DE4132724C2

DE4132724C2 - Feed device

Info

Publication number: DE4132724C2
Application number: DE19914132724
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Gusek
Original assignee: PERTHEN FEINPRUEF GmbH
Current assignee: MAHR GMBH, 37073 GOETTINGEN, DE
Priority date: 1991-10-01
Filing date: 1991-10-01
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: DE4132724A1

Description

Aus der DE-PS 26 40 894 ist ein miniaturisiertes Vor schubgerät für die Rauheitsmessung nach dem Tastschnitt verfahren bekannt. Dieses Vorschubgerät weist ein klei nes zylindrisches Gehäuse auf, innerhalb dessen sich eine Führungseinrichtung für einen daran längsverschieb lich geführten Schlitten befindet. Der Schlitten trägt einen aus einer Stirnseite des Gehäuses herausragenden Arm, an dem ein Oberflächentaster befestigt ist. Mit Hilfe eines Antriebsmotors im Inneren des Gehäuses kann der Schlitten mit einer konstanten Geschwindig keit über eine wählbare Wegstrecke verschoben werden, so daß die Abtastspitze des Oberflächentasters längs einer entsprechenden Wegstrecke über die zu prüfende Werkstückoberfläche gleitet.From DE-PS 26 40 894 is a miniaturized before pushing device for roughness measurement after the probe cut known procedure. This feed device has a small nes cylindrical housing within which a guide device for a longitudinal displacement thereon Lich guided carriage. The sled carries one protruding from one end of the housing Arm with a surface button attached to it. With With the help of a drive motor inside the housing can the sled at a constant speed can be moved over a selectable distance, so that the scanning tip of the surface scanner lengthways a corresponding route over the one to be tested Workpiece surface slides.

Aufgrund der geringen Größe des gattungsgemäßen Vor schubgerätes kann es ohne weiteres bei Werkstücken, die hinreichende Abmessungen haben, auf das Werk stück selbst aufgesetzt werden, um die Oberfläche zu vermessen. Es braucht nicht notwendigerweise in ein Stativ eingesetzt zu werden, um es in einer für die Vermessung geeigneten Höhe zu halten. Due to the small size of the generic type pushing device can be used for workpieces, which have sufficient dimensions on the work Pieces can be placed on the surface to measure. It doesn't necessarily need to be in a tripod to be used in a for to keep the measurement at a suitable height.

Da der Oberflächentaster nur einen sehr geringen Meß hub hat, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um zu verhindern, daß der Oberflächentaster während der Bewegung über die Oberfläche aus dem linearen Meß bereich kommt. Diese Vorkehrungen bestehen darin, an dem Oberflächentaster neben der Tastspitze eine Kufe vorzusehen, die ebenfalls über die zu vermessende Oberfläche gleitet und den Arm, an dem der Oberflächen taster sitzt, verschwenkt, damit die Tastspitze immer innerhalb des linearen Meßbereiches bleibt.Since the surface probe only a very small measurement precautions must be taken in order to to prevent the surface sensor during the Movement across the surface from the linear measurement area is coming. These precautions are on the surface button next to the tip of the button Provide skids that are also about the one to be measured Surface slides and the arm on which the surface button sits, swiveled so that the tip is always remains within the linear measuring range.

Die Führung des Oberflächentasters mit Hilfe einer Kufe führt zu Verfälschungen des mit Hilfe der Tastspitze gemessenen Rauheitsprofils, und zwar aus zweierlei Gründen: Erstens läuft die Kufe gegenüber der Tast spitze räumlich versetzt, also längs einer anderen Bahn als die Tastspitze und zweitens entsteht auch eine Relativbewegung zwischen Kufe und Tastspitze, wenn beispielsweise die Tastspitze auf einer ideal ebenen Fläche entlanggleitet, während die Kufe über den Scheitelpunkt eines benachbarten Rauheitshöckers gleitet. Dadurch wird ein Ausgangssignal von dem Oberflächentaster erzeugt, das seine Ursache nicht in einer Auslenkung der Tastspitze durch die Oberfläche, sondern in der Bewegung des Gehäuses des Oberflächentasters durch die Kufe hat.The guidance of the surface probe with the help of a skid leads to falsifications with the help of the probe tip measured roughness profile, namely from two things Reasons: First, the runner runs opposite the key spatially offset, i.e. along another Web as the probe tip and secondly also arises a relative movement between the runner and the probe tip, if For example, the probe tip on an ideally flat surface Surface slides as the skid moves over the The vertex of an adjacent roughness bump slides. This causes an output signal from the surface sensor generated that its cause is not in a deflection of the Stylus tip through the surface, but in motion of the surface probe housing through the skid.

Die DIN-Vorschriften bestimmen deswegen auch im Schieds falle die Rauheitsmessung gegenüber einer Bezugsebene vorzunehmen.The DIN regulations therefore also determine arbitration drop the roughness measurement against a reference plane to make.

