vertikal entlang einer Z-
Richtung auf der Apparatur 1 zu bewegen. Die Z-Schieber 15A und 15B können
in der Z-Richtung hin- und herbewegt werden durch die erste und zweite Z-Rich
tungsantriebsvorrichtung 24A und 24B, welche in den X-Schiebern 14A und 14B
bereitgestellt sind. Die Z-Richtungsantriebsvorrichtungen 24A und 24B sind kon
struiert mit dem ersten und zweiten Z-Motor 25A und 25B auf den X-Schiebern
14A und 14B und den nicht gezeigten Z-Richtungsförderschnecken.
Die Verschiebungswerte in der Z-Richtung der Z-Schieber 15A und 15B können
durch die erste und zweite Z-Richtungsverschiebungs-Nachweisvorrichtung 34A und
34B gemessen werden, welche zwischen den X-Schiebern 14A und 14B und den Z-
Schiebern 15A und 15B bereitgestellt sind. Die Z-Richtungsverschiebungs-Nachweis
vorrichtungen 34A und 34B haben den gleichen Aufbau wie die X-Richtungsver
schiebungs-Nachweisvorrichtungen 31A und 31B. Die dadurch gemessenen Signale
werden auch in die Verarbeitungsvorrichtung eingegeben. Die Z-Schieber 15A und
15B sind so angeordnet, daß jeder von ihnen mit einer Innendurchmesser-Meßzelle
70 oder einer Berührungssonde 90 loslösbar in Verbindung steht, wovon die Details
weiter unten beschrieben werden.
Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, hat die Innendurchmesser-Meßzelle 70 einen Meßkör
per 71, der in die Form eines Zylinders mit seinem Boden gebracht ist. Ein
vierkantiger Flanschabschnitt 72 an einer Öffnung des Meßkörpers 71 ist mit einer
vierkantigen Verbindungsplatte 75 über einen Satz von Blattfedern 74 verbunden,
von denen jede Verstärkungsplatten 73 auf ihren Seitenoberflächen haben, und zwar
parallel zueinander. Die Verbindungsplatte 75 ist weiterhin an einen Flanschab
schnitt 79 eines Kegels 78 über einen Satz von Blattfedern 77 verbunden, von
denen jede Verstärkungsplatten 76 auf ihren beiden Oberflächen haben, und zwar
parallel zueinander. Übrigens ist der Flanschabschnitt 79 auf einer Linie so an
geordnet, daß sie sich mit den Blattfedern 74 überschneidet.
Dementsprechend kann sich der Kegel 78 in der radialen Richtung mit Bezug auf
die axiale Richtung des Meßkörpers 71 bewegen, d. h. in einem sogenannten
Schwebezustand. Ansonsten kann der Kegel 78 seine Position auf der Zentrallinie
des Meßkörpers 71 durch zwei Blattfedern 74 und 77 als eine Zwangsvorrichtung
beibehalten.
Der Kegel 78 hat einen spitz zulaufenden Abschnitt 81, der aus der Mitte des
Flanschabschnitts 79 hervorsteht, und einen pilzartigen Zugstift 82, der aus dem
Oberteil des spitz zulaufenden Abschnitts 81 herausragt.
Der Meßkörper 71 hat an seinem Unterabschnitt einen fest angebrachten Arm 83,
der zu einer zylindrischen Form ausgebildet ist unter Aufrechterhaltung eines
gewissen Durchmessers. Der fest angebrachte Arm 83 ist so ausgebildet, daß er ein
ausgespartes Gebiet 84 entlang seiner axialen Richtung hat. Innerhalb des ausge
sparten Gebietes 84 ist der obere Abschnitt des beweglichen Arms 85 so positio
niert, daß er mit Bezug auf einen Punkt an dem unteren Abschnitt des Meßkör
pers 71 schwingt.
Auf einem Umfang im oberen Abschnitt des fest angebrachten Arms 83 und des
beweglichen Arms 85, wie in Fig. 3 gezeigt, sind drei kontaktierende Elemente 86
bereitgestellt, die aus drei Stahlkugeln bestehen, und zwar bei jedem Winkel von
120°, wobei jedes der kontaktierenden Elemente 86 teilweise von der Oberfläche
des fest angebrachten Arms 83 oder des beweglichen Arms 85 herausragt. Zwei
der drei kontaktierenden Elemente 86 sind an dem fest angebrachten Arm 83
befestigt, und das Restliche ist an dem beweglichen Arm 85 angebracht. Das
kontaktierende Element 86 auf dem beweglichen Arm 85 kann sich in radialer
Richtung des fest angebrachten Arms 83 entsprechend der Schwingbewegung des
beweglichen Arms 85 bewegen, d. h. in der radialen Richtung einer durch den fest
angebrachten Arm 83 zu messenden Bohrung.
Ein anderer Endabschnitt des beweglichen Arms 85 kann gegen einen Abschnitt
eines L-förmigen Schwingstückes 87 anstoßen, welches zu einer Schwingbewegung
mit Bezug auf einen Punkt in dem Meßkörper 71 in der Lage ist. Ein anderer
Abschnitt des Schwingstückes 87 kann in Kontakt sein mit einem erfassenden
Element 89 eines Verschiebungsdetektors 88, wie z. B. einem Differentialübertrager,
der innerhalb des Meßkörpers 71 angeordnet ist. Das nachweisende Element 89
wird immer dazu gezwungen, nach unten herauszuragen, und zwar durch eine in
der Zeichnung nicht gezeigte Feder. Wie beschrieben wurde, schiebt die dadurch
erreichte Zwangskraft das Schwingstück 87 so, daß der obere Abschnitt des be
weglichen Arms 85 ständig dazu gezwungen wird, mit seinem kontaktierenden
Element 86 herauszuragen.
Wenn übrigens das Herausragen des beweglichen Arms 85 aufgrund der Zwangs
kraft von dem erfassenden Element 89 zur Messung nicht ausreicht, wäre es
vorzuziehen, wahlweise eine komprimierte oder verdrillte Schraubenfeder zwischen
dem beweglichen Arm 85 und dem Meßkörper 71 hinzuzufügen.
Es ist natürlich, daß die Innendurchmesser-Meßzelle 70 ihre Form, Dimensionen
und dergleichen entsprechend einer zu messenden Bohrung ändern, aber auch
gleiche Teile für ihren Aufbau verwenden sollte, so daß jeder Teil der Meßzelle
70 im unten genannten mit denselben Ziffern bezeichnet wird.
Die Berührungssonde 90, wie in Fig. 4 gezeigt, besteht aus einem Hauptteil 91,
einem Flanschabschnitt 92 und einem Kegel 93 in dieser Reihenfolge, wie in Fig.
4 gezeigt. Der Kegel 93 hat einen spitz zulaufenden Abschnitt 94 und einen
Zugstift 95. Die Konfigurationen und Dimensionen des spitz zulaufenden Abschnit
tes 94 und des Zugstiftes 95 sind die gleichen wie der spitz zulaufende Abschnitt
81 und der Zugstift 82 der erwähnten Innendurchmesser-Meßzelle 70.
Der untere Abschnitt des Hauptteiles 94 hat einstückig ein Kugelkontaktierungs
element 96.
Übrigens verändert die Berührungssonde 90 ihre Form und Abmessungen natürlich
entsprechend eines Abschnittes eines zu messenden Gegenstandes, aber hat immer
den Kegel 93, auf jedem Typ von Proben, die in konventionellen Koordinatenmeß
instrumenten, wie z. B. einer Berührungssignalsonde, einer universellen Sonde und
dergleichen verwendet werden.
Der Grundaufbau zum Verbinden der Innendurchmesser-Meßzelle 70 oder der
Berührungssonde 90 mit den Z-Schiebern 15A und 15B findet sich z. B. in einer
Veröffentlichung der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-2 13 623.
Wie in Fig. 5 erkannt wird, ist ein loslösbares System 50 in den Z-Schiebern 15A
und 15B verwendet.
Das loslösbare System 50 hat eine Zentralachse 51 mit einem hohlen Abschnitt
darin. Die Zentralachse 51 kann um die Z-Schieber 15A und 15B rotieren und
auch entlang seiner Achse verschoben werden. Die Zentralachse 51 enthält eine
Antriebswelle 53, welche eine Kugelhaltevorrichtung 52 an seinem einen Ende hat,
derart, daß sie sich entlang der Achse bewegen kann. Die Antriebswelle 53 wird
immer durch die komprimierte Schraubenfeder 54 in einem derartigen Zustand
gehalten, daß sie die Innenseite der Zentralachse 51 bewegt.
Die Kugelhaltevorrichtung 52 hat eine Vielzahl von Kugeln 55, die sich radial
bewegen. Die Kugeln 55 werden in einer Kugelhaltevorrichtung 52 gehalten, wenn
die Antriebswelle 53 durch die komprimierte Schraubenfeder 54 hochgezogen wird,
um die Kugelhaltevorrichtung 52 ins Innere eines Aufnahmeloches 56 der Zentral
achse 51 zu setzen. Dementsprechend beziehen sich die Kugeln 55 auf einen
Halsabschnitt des Zugstiftes 82 oder 95 der Innendurchmesser-Meßzelle 70 oder
der Berührungssonde 90, welche in die Kugelhaltevorrichtung 52 eingefügt wird, so
daß die Zugstifte 82 und 95 zu der Innenseite der Zentralachse 51 gezogen
werden, ohne daß sie herausfallen.
Unterhalb des Aufnahmeloches 56 der Zentralachse 51 sind ein größeres Loch 57
als das Loch 56 und ein spitz zulaufendes Loch 58 der Reihe nach bereitgestellt.
Die Konfiguration des spitz zulaufenden Loches 58 ist so ausgebildet, daß sie zu
dem Kegel 78 oder 93 und dem spitz zulaufenden Teil 81 oder 94 paßt, wenn der
Zugstift 82 oder 95 durch die Kugeln 55 und die Antriebswelle 53 hochgezogen
wird.
Das größere Loch 57 hat einen Ruheraum für die Kugeln 55 mit Nicht-Bewegung
in der radialen Richtung der Kugelhaltevorrichtung 52, wenn die Antriebswelle 53
gegen die Kraft der komprimierten Schraubenfeder 54 nach unten geschoben wird.
Wie oben erklärt, wäre der durch die Kugeln 55 an seinem Halsabschnitt gehalte
ne Zugstift 82 oder 95 von der Kugelhaltevorrichtung 52 loslösbar, wenn die
Bewegungen der Kugeln 55 stattfinden.