Bei Messungen mit Hilfe von Kufen kann obendrein die Welligkeit, also die Gestaltsabweichung der Oberfläche, mit größerer Wellenlänge als bei der Rauheit nicht er faßt werden, weil die Kufe weitgehend der Welligkeit folgen kann. When measuring with the help of skids, the Ripple, i.e. the shape deviation of the surface, with a longer wavelength than with roughness not he be grasped because the skids largely ripple can follow.

Darüber hinaus ist es aus der DE-AS-26 03 733 bekannt, den Arm mit dem Oberflächentaster an einem Kreuzschlit ten zu befestigen, damit der Oberflächentaster nicht nur in Richtung der Bewegungsrichtung beim Tastschnitt verfahren bewegt werden kann, sondern auch seitlich zu versetzen ist, um auf der Oberfläche des Prüflings auto matisch gesteuert, mehrere Messungen durchführen zu können. Die Bahnkurve der Tastspitze auf der Oberfläche hat dadurch einen mäanderartigen Verlauf. Allerdings setzt auch diese Einrichtung voraus, daß die Fläche, auf der die Messung durchgeführt wird, hinreichend eben und hinreichend parallel zu den Bewegungsachsen des Oberflächentasters ausgerichtet ist, damit keine Be reichsüberschreitungen zustandekommen. Eine Kompensation von Oberflächenunebenheiten oder Schrägen ist nicht vorgesehen.In addition, it is known from DE-AS-26 03 733 the arm with the surface switch on a cross slide to ensure that the surface sensor does not only in the direction of the direction of movement in the tactile cut can be moved, but also sideways is to move on the surface of the test object auto controlled mathematically, perform multiple measurements can. The trajectory of the probe tip on the surface has a meandering course. Indeed this facility also requires that the area on which the measurement is carried out, sufficiently flat and sufficiently parallel to the axes of movement of the Surface button is aligned so that no loading empire crossings come about. A compensation of bumps or slopes is not intended.

Die DE-OS 27 25 072 zeigt ein elektrisches Kompensations verfahren, das dazu dient, die von einem registrierenden Oberflächenprüfgerät aufgezeichnete Meßkurve elektrisch zu drehen, damit auch bei starken Vergrößerungen des Feinprofils die Kurve nicht den Aufzeichnungsbereich überschreitet. Um dies zu erreichen, wird die Tast spitze des Oberflächenprüfgeräts zweimal über dieselbe Strecke bewegt, wobei der erste Durchlauf dazu verwen det wird, die Schieflage der zu vermessenden Oberfläche bezüglich der Bahnkurve des Oberflächenprüfgerätes zu vermessen.DE-OS 27 25 072 shows an electrical compensation procedure that is used by a registrant Surface tester recorded measurement curve electrically to rotate so that even with strong enlargements of the Fine profile the curve not the recording area exceeds. To achieve this, the key tip of the surface tester twice over it Line moves using the first pass det, the skew of the surface to be measured with respect to the trajectory of the surface tester to measure.

Zu diesem Zweck wird die gesamte Bahnkurve in zwei etwa gleich große Stücke aufgeteilt und das von dem Oberflä chentaster abgegebene Signal wird während des Durchlaufens des ersten Streckenabschnittes den ersten Integrator und während des Durchlaufens durch das zweite Stück dem zweiten Integrator zugeführt. Beide Integratoren erzeu gen ein Mittelwertsignal, dessen Differenz ein Maß für die Schieflage ist. Im zweiten Durchlauf erfolgt dann die eigentliche Messung, wobei auf die von dem Ober flächentaster abgegebenen Signale die beim vorhergehen den Durchlauf erzeugten Mittelwerte addiert werden.For this purpose, the entire trajectory becomes roughly two divided equally large pieces and that from the surface Chentaster signal is given during the run the first integrator and while passing through the second piece second integrator supplied. Generate both integrators a mean value signal, the difference of which is a measure of the skew is. Then takes place in the second pass the actual measurement, being based on that from the waiter Signals given by the surface button that precede the mean values generated in the run are added.

Das bekannte Verfahren ist nicht in der Lage, den Ober flächentaster nachzuführen, um Meßbereichsüberschreitungen des Oberflächentasters zu verhindern.The known method is unable to the waiter Track surface sensor to exceed measuring range to prevent the surface probe.