Der obere Abschnitt der Antriebswelle 53 kontaktiert einen Endabschnitt einer
Kolbenstange 62 eines Zylinders 61 über eine Kugel 59. Der Zylinder 61 wird
gestützt durch 15A oder 15B. Wenn ein Fluid in den oberen Raum des Zylinders
61 gespeist wird, der durch einen Kolben 63 geteilt ist, wird die Kolbenstange 62
nach unten geschoben und die Antriebswelle 53 wird als Folge davon gegen die
komprimierte Schraubenfeder 54 bewegt.
Ein Rotationssystem 65 mit einer Zentralachse bzw. ein Zentralachsenrotations-
System ist bereitgestellt zum Drehen der Zentralachse 51 in den Z-Schiebern 15A
und 15B. Das Zentralachsenrotationssystem 65 umfaßt einen durch die Z-Schieber
15A und 15B gestützten Motor 66, ein kleines, an einer Antriebswelle des Motors
66 befestigtes Getriebe 67 und ein großes Getriebe 68, das dem kleinen Getriebe 67
entspricht, und an der Zentralachse 51 angebracht ist.
Wenn die Zentralachse 51 durch das Zentralachsenrotationssystem 65 rotiert wird,
würde die Berührungssonde 90 rotiert werden, welche einstückig mit der Zentral
achse 51 über die Kugelhaltevorrichtung 52 der Antriebswelle 53 verbunden ist.
Daher würde, falls die Berührungssonde 90 eine Universalsonde ist, die Neigungs
richtung einer stützenden Welle des kontaktierenden Elements 96, welches einge
richtet ist, einen bestimmten Winkel mit Bezug auf die Zentralachse der Sonde 90
zu haben, geändert werden wie erwünscht, so daß verschiedene Oberflächenneigungen,
andere Bohrungen und dergleichen gemessen werden sollten.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Tisch 17 auf dem Basisrahmen 11 über ein paar
Schienen 16 eingerichtet, so daß er sich in einer Y-Richtung senkrecht zu der X-
Richtung der Apparatur 1 bewegt. Dementsprechend muß der Tisch 17 ein Y-
Richtungsschieber sein.
Somit ist ein dreidimensionales Bewegungsinstrument 10 organisiert mit den X-
Schiebern 14A und 14B, welche sich in der X-Richtung bewegen, und zwar entlang
der Querträger 13A und 13B auf den Säulen 12, die von dem Basisrahmen 11
herausstehen, den Z-Schiebern 15A und 15B, die in den X-Schiebern 14A und 14B
eingerichtet sind, so daß sie sich in der Z-Richtung bewegen und dem Tisch 17 als
dem Y-Schieber, der sich in der Y-Richtung entlang der Schienen 16 auf dem
Basisrahmen 11 bewegt. Falls die Innendurchmesser-Meßzelle 70 oder die Berüh
rungssonde 90 an die Z-Schieber 15A oder 15B des dreidimensionalen Bewegungs
instruments 10 angebracht sind, sollte eine dreidimensionale Messung eines zu
messenden Gegenstandes W durchgeführt werden.
Die Bewegung in Y-Richtung des Tisches 17 wird durchgeführt durch einen Y-
Motor 28, der auf dem Basisrahmen 11 eingerichtet ist, und einer Y-Richtungs
förderschnecke 29, die sich entlang der Y-Richtung erstreckt. Somit ist eine Y-
Richtungsantriebsvorrichtung 27 mit dem Y-Motor 28 und der Y-Richtungsförder
schnecke 29 organisiert.
Der Y-Richtungsverschiebungswert des Tisches 17 wird durch eine Y-Richtungsver
schiebungs-Erfassungsvorrichtung 37 erfaßt, die zwischen dem Tisch 17 und einem
der Gleise 16 auf dem Basisrahmen 11 eingerichtet ist. Die Y-Richtungsverschie
bungs-Erfassungsvorrichtung 37 hat einen zu der X-Richtungsverschiebungs-Erfas
sungsvorrichtung 31A und 31B ähnlichen Aufbau. Das erfaßte Signal wird in die
Verarbeitungsvorrichtung eingegeben.
Der Tisch 17 hat einen Schwingtisch 18 über ein Paar von Klammern 17P, die von
dem Tisch 17 herausstehen, und zwar in einem Zustand, daß sie um einen ge
wünschten Winkel von mehr als 360° schwingen können, dessen Richtung durch den
Buchstaben "Q" in der Zeichnung bezeichnet wird, und zwar mit Bezug auf seine
horizontale Achse. Der Schwingtisch 18 hat einen Drehtisch 19 darauf in einem
Zustand, daß er um eine vertikale Achse des Tisches 17 um einen erwünschten
Winkel von mehr als 360° rotieren kann, dessen Richtung mit dem Buchstaben "R"
in der Zeichnung bezeichnet wird. Wenn übrigens der Schwingtisch 18 um einen
bestimmten Winkel geschwungen wird, würde sich der Drehtisch 19 nicht um die
vertikale Achse drehen. Die obige Erklärung hat es jedoch vereinfacht, da der
Schwingtisch 18 in seiner primären Position flach gehalten ist.
Der Drehtisch 19 kann den zu messenden Gegenstand W befestigen, welcher eine
Vielzahl von Bohrungen hat.
Der Schwingtisch 18 und der Drehtisch 19 können durch nicht gezeigte Antriebs
vorrichtungen gesteuert werden, wie z. B. Motoren, zum Schwingen und Rotieren
des Gegenstandes W. D. h. die Art und Weise, wie man den Gegenstand W
gegen die Innendurchmesser-Meßzelle 70 oder die an den Z-Schiebern 15A oder
15B angebrachte Berührungssonde 90 plaziert, ist veränderbar.