Aus der DE-26 60 993 C2 ist eine Meßvorrichtung zur Mes sung der Oberflächenbeschaffenheit eines Werkstückes be kannt, bei der ein elektromechanischer Meßwandler von einer fest auf einem Tisch stehenden Vorschubeinrichtung über das zu vermessende Werkstück bewegt wird. Die Vor schubeinrichtung enthält einen Motor zum Vorschub des Meßwandlers sowie einen Elektromagneten zum Anheben eines den Meßwandler tragenden Tastarmes. Das von dem Meßwand ler abgegebene Signal wird verstärkt und differenziert und zum Ein- und Ausschalten des Motors sowie zum Ab schalten des Elektromagneten herangezogen. Im einzelnen gibt der Meßwandler beim beispielsweise von Hand aus gelösten Aufsetzen der Tastspitze auf das Werkstück ein Signal ab, das differenziert wird und nach einer vorbe stimmten Zeit über ein Zeitverzögerungsglied den Motor einschaltet, der einen Vorschub des Tasters bewirkt. Wird andererseits der Motor abgeschaltet, verschwindet das differenzierte Meßsignal, und der Elektromagnet wird abgeschaltet.From DE-26 60 993 C2 is a measuring device for measuring solution of the surface quality of a workpiece knows, in which an electromechanical transducer from a feed device fixed on a table is moved over the workpiece to be measured. The before thrust device contains a motor for feeding the Transducer and an electromagnet for lifting a probe arm carrying the transducer. That from the measuring wall The signal emitted is amplified and differentiated and for switching the motor on and off and for switching off switching the electromagnet used. In detail outputs the transducer, for example, by hand loosened placement of the probe tip on the workpiece Signal that is differentiated and after a past timed the engine via a time delay element switches on, which causes the button to advance. On the other hand, if the engine is switched off, it disappears the differentiated measurement signal, and the electromagnet is switched off.

Durch die Auswertung des Meßsignals wird das Einschalten des Motors, der den Vorschub bewirkt und das Ab schalten des Elektromagneten bewirkt, um die Tastspitze von dem Werkstück abzuheben. Jedoch sind keine Maß nahmen getroffen, um Meßbereichsüberschreitungen des Oberflächentasters zu verhindern.Switching on is carried out by evaluating the measurement signal of the motor that causes the feed and the Ab switching the electromagnet causes to the probe tip to lift off the workpiece. However, are not a measure taken to exceed the measuring range To prevent surface buttons.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Vorschubgerät zur Messung nach dem Tastschnittverfah ren zu schaffen, bei dem der Oberflächentaster ohne die Verwendung von Kufen so nachgesteuert werden kann, daß die Tastspitze sich innerhalb des linearen Meß hubs des Oberflächentasters bewegt.Based on this, it is an object of the invention to Feed device for measurement according to the tactile cut method to create where the surface sensor without the use of runners can be readjusted that the probe tip is within the linear measurement strokes of the surface sensor moved.

Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Lageregelung oder Einstellung von Oberflächenprüf geräten mit Taster ohne Kufen zu schaffen, um den Taster bei unbekannten Oberflächen so nachzuführen, daß er im linearen Meßbereich bleibt.It is also an object of the invention to provide a method for position control or setting of surface inspection devices with buttons without skids to create the button for unknown surfaces so that he remains in the linear measuring range.

Diese Aufgaben werden durch die Vorrichtung bzw. das Verfahren nach den Ansprüchen 1, 17 und 22 gelöst.These tasks are performed by the device or the Method according to claims 1, 17 and 22 solved.

Die Verwendung der weiteren Lagerungseinrichtung zusammen mit der Antriebseinrichtung liefert die mechanischen Voraussetzungen, um ohne den Einsatz einer Kufe den Oberflächentaster an eine bestimmte Kontur anzupassen. Selbst, wenn die Antriebseinrichtung lediglich manuell betätigbar ist, besteht hierdurch die Möglichkeit, bei aufgesetztem Vorschubgerät die Bahn der Tastspitze des Oberflächentasters so festzulegen, daß selbst bei schräg liegender oder geringfügig gekrümmter Ober fläche der lineare Meßbereich des Oberflächentasters nicht verlassen wird. Beispiele für solche Anwendungs fälle sind Meßflächen, die gegenüber der Auflagefläche, auf der das Vorschubgerät ruht, geringfügig geneigt sind. Ohne Nachstellmöglichkeit würde selbst bei der verhältnismäßig kleinen typischen maximalen Meßstrecken länge von 20 mm bei derartigen Vorschubgeräten leicht der lineare Meßbereich des Oberflächentasters verlas sen werden. Die Nachstellmöglichkeit gestattet eine entsprechende Anpassung, insbesondere dann, wenn die Nachstellung kraftbetrieben erfolgt und eine Regelung vorgesehen ist, die jederzeit implementiert werden kann. The use of the other storage facility together with the drive device provides the mechanical Requirements to the without the use of a skid Adapt surface buttons to a specific contour. Even if the drive device is only manual can be operated, there is the possibility the path of the probe tip when the feed device is attached of the surface probe so that even at sloping or slightly curved upper area the linear measuring range of the surface probe will not leave. Examples of such application cases are measuring surfaces that are opposite the contact surface, on which the feeder rests, slightly inclined are. Without readjustment, even the relatively small typical maximum measuring distances length of 20 mm with such feeders easily read out the linear measuring range of the surface probe will be. The adjustment option allows one appropriate adjustment, especially if the Power-operated adjustment takes place and a regulation is provided, which can be implemented at any time.