Nahe der linken Säule 12 auf dem Basisrahmen 11 sind der erste und zweite
Speicher 40A und 40B so angeordnet, daß sie sich gegenüberstehen.
Da die Speicher 40A und 40B grundsätzlich den gleichen Aufbau haben, wird im
folgenden nur der erste Speicher 40A beschrieben. Aber alle Elemente des ersten
Speichers 40A werden bezeichnet durch Hinzufügen des Buchstabens "A", während
alle Elemente des zweiten Speichers 40B mit dem Buchstaben "B" bezeichnet
werden.
Der erste Speicher 40A ist hauptsächlich organisiert mit einem Gehäuse 41A, wie
z. B. einer Kiste, bei der eine Oberfläche geöffnet ist, und einem Befestigungs
rahmen 42A, der in der Y-Richtung beweglich ist, so daß er in das Gehäuse 41A
hinein und aus ihm herausgehen kann, und zwar durch eine nicht gezeigte An
triebsvorrichtung.
Der Befestigungsrahmen 42A hat eine umgekehrte, L-förmige Fassung 43A, wie in
Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Fassung 43A ist mit einigen U-förmig ausgeschnittenen
Einbuchtungen 44A nach jeweils bestimmten Intervallen versehen. Die Einbuchtun
gen 44A können verschiedene Arten von Innendurchmesser-Meßzellen 70 an ihrem
Meßkörper 71 und die Berührungssonden 90 an ihrem Hauptkörper 91 halten. Das
hat zur Folge, daß entweder die Meßzelle 70 oder die Sonde 90 gestützt wird
durch ihren Flanschabschnitt 72 oder daß 92 an die obere Oberfläche der Fassung
43A anstößt.
Unterhalb jeder Einbuchtung 44A zum Stützen jeder Innendurchmesser-Meßzelle 70
ist eine umgekehrte, L-förmige Ringlehrenstütze 45A eingerichtet. Die Ringlehren
stütze 45A hat ein Loch 46A auf der Zentrallinie, die sich von dem fest ange
brachten Arm 83 der Innendurchmesser-Meßzelle 70 erstreckt.
Die Ringlehrenstütze 45A hat auf ihr eine Ringlehrenthaltevorrichtung 47A auf der
gleichen Zentrallinie des Loches 46A. Die Lehrenhaltevorrichtung 47A hat an ihrer
inneren Oberfläche eine Lehrenhaltevorrichtung 48A, welche einen mehrteiligen
Satz aufweist, der aus einer zum Teil von der inneren Oberfläche der Lehrenhalte
vorrichtung 47A herausragenden Kugel und einer entsprechenden Feder besteht.
Folglich können mehrere Hauptringlehren 49A loslösbar an die Lehrenhaltevor
richtung 47A angebracht werden, ohne daß sie herausfallen.
Wie man von Fig. 6 sieht, würde, falls die Innendurchmesser-Meßzelle durch die
Fassung 43A gestützt wird, der obere Abschnitt des fest angebrachten Arms 83 der
Meßzelle 70 nach unten durch die Hauptringlehre 49A hervorstehen. Übrigens wird
seine Entfernung L zwischen dem Dickezentrum der Hauptringlehre 49A und dem
oberen Abschnitt der kontaktierenden Elemente 86 des fest angebrachten Arms 83
und des beweglichen Arms 85 immer konstant gehalten, selbst wenn eine Innen
durchmesser-Meßzelle 70 für eine andere ausgetauscht wird.
Da der Befestigungsrahmen 42A oder 42B des Speichers 40A oder 40B in der Y-
Richtung hin- und herbewegt werden kann, können der Z-Schieber 15A oder 15B
des dreidimensionalen Bewegungsinstruments 10 eine dreidimensionale Bewegung
durchführen, und zwar mit Bezug auf die Innendurchmesser-Meßzellen 70 oder die
Berührungssonden 90, welche durch den Befestigungsrahmen 42A oder 42B gestützt
werden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Durchmesser D eines umschriebenen Kreises, der
mit jedem kontaktierenden Element 86 ohne Zwang kontaktiert, geringfügig größer
als ein Innendurchmesser der entsprechenden Hauptringlehre 49A für die Innen
durchmesser-Meßzelle 70.
Die automatische Innendurchmesser-Meßapparatur 1 entsprechend dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich so organisiert, wie es oben beschrieben wurde.
Im folgenden wird nun der Betrieb der Apparatur 1 beschrieben.
Zum Beginn der Messung durch die automatische Innendurchmesser-Meßapparatur
1 sollte der zu messende Gegenstand W auf den Drehtisch 19 gelegt werden. Die
bevorzugte Innendurchmesser-Meßzelle 70 und die Berührungssonde 90 werden in
erster Linie in den Speichern 40A und 40B aufbewahrt.
Wenn die Innendurchmesser-Meßzelle 70 eingestellt wird, sollte die entsprechende
Hauptringlehre 49A an die Lehrenhaltevorrichtung 48A angebracht werden, und der
fest angebrachte Arm 83 der Meßzelle 70 wird in die Ringlehre 49A eingeführt.