Die vorgesehene weitere Achse, bezüglich der der Ober flächentaster mit Hilfe des Vorschubgerätes verstellt werden kann, kann wahlweise eine Schwenkachse oder eine lineare Achse sein. Selbstverständlich ergibt sich die größte Flexibilität, wenn beide Achsen gleich zeitig vorhanden sind, wobei beispielsweise die Schwenk achse manuell eingestellt wird, während die Verstellung längs der linearen Achse selbsttätig erfolgen kann. Durch die manuelle Einstellung bezüglich der Schwenk achse läßt sich die lineare Vorschubbewegung des Oberflächentasters auf eine parallele zu der Regressions geraden der Oberflächenkontur einstellen. Die zusätz liche lineare Achse gestattet es sodann, einer stärkeren Krümmung der Kontur der Oberfläche zu folgen, ohne den Oberflächentaster aus dem linearen Meßbereich zu bringen.The intended further axis, with respect to that of the upper area buttons adjusted using the feed unit can be either a swivel axis or be a linear axis. Of course results the greatest flexibility if both axes are the same are available in good time, for example the pan axis is adjusted manually while the adjustment can take place automatically along the linear axis. By manual adjustment regarding the swivel can be the linear feed movement of the Surface probe on a parallel to the regression adjust the surface contour straight. The additional The linear axis then allows a stronger one To follow the contour of the surface without the curvature Surface probe from the linear measuring range bring.

Wegen der äußerst beengten Platzverhältnisse in einem Vorschubgerät ist der Hub, über den der Oberflächen taster längs der weiteren linearen Achse verstellt wer den kann, ohnehin stark beschränkt. Hinzu kommen die in dieser Richtung liegenden geringen Gehäuseabmes sungen, so daß eine Parallelführung mit Hilfe von Führungsschienen für hohe Meßgenauigkeiten nur be dingt einsetzbar ist. Vorteilhaft ist eine Lenkeran ordnung, um die gewünschte Parallelführung bei der Ver stellung längs der weiteren linearen Achse zu errei chen.Because of the extremely tight space in one Feed device is the stroke over which the surfaces button along the other linear axis that can, anyway, is very limited. Add to that the small housing dimensions lying in this direction sung, so that a parallel guidance with the help of Guide rails for high measuring accuracy only be can be used. A handlebar is advantageous order to achieve the desired parallel guidance when ver position along the further linear axis chen.

Sehr günstige Platzverhältnisse bei guter Einstellbar keit werden erzielt, wenn die Lenkeranordnung von zwei scherenartig gekreuzten, zweiarmigen Hebeln gebildet ist, die durch ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, wobei das Drehgelenk die beiden zweiarmigen He bel in gleicher Weise teilt.Very favorable space with good adjustment speed are achieved when the handlebar arrangement of two scissor-like crossed, two-armed levers is connected by a swivel are, the swivel joint the two two-armed He bel shares in the same way.

Einer der beiden zweiarmigen Hebel kann schwenkbar an dem Schlitten gelagert sein, während der andere Hebel über ein Schiebe- oder Gleitgelenk mit dem Schlitten ver bunden ist. Der Oberflächentaster ist mit den freien Enden dieser beiden Hebel verbunden, wobei vorteilhaf terweise eine der beiden Verbindungen wiederum ein Schwenklager ist.One of the two two-armed levers can be swiveled the sled be supported while the other lever ver with a slide or sliding joint with the slide is bound. The surface button is with the free Ends of these two levers connected, advantageously one of the two connections Swivel bearing is.

Wenn mit dem Vorschubgerät in Bohrungen gemessen werden soll, deren Durchmesser kleiner ist als die Höhe des Gehäuses des Vorschubgerätes ist es erforderlich, den Oberflächentaster an einem Arm anzubringen, der seiner seits an seinem anderen Ende mit der Lenkeranordnung verbunden ist. Der Arm ragt durch eine Öffnung in dem Gehäuse und gestattet damit die Rauheits- und Wellig keitsmessung in Bohrungen mit einer lichten Weite, die gerade eben das Eindringen des Fühlhebels bzw. der Schutzeinrichtung für den Fühlhebel gestattet.When measuring in bores with the feed device whose diameter is smaller than the height of the Housing of the feed device is required To attach surface buttons to an arm that is his hand at its other end with the handlebar assembly connected is. The arm protrudes through an opening in the Housing and thus allows the roughness and undulation measurement in bores with a clear width that just the penetration of the feeler lever or the Protection device for the feeler lever permitted.

Eine versehentliche Überlastung des Oberflächentasters durch eine zu starke Auslenkung kann vermieden werden, wenn der Arm mit einem der Hebel über eine spielbehaftete Anschlageinrichtung verbunden ist. Die Anschlageinrich tung besteht aus zwei ineinandergreifenden Gliedern, von denen das eine an dem betreffenden Hebel und das andere an dem Arm für den Oberflächentaster befestigt ist. Durch die Schwerkraft werden die Glieder des An schlags aneinander spielfrei gehalten, während sie bei einer übermäßigen Auslenkung des Oberflächentasters im Rahmen des möglichen Spiels außer Eingriff gelangen und es so dem Oberflächentaster gestatten, auszuwei chen.Accidental overload of the surface sensor excessive deflection can prevent if the arm with one of the levers has a backlash Anchor device is connected. The anchor device tung consists of two interlocking links, of which one on the lever in question and the others attached to the arm for the surface feeler is. The limbs of the An hit each other without play while she with an excessive deflection of the surface probe disengage within the scope of the possible game and so allow the surface button to identify chen.

Auch bei der Lenkeranordnung sind die Schwenkgelenke vorteilhafterweise von Blattfedern gebildet, die eine spielfreie Lagerung ermöglichen.The swivel joints are also in the handlebar arrangement advantageously formed by leaf springs, the one Enable play-free storage.

Auch die Antriebseinrichtung für die weitere lineare Achse kann ein Spindeltrieb sein, der auf einen der Hebel im Bereich von dessen vom Schlitten abliegenden Ende angreift.Also the drive device for the further linear Axis can be a spindle drive on one of the Lever in the area away from the slide Attacking end.

Um das Spiel aus der Anordnung der Hebel zu nehmen, ist ein federelastisches Glied vorgesehen, das im Bereich des Drehgelenkes angreift und die Hebelan ordnung gegen den Schlitten zieht.To take the game out of the arrangement of the levers, a resilient member is provided which in Attacks the area of the swivel and the lever order against the sled pulls.

Mit Hilfe einer aus dem Signal des Oberflächentasters abgeleiteten Regelspannung läßt sich sehr gut die Lage des Oberflächentasters nachführen, ohne die Kontur, die abzutasten ist, vorher genau kennen zu müssen. Dabei läßt sich der für die Auswertung nutzbare Be reich vergrößern und der Einfluß von Signalverände rungen durch den Einschwingvorgang des Regelkreises vermindern, wenn der Regelkreis zunächst beim Start der Bewegung des Oberflächentasters unterbrochen und erst, nachdem der Oberflächentaster einen Teil seiner Meßstrecke zurückgelegt hat, geschlossen wird. Auf diese Weise wird quasi der eingeschwungene Zustand simuliert. Im eingeschwungenen Zustand eilt die Lage des Tasters der wahren Kontur des Werkstückes nach, und zwar ist das Maß der Nacheilung im wesentlichen be stimmt durch das Einschwing- und das Laufzeitverhal ten des in dem Regelkreis enthaltenen Integrators. Beispielsweise im Falle einer ebenen Werkstückkontur, die gegenüber der Bewegungsachse, längs der der Ober flächentaster bewegt wird, geringfügig geneigt ist, wird nach dem Schließen des Regelkreises für den Oberflächentaster eine Bahnkurve erzeugt, die zu der Originalkontur parallel verläuft, jedoch ein kleines Stück versetzt ist. Dementsprechend liefert der Ober flächentaster, eine ideal glatte Oberfläche des Werk stücks vorausgesetzt, ein konstantes Ausgangssignal. Ist hingegen die Oberfläche rauh, ist dem konstanten Ausgangssignal des Oberflächentasters ein exakt der Rauhigkeit entsprechendes Wechselsignal überlagert.With the help of a signal from the surface sensor derived control voltage, the location can be very well of the surface probe without the contour that to feel is to know exactly beforehand. It can be used for the evaluation Be magnify richly and the influence of signal changes through the transient response of the control loop decrease if the control loop initially starts interrupted the movement of the surface probe and only after the surface sensor has a part of it Has covered the measuring distance, is closed. On in this way the steady state becomes simulated. The situation hurries in the steady state the probe according to the true contour of the workpiece, and although the degree of lag is essentially be agrees with the transient and the runtime behavior th of the integrator contained in the control loop. For example, in the case of a flat workpiece contour, the opposite of the axis of movement, along that of the waiter is moved, is slightly inclined, after closing the control loop for the Surface tracer creates a trajectory that leads to the Original contour runs parallel, but a small one Piece is offset. The waiter delivers accordingly area sensor, an ideally smooth surface of the movement Assuming a constant output signal. If the surface is rough, it is constant Output signal of the surface probe exactly the Roughness corresponding alternating signal superimposed.