Wenn eine vorbestimmte Bohrung des Gegenstands W in Übereinstimmung mit
einem vorläufigen gespeicherten Programm gemessen wird, wird die Innendurch
messer-Meßzelle 70 - zu dessen Messung bevorzugt - z. B. an den ersten Z-
Schieber 15A angeschlossen.
Dieser Anschlußvorgang wird durchgeführt durch die X-Richtungsantriebsvorrichtung
21A für den ersten X-Schieber 14A, die Z-Richtungsantriebsvorrichtung 24A für
den Z-Schieber 15A und der nicht gezeigten Antriebsvorrichtung für den Befesti
gungsrahmen 42A des ersten Speichers 40A, so daß die Zentrallinie des ersten Z-
Schiebers 15A mit der der Innendurchmesser-Meßzelle 70 zusammenfällt. Die
Kolbenstange 62 ist herabgekommen durch das Zuführen des Fluids in den Zylin
der 61 des loslösbaren Systems 50, welches in dem ersten Z-Schieber 15A bereitge
stellt ist, so daß die Antriebswelle 53 gegen die komprimierte Schraubenfeder 54
geschoben wird. Während diese Situation erhalten bleibt, bewegt sich der Z-Schie
ber 15A nach unten, um den Zugstift 82 der Meßzelle 70 durch die Kugelhaltevor
richtung 52 zu ergreifen.
Wenn das Zuführen von Fluid in den Zylinder 61 gestoppt wird, wird die ver
schobene Antriebswelle 53 durch die komprimierte Schraubenfeder 54 zurückgesetzt, und
der Zugstift 82 wird in die Zentralachse 51 gezogen, d. h. das Anbringen der
Meßzelle 70 an den Z-Schieber 15A wird abgeschlossen.
Der Z-Schieber 15A geht daraufhin nach oben, so daß die kontaktierenden Ele
mente 86 der Meßzelle 70 durch die innere Oberfläche der Hauptringlehre 49A
hindurchgehen, während sie sie kontaktieren. Wenn übrigens der Z-Schieber 15A
um eine Strecke L nach dem Ergreifen der Meßzelle 70 nach oben geht, wird der
Ausgabewert des in dem Meßkörper 71 bereitgestellten Verschiebungsdetektors 88
auf Null in der nicht gezeigten Verarbeitungsvorrichtung eingestellt.
Der Verschiebungsdetektor 88 ist mit der Verarbeitungsvorrichtung elektrisch
verbunden, wenn die Innendurchmesser-Meßzelle 70 an den Z-Schieber 15A
angebracht wird. Da der Durchmesser D des umschriebenen Kreises der kon
taktierenden Elemente 86 größer ist als der der Ringlehre 49A, kontaktieren die
kontaktierenden Elemente 86 immer mit der inneren Oberfläche der Ringlehre
49A, so daß die perfekte Nulleinstellung durchgeführt werden kann.
Die dadurch auf Null eingestellte, an den Z-Schieber 15A angebrachte Meßzelle
70 wird dann in die Bohrung des Gegenstandes W eingefügt durch die X-Rich
tungsantriebsvorrichtung 21A, die Z-Richtungsantriebsvorrichtung 24A und die Y-
Richtungsantriebsvorrichtung 27 für den Tisch 17. Wenn übrigens zwischen den
beiden Zentralachsen der Bohrung und der Meßzelle 70 ein Abstand ist, würden
zwei Sätze von Blattfedern 74 und 77 für ein glattes Einfügen des fest angebrach
ten Arms 83 und des beweglichen Arms 85 in die Bohrung sorgen, und zwar
wegen der schwebenden Verbindung und der Zentrumsersetzung zwischen dem
Meßkörper 71 und dem Kegel 78.
Wenn der fest angebrachte Arm 83 und der bewegliche Arm 85 in die Bohrung
eingefügt werden, wird das kontaktierende Element 86 des beweglichen Arms 85
nach innen bewegt, so daß das Schwingstück 87 sich verschiebt, um das erfassende
Element 89 des Verschiebungsdetektors 88 zu schalten. Der Ausgabewert des
Detektors 88 wird als der Verschiebungswert mit Bezug auf den Innendurchmesser
der Hauptringlehre 49A verarbeitet.
Diese Meßzelle 70 sollte für die anderen Bohrungen verwendet werden. Die
gemessenen Werte werden dann in der Verarbeitungsvorrichtung gespeichert und
durch einen nicht gezeigten Drucker angezeigt.
Wenn die Messung von allen Bohrungen durch eine Innendurchmesser-Meßzelle 70
abgeschlossen ist, wird die verwendete Meßzelle 70 mit anderen für andere Boh
rungen ausgetauscht.
Wenn alle Messungen durch einige Meßzellen 70 abgeschlossen sind, wird die
Berührungssonde 90 an den Z-Schieber 15A angebracht. Übrigens kann die Mes
sung durch die Berührungssonde 90 vor der Messung der Bohrungen oder da
zwischen für ein effektives Messen durchgeführt werden. Die Messung sollte nicht
allein durch den ersten Z-Schieber 15A durchgeführt werden. Der zweite Z-Schie
ber kann dazwischen verwendet werden, um Zeit zu sparen, wenn die Meßzellen
70 oder die Berührungssonde 90 mit einer anderen Meßzelle 70 oder Berührungs
sonde 90 ausgetauscht wird.