Zum Unterbrechen und Schließen des Regelkreises kann im einfachsten Falle ein gesteuerter Schalter verwen det werden. Dieser Schalter befindet sich zweckmäßiger weise zwischen dem Ausgang des Oberflächentasters und dem Eingang des Integrators.Can be used to interrupt and close the control loop in the simplest case use a controlled switch be det. This switch is more convenient as between the exit of the surface probe and the input of the integrator.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are exemplary embodiments of the counter state of the invention. Show it:

Fig. 1 ein Vorschubgerät in perspektivischer Dar stellung, Fig. 1 position, a feed unit in a perspective Dar,

Fig. 2 das Vorschubgerät nach Fig. 1 mit geöffneter Seitenwand in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 shows the feed unit of FIG. 1 with an open side wall in a simplified representation,

Fig. 3 das Vorschubgerät nach Fig. 1 ohne das Ge häuse, teilweise geschnitten, Fig. 3 shows the feed unit of Fig. 1 without the housing Ge, partly in section,

Fig. 4 das Vorschubgerät nach Fig. 1 ohne Gehäuse in einer Seitenansicht, Fig. 4 shows the feed unit of Fig. 1 without housing in a side view;

Fig. 5 den Schlitten und die Hebel zur Realisierung zweier aufeinander senkrecht stehender linearer Achsen, in einer Prinzipdarstellung,5 illustrates the slide and the lever standing for the realization of two orthogonal linear axes., In a schematic representation,

Fig. 6 eine Schaltungsanordnung zum Vorpositionieren des Oberflächentasters mit dem neuen Vorschub gerät, Fig circuitry for pre-positioning the surface probe apparatus. 6 with the new feed,

Fig. 7 einen Regelkreis zur Regelung der Lage des Oberflächentasters des Vorschubgerätes nach Fig. 1 als stark schematisiertes Blockschalt bild, Fig. 7 shows a control circuit for controlling the position of the surface of the button feed unit according to Fig. 1 picture as highly schematic block diagram,

Fig. 8 den Verlauf einer Kontur eines zu prüfenden Werkstückes sowie die Bahnkurven des Ober flächentasters mit und ohne Anwendung des er findungsgemäßen Regelverfahrens und Fig. 8 shows the course of a contour of a workpiece to be tested and the trajectory of the surface probe with and without using the control method according to the invention and

Fig. 9 das Ausgangssignal des Oberflächentasters mit bzw. ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens. Fig. 9 shows the output signal of the surface probe with or without using the control method according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Vorschubgerät 1, das dazu dient, im Tastschnittverfahren die Welligkeit oder Rauheit der Oberfläche eines Werkstücks zu ermitteln. Das Vorschub gerät 1 weist ein etwa quaderförmiges Gehäuse 2 mit zwei Stirnseiten 3 und 4, zwei Seitenwänden 5 und 6 (siehe Fig. 3) sowie mit einer Ober- und einer Unter seite 7, 8 auf. Die Abmessungen des quaderförmigen Gehäuses 2 betragen 135×53×33 mm. Fig. 1 shows a feed device 1 , which is used to determine the ripple or roughness of the surface of a workpiece in the touch-cut method. The feed device 1 has an approximately cuboid housing 2 with two end faces 3 and 4 , two side walls 5 and 6 (see FIG. 3) and with an upper and a lower side 7 , 8 . The dimensions of the cuboid housing 2 are 135 × 53 × 33 mm.

An der Stirnwand 3 ist ein nach unten offener tunnel förmiger Vorsatz 9 befestigt, dessen Unterseite mit der Unterseite 8 fluchtet. Der Vorsatz 9 geht an sei nem freien Ende in einen U-förmigen Schutzkäfig 11 über, der sowohl nach oben als auch nach unten offen ist. In dem tunnelförmigen Vorsatz 9 sowie dem Käfig 11 bewegt sich längs einer ersten linearen Achse ein Oberflächentaster 12, der in den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Der Oberflächentaster 12 sitzt an einem rohrförmigen Arm 13 und wird mit Hilfe eines in dem Gehäuse 1 längsverschieblich geführten Schlittens 14 entlang der ersten Achse geführt, wenn der Oberflächentaster 12 im Tastschnittverfahren die entsprechende Strecke über das zu prüfende Werkstück bewegt wird. Die Strecke liegt in Längs richtung des tunnelförmigen Vorsatzes 9 sowie des Schutzkäfigs 11.On the end wall 3 , a downwardly open tunnel-shaped attachment 9 is fastened, the underside of which is flush with the underside 8 . The attachment 9 merges at its free end into a U-shaped protective cage 11 which is open both upwards and downwards. A surface probe 12 , which can be seen in FIGS. 3 and 4, moves in the tunnel-shaped attachment 9 and the cage 11 along a first linear axis. The surface probe 12 is seated on a tubular arm 13 and is guided along the first axis by means of a slide 14 which is longitudinally displaceably guided in the housing 1 when the surface probe 12 is moved the corresponding distance over the workpiece to be tested using the touch-cut method. The route lies in the longitudinal direction of the tunnel-shaped attachment 9 and the protective cage 11 .

Der Arm 13 ragt durch eine entsprechende Öffnung in der Stirnwand 3 in den tunnelförmigen Vorsatz 9 und trägt an seinem hervorstehenden Ende ein zylindri sches Gehäuse 15 des Oberflächentasters 12. In dem zylindrischen Gehäuse 15 ist um eine Achse schwenkbar ein Fühlhebel 16 gelagert, an dessen von der Schwenk achse abliegenden Ende ein Tastdiamant 17 angebracht ist. Die Schwenkachse, um die der Fühlhebel 16 um einen begrenzten Winkel drehbar ist, liegt recht winklig zu der Längserstreckung des Armes 13 und recht winklig zu der ersten Achse und somit rechtwinklig zu der Strecke, die im Tastschnittverfahren überstrichen wird. Außerdem liegt die Schwenkachse parallel zu der Unterseite 8.The arm 13 protrudes through a corresponding opening in the end wall 3 in the tunnel-shaped attachment 9 and carries at its projecting end a cylindri cal housing 15 of the surface probe 12th In the cylindrical housing 15 , a sensing lever 16 is pivotally mounted about an axis, at the end of which lies away from the pivot axis, a tactile diamond 17 is attached. The pivot axis about which the feeler lever 16 can be rotated by a limited angle is at right angles to the longitudinal extent of the arm 13 and at right angles to the first axis and thus at right angles to the distance which is covered by the tactile cut method. In addition, the pivot axis is parallel to the bottom 8 .

Im Inneren des Gehäuses 15 befindet sich ein mechanisch- elektrischer Wandler, der die Schwenkbewegung des Fühl hebels 16 in ein wegproportionales elektrisches Signal umwandelt.Inside the housing 15 there is a mechanical-electrical converter, which converts the pivoting movement of the feeler lever 16 into a path-proportional electrical signal.

Der Schlitten 14 besteht aus einer im wesentlichen ebenen Platte und ist an einer in dem Gehäuse 1 befindlichen Führungsschiene 18 geführt. Die Führungsschiene 18 ist ein länglicher, im Querschnitt rechteckiger ferro magnetischer Körper mit einer extrem gerade ausgeführten Unterseite 19 sowie einer etwa rechtwinklig dazu ver laufenden Stirnseite 21. An dieser Stirnseite 21 ist eine dünne Blattfeder 22 befestigt, die mit ihrem anderen Ende an Widerlagern angebracht ist, die sich an der Innenseite der Stirnwand 3 befinden und aus Dar stellungsgründen nicht sichtbar sind. Die Blattfeder 22 bildet ein Schwenklager für die Führungsschiene 18 und definiert somit eine zweite Achse, die parallel zu der Achse liegt, um die der Fühlhebel 16 bezüglich des Gehäuses 15 schwenkbar ist.The carriage 14 consists of a substantially flat plate and is guided on a guide rail 18 located in the housing 1 . The guide rail 18 is an elongated, cross-sectionally rectangular ferromagnetic body with an extremely straight underside 19 and an approximately perpendicular end face 21 . On this end face 21 , a thin leaf spring 22 is attached, which is attached with its other end to abutments, which are located on the inside of the end wall 3 and are not visible for reasons of position. The leaf spring 22 forms a pivot bearing for the guide rail 18 and thus defines a second axis which is parallel to the axis about which the feeler lever 16 is pivotable with respect to the housing 15 .

Die Führungsschiene 18 erstreckt sich nahezu über den gesamten Innenraum des Gehäuses 1 von der Stirnwand 3 bis zu der rückwärtigen Rückwand 4. An dem der rück wärtigen Stirnwand 4 benachbarten Ende der Führungs schiene 18 befindet sich ein Schraubspindeltrieb 23, mit dessen Hilfe das betreffende Ende der Führungs schiene 18 gehoben und gesenkt werden kann, um die Führungsschiene 18 bezüglich der durch die Blattfeder 22 definierten Schwenkebene zu verschwenken. Der Spindel trieb 23 weist eine an der Führungsschiene 18 befestigte, in den Zeichnungen nicht erkennbare Spindelmutter auf, in die eine Schraubspindel 24 eingedreht ist. Die Schraubspindel 24 ist in der Oberseite 7 des Gehäuses 1 spielfrei drehbar gelagert und ragt mit ihrem freien Ende in eine mit der Schraubspindel fluchtende Mulde 25. In dieser Mulde 25 befindet sich ein Rändelknopf 26, der drehfest mit der Schraubspindel 24 verbunden ist. Der Rändelknopf 26 steht, wie Fig. 1 zeigt, mit einem Stück seines Umfangs aus der kreisscheibenförmi gen Mulde 25 vor und kann auf diese Weise betätigt werden. Im übrigen ist der Knopf 26 mit der Außen fläche der Oberseite 7 bündig.The guide rail 18 extends almost over the entire interior of the housing 1 from the front wall 3 to the rear rear wall 4 . At the rear end wall 4 adjacent end of the guide rail 18 there is a screw drive 23 with the help of which end of the guide rail 18 can be raised and lowered to pivot the guide rail 18 with respect to the pivot plane defined by the leaf spring 22 . The spindle drive 23 has a spindle nut attached to the guide rail 18 and not recognizable in the drawings, into which a screw spindle 24 is screwed. The screw spindle 24 is rotatably supported in the top 7 of the housing 1 without play and projects with its free end into a recess 25 aligned with the screw spindle. In this recess 25 there is a knurled knob 26 which is connected to the screw spindle 24 in a rotationally fixed manner. The knurled knob 26 is, as shown in Fig. 1, with a piece of its circumference from the circular disc-shaped trough 25 and can be operated in this way. In addition, the button 26 is flush with the outer surface of the top 7 .