Wie erklärt wurde, bewegt sich der Schwingtisch 18 und/oder der Drehtisch 19,
falls die Messung an einer Oberfläche des Gegenstandes W beendet ist, um einen
vorbestimmten Winkel, d. h im allgemeinen 90°, so daß eine andere zu messende
Oberfläche verschoben werden kann, um durch den ersten oder zweiten Z-Schieber
15A, 15B gemessen zu werden.
Wenn alle Oberflächen vollständig gemessen sind, wird der somit gemessene
Gegenstand W entfernt und mit einem anderen ausgetauscht.
Die folgenden Effekte können aufgrund des obigen Ausführungsbeispiels erwartet
werden.
Die meisten der Bohrungsdurchmesser, welche an Oberflächen des Gegenstandes
W gefertigt sind, können durch eine Meßzelle 70 gemessen werden, welche in der
Lage ist, die ganze Messung durch eine Einfügung abzuschließen, so daß die für
eine Messung benötigte Zeit verkürzt werden sollte. Da einige Bohrungen, die
jeweils ähnlich Durchmesser haben, durch nur eine Meßzelle 70 gemessen werden
können, wird die Meßzeit noch mehr verkürzt. Somit kann eine sogenannte mit
laufende Messung des Gegenstandes W durchgeführt werden.
Die Messung der Innendurchmesser-Meßzelle 70 wird durchgeführt, während mit
der entsprechenden Hauptringlehre 49A verglichen wird, so daß eine präzisere
Messung durchgeführt werden kann, als die durch ein allgemeines Koordinatenmeß
instrument, bei dem es unvermeidbar ist, daß es sich von dem Bezugspunkt der
Messung wegbewegt.
Die Meßzelle 70 hat eine Struktur, in der der Meßkörper 71 mit dem Kegel 78
über zwei Sätze von Blattfedern 74 und 77 verbunden ist, so daß das glatte
Einfügen der Meßzelle 70 in eine Bohrung erzielt werden kann.
Die Nulleinstellung des Meßkopfes 70 wird automatisch gemacht, wenn sie an die
Z-Spindel 15A oder 15B und an jeden Austausch davon angebracht ist. Die
Messung wird dann effektiv und präzise durchgeführt.
Die Speicher 40A und 40B können in ihnen eine Vielzahl von Meßzellen 70 und
Berührungssonden 90 enthalten, so daß nicht nur Bohrungsmessungen, sondern auch
andere Messungen, wie z. B. Entfernungsmessungen zwischen zwei Bohrungen oder
zwischen zwei Oberflächen, einer ganzen Form und jeder Dimension eines Gegen
standes durchgeführt werden können.
Da auf dem Tisch 17 der Schwingtisch 18 und der Drehtisch 19 sind, ist es nicht
notwendig, den Gegenstand W für andere Oberflächenmessungen bzw. eine Mes
sung anderer Oberflächen zu verschieben.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht begrenzt sein auf das oben beschriebene
Ausführungsbeispiel, sondern andere Modifikationen sind natürlich in der vor
liegenden Erfindung mit beinhaltet.
Beispielsweise ist es genug, den in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Gegen
stand W an seinen Bohrungen zu messen, so daß keine Berührungssonde 90
benötigt wird. Übrigens ist es nicht immer notwendig, den Bewegungsvorgang der
Meßzelle 70 präzise durchzuführen, sondern es ist genug, die kontaktierenden
Elemente 86 in die Bohrung einzufügen, so daß die Antriebsvorrichtungen 21A,
21B, 24A, 25A, 27 und die Verschiebungserfassungsvorrichtungen 31A, 31B, 34A,
34B, 37 nicht der Erwartung unterliegen, eine hohe Genauigkeit zu haben, welche
für einen billigeren Preis erworben werden können.
Die Ringlehrenstütze 45A für die Hauptringlehre 49A muß nicht notwendigerweise
immer an der Fassung 43A des Befestigungsrahmens 42A in dem Speicher 40A
bereitgestellt sein, sondern kann an einer anderen Fassung bereitgestellt sein. Aber
die oben erklärte Ringlehrenstütze 45A kann die Nulleinstellung der Meßzelle 70
durch den Anbringungsvorgang durchführen.
In dem obigen Ausführungsbeispiel sollte die Meßzelle 70 nicht immer an der
Fassung 43A gehalten werden, und zwar in einem Zustand, daß die kontaktieren
den Elemente 86 in die Ringlehre 49A eingefügt sind. Z. B. ist die über der
Fassung 43A über eine Schraubenfeder und die Hauptringlehre 49A angebrachte
Meßzelle 70 niedriger eingerichtet als die Meßzelle 70. Dementsprechend kann,
wenn die Meßzelle 70 an den Z-Schieber 15A oder 15B gegen die Schraubenfeder
angebracht ist, die Nulleinstellung durchgeführt werden, während die kontaktieren
den Elemente 86 in die Ringlehre 49A eingefügt werden.
Die X-Schieber 14A und 14B, die Z-Schieber 15A und 15B und die Speicher 40A
und 40B müssen nicht notwendigerweise immer in zweien bereitgestellt werden,
sondern es reicht auch einer. Aber sie doppelt zu haben ist effektiv für die
reibungslose Messung.
Die dreidimensionale Bewegung der Meßzelle 70 oder der Berührungssonde 90 mit
Bezug auf den Gegenstand W muß nicht immer notwendigerweise durch die X-
Schieber 14A und 14B, die Z-Schieber 15A und 15B und den Tisch 17 durch
geführt werden, sondern durch die Bewegung in Y-Richtung der Querträger 13A
und 13B mit Bezug auf das Paar von Säulen.
Die Befestigungsrahmen 42A und 42B der Speicher 40A und 40B mit Bezug auf
die Z-Schieber 15A und 15B müssen nicht immer notwendigerweise in der Y-
Richtung bewegt werden. Die Z-Schieber 15A und 15B können sich wechselweise
in der Y-Richtung bewegen.
In dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Z-Schieber 15A und 15B durch die
Säulen 12 über die X-Schieber 14A und 14B gestützt. Aber ein alternativer Z-
Schieber kann organisiert werden, und zwar durch die Querträger 13A und 13B,
welche vertikal beweglich entlang der Säulen 12 sind und die X-Schieber 14A und
14B, welche entlang der Querbalken verschiebbar sind.
Die Anordnung des Schwingtisches 18 und des Drehtisches 19 auf dem Tisch 17
kann zu einer anderen verändert werden, in der der Drehtisch zuerst auf dem
Tisch 17 bereitgestellt wird und der Schwingtisch 18 auf einem solchen Drehtisch
19 bereitgestellt wird.
Der Schwingtisch 18 und der Drehtisch 19 müssen nicht immer notwendigerweise
zusammen bereitgestellt werden, sondern nur einer von ihnen oder keiner können
gelegentlich bereitgestellt werden.
Der Kegel 78 der Meßzelle 70 muß nicht notwendigerweise immer an die Ver
bindungsplatte 75 über zwei Paare von Blattfedern 74 und 77 verbunden sein,
sondern durch eine Oldham-Verbindung, so daß sie sich radial mit einer Schrau
benfeder bewegen, damit die Zentralachse des Meßkörpers 71 mit der des Kegels
78 in Deckung gebracht werden. Der Meßkörper 71 und der Kegel 78 können
durch ein zylindrisches Gummiband verbunden werden, um nicht axial und radial
zu verrutschen. Der Schwebemechanismus muß nicht immer notwendigerweise
verwendet werden. Der Abstand zwischen den zwei Achsen kann geändert werden
durch die Bewegung der Z-Schieber 15A oder 15B.
Das loslösbare System 50 kann anderer Art sein, wie z. B. ein Elektromagnet und
dergleichen.
Die jeweiligen Formen und Abmessungen in dem Ausführungsbeispiel können
abgeändert werden, falls notwendig.
Dementsprechend werden die an dem Gegenstand vorhandenen Bohrungen so
reibungslos gemessen, daß eine Anwendung zur mitlaufenden Messung gestattet
werden kann.
Claims (10)
1. Eine automatische Innendurchmesser-Meßapparatur, welche aufweist:
mindestens eine Innendurchmesser-Meßzelle mit zumindest einem kontaktierenden Element, welches in der Lage ist, in Bohrungen eines zu messenden Gegenstandes eingeführt zu werden und sich in einer radialen Richtung der Bohrung zu bewegen;
einen Speicher, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Innendurchmesser- Meßzellen entsprechend verschiedenen Durchmessern zu halten;
eine dreidimensionale Bewegungseinrichtung zum loslösbaren Ergreifen der Innendurchmesser-Meßzelle durch eine dreidimensionale Bewegung mit Bezug auf den zu messenden Gegenstand und die Innendurchmesser-Meßzelle;
eine Antriebseinrichtung für die dreidimensionale Bewegungseinrichtung;
eine Vielzahl von Hauptringlehren, welche in der Lage sind, die Innendurchmesser-Meßzellen auf deren Null einzustellen; und
eine Ringlehrenstütze, welche in der Lage ist, die Hauptringlehre zu halten.
mindestens eine Innendurchmesser-Meßzelle mit zumindest einem kontaktierenden Element, welches in der Lage ist, in Bohrungen eines zu messenden Gegenstandes eingeführt zu werden und sich in einer radialen Richtung der Bohrung zu bewegen;
einen Speicher, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Innendurchmesser- Meßzellen entsprechend verschiedenen Durchmessern zu halten;
eine dreidimensionale Bewegungseinrichtung zum loslösbaren Ergreifen der Innendurchmesser-Meßzelle durch eine dreidimensionale Bewegung mit Bezug auf den zu messenden Gegenstand und die Innendurchmesser-Meßzelle;
eine Antriebseinrichtung für die dreidimensionale Bewegungseinrichtung;
eine Vielzahl von Hauptringlehren, welche in der Lage sind, die Innendurchmesser-Meßzellen auf deren Null einzustellen; und
eine Ringlehrenstütze, welche in der Lage ist, die Hauptringlehre zu halten.
2. Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur nach Anspruch 1,
worin die Ringlehrenstütze bei dem Speicher eingerichtet ist, so daß
die Zentralachse der Hauptringlehre zusammenfällt mit derjenigen
der Innendurchmesser-Meßzelle, welche an diesem Speicher gehalten
wird.
3. Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur nach Anspruch 1,
worin jeweils zwei Exemplare der dreidimensionalen Bewegungseinrichtung
und des Speichers vorgesehen sind.
4. Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur nach Anspruch 1,
worin die dreidimensionale Bewegungseinrichtung organisiert ist mit
einem X-Schieber, der sich in der X-Richtung entlang eines Querträgers
auf Säulen bewegt, die von beiden Seiten eines Basisrahmens
hervorstehen, einem in dem X-Schieber bereitgestellten Z-Schieber,
der in der Lage ist, sich in der Z-Richtung zu bewegen, und einem
Y-Schieber, der sich in der Y-Richtung entlang Schienen auf dem
Basisrahmen bewegt.
5. Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur nach Anspruch 4,
worin der Y-Schieber auf sich einen Schwingtisch hat, der in der Lage ist,
unter einem vorbestimmten Winkel um eine Schwingachse zu schwingen,
die parallel zur Schwingtischebene ausgerichtet ist, und einen
Drehtisch, der in der Lage ist, um einen vorbestimmten Winkel um
eine Drehachse zu rotieren, die senkrecht zur Drehtischebene ausgerichtet
ist.
6. Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur nach Anspruch 1,
worin die Innendurchmesser-Meßzelle in der Lage ist, sich radial zu
bewegen.
7. Automatische Innendurchmesser-Meßapparatur nach Anspruch 1,
worin in dem Speicher auch eine Vielzahl von Berührungsonden
gehalten ist.
8. Verfahren zur Nulleinstellung für eine automatische Innendurchmesser-
Meßapparatur mit
einer Innendurchmesser-Meßzelle mit zumindest einem kontaktierenden Element, welches in der Lage ist, in Bohrungen eines zu messenden Gegenstandes eingeführt zu werden und in einer radialen Richtung der Bohrung sich zu bewegen;
einem Speicher, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Innendurchmesser- Meßzellen entsprechend den unterschiedlichen Durchmessern zu halten;
einer dreidimensionale Bewegungseinrichtung zum loslösbaren Ergreifen der Innendurchmesser-Meßzelle durch eine dreidimensionale Bewegung mit Bezug auf den zu messenden Gegenstand und die Innendurchmesser-Meßköpfe;
einer Antriebseinrichtung für die dreidimensionale Bewegungseinrichtung;
einer Vielzahl von Hauptringlehren, welche in der Lage sind, die Innendurchmesser-Meßzellen auf deren Null einzustellen; und
eine Ringlehrenstütze, welche in der Lage ist, die Hauptringlehren zu halten, so daß die Zentralachse der Hauptringlehre zusammenfällt mit derjenigen der Innendurchmesser-Meßzelle, welche an diesem Speicher gehalten wird, bei dem die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Hindurchführen des kontaktierenden Elementes der Innendurchmesser- Meßzelle durch eine entsprechende Ringlehre, wenn die Meßzelle durch die dreidimensionale Bewegungseinrichtung befestigt ist; und
automatisches Einstellen des Meßwertes der Innendurchmesser-Meßzelle auf Null, wenn das kontaktierende Element durch die Ringlehre hindurchgeht.
einer Innendurchmesser-Meßzelle mit zumindest einem kontaktierenden Element, welches in der Lage ist, in Bohrungen eines zu messenden Gegenstandes eingeführt zu werden und in einer radialen Richtung der Bohrung sich zu bewegen;
einem Speicher, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Innendurchmesser- Meßzellen entsprechend den unterschiedlichen Durchmessern zu halten;
einer dreidimensionale Bewegungseinrichtung zum loslösbaren Ergreifen der Innendurchmesser-Meßzelle durch eine dreidimensionale Bewegung mit Bezug auf den zu messenden Gegenstand und die Innendurchmesser-Meßköpfe;
einer Antriebseinrichtung für die dreidimensionale Bewegungseinrichtung;
einer Vielzahl von Hauptringlehren, welche in der Lage sind, die Innendurchmesser-Meßzellen auf deren Null einzustellen; und
eine Ringlehrenstütze, welche in der Lage ist, die Hauptringlehren zu halten, so daß die Zentralachse der Hauptringlehre zusammenfällt mit derjenigen der Innendurchmesser-Meßzelle, welche an diesem Speicher gehalten wird, bei dem die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Hindurchführen des kontaktierenden Elementes der Innendurchmesser- Meßzelle durch eine entsprechende Ringlehre, wenn die Meßzelle durch die dreidimensionale Bewegungseinrichtung befestigt ist; und
automatisches Einstellen des Meßwertes der Innendurchmesser-Meßzelle auf Null, wenn das kontaktierende Element durch die Ringlehre hindurchgeht.
9. Verfahren zur Nulleinstellung für eine automatische Innendurchmesser-
Meßapparatur nach Anspruch 8, worin die kontaktierenden Elemente
der Innendurchmesser-Meßzelle, welche in dem Speicher
gehalten wird, um eine vorbestimmte Abmessung von der entsprechenden
Hauptringlehre vorstehen gelassen werden, so daß, wenn die
Innendurchmesser-Meßzelle an die dreidimensionale Bewegungseinrichtung
angebracht und um eine vorbestimmte Länge hochgezogen
wird, der Meßwert der Innendurchmesser-Meßzelle auf Null eingestellt
wird.
10. Verfahren zur Nulleinstellung für eine automatische Innendurchmesser-
Meßapparatur nach Anspruch 8, worin die kontaktierenden Elemente
der Innendurchmesser-Meßzelle, welche elastisch in dem
Speicher gehalten wird, von der entsprechenden Hauptringlehre um
eine vorbestimmte Entfernung wegbewegt werden, so daß, wenn die
Innendurchmesser-Meßzelle um eine vorbestimmte Entfernung bewegt
und dann an die dreidimensionale Bewegungseinrichtung befestigt
wird, der Meßwert der Innendurchmesser-Meßzelle auf Null eingestellt
wird.
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