Wie Fig. 3 erkennen läßt, greift der Schlitten 14 mit einem seitlich liegenden Bereich 27 unter die Führungsschiene 18. In diesem Bereich 27 befinden sich an der Oberseite des Schlittens 14 im Abstand voneinander zwei Gleitstücke 28, die auf der ebenen Unterseite 19 der Führungsschiene 18 gleiten. Mit den Führungs- oder Gleitsteinen 28 fluchten zwei Permanentmagneten 29, die an der Unterseite des Schlittens 14 befestigt sind. Mit Hilfe dieser Magne ten 29 wird der Schlitten 14 an der ferromagnetischen Führungsschiene 18 festgehalten und kann in beliebi ger Richtung auf der Unterseite 19, die die Führungs fläche bildet, entlanggleiten.As can be seen in FIG. 3, the slide 14 engages with a region 27 lying to the side under the guide rail 18 . In this area 27 there are two sliding pieces 28 at a distance from one another on the top of the slide 14 , which slide on the flat underside 19 of the guide rail 18 . Two permanent magnets 29 , which are fastened to the underside of the slide 14 , are aligned with the guide or sliding blocks 28 . With the help of these magnets 29 , the carriage 14 is held on the ferromagnetic guide rail 18 and can slide in any direction on the underside 19 , which forms the guide surface, along.

Die Länge des Schlittens 14, gemessen in Längsrichtung des Gehäuses 2, ist gegenüber der Führungsschiene 18 etwa nur um soviel kürzer wie es der maximalen Meßstrecke entspricht, die im Tastschnittverfahren zu durchlau fen ist. The length of the carriage 14 , measured in the longitudinal direction of the housing 2 , is compared to the guide rail 18 only about as much shorter than it corresponds to the maximum measuring distance to be traversed in the tactile cut method.

Die Bewegung des Schlittens 14 geschieht mit Hilfe eines weiteren Spindeltriebs 31, der mittels eines Getriebemotors 32 angetrieben ist. Der Getriebe motor 32 ist in der Nähe des Spindeltriebs 23 an der Führungsschiene 18 angebracht und weist einen ver längerten, nach unten ragenden Lagerflansch 33 auf. Durch diesen Lagerflansch 33 führt eine Ausgangs welle 34, auf der drehfest eine Schnurlaufrolle 30 für einen endlosen Vierkantriemen aufgesetzt ist. Unterhalb der Ausgangswelle 34 befindet sich in dem Lagerflansch 33 eine Lagerbohrung 35, in der eine Schraubspindel 36 des Spindeltriebs 31 drehbar und axial spielfrei gelagert ist. Die Gewindespindel 36 weist auf ihrem durch den Lagerflansch 33 hindurchfüh renden und unterhalb der Ausgangswelle 34 befindlichen Abschnitt drehfest eine weitere Schnurlaufrolle 37 auf, die mit der Schnurlaufrolle 35 fluchtet und um die herum ein endloser Vierkantriemen 38 führt.The carriage 14 is moved with the aid of a further spindle drive 31 , which is driven by means of a geared motor 32 . The gear motor 32 is mounted in the vicinity of the spindle drive 23 on the guide rail 18 and has a ver extended, downwardly projecting bearing flange 33 . Through this bearing flange 33 leads an output shaft 34 on which a cord roller 30 for an endless square belt is rotatably attached. Below the output shaft 34 there is a bearing bore 35 in the bearing flange 33 , in which a screw spindle 36 of the spindle drive 31 is rotatably mounted and axially free of play. The threaded spindle 36 has on its section through the bearing flange 33 and located below the output shaft 34 in a rotationally fixed manner another cord roller 37 , which is aligned with the cord roller 35 and around which an endless square belt 38 leads.

Der Gewindeteil der Gewindespindel 36 steckt mehr oder weniger tief in einer Gewindebuchse 39, die über der Oberseite des Schlittens 14 angeordnet ist. Sie ist endseitig an einem quaderförmigen Gehäuse 41 be festigt, das auf der Oberseite des Schlittens 14 vor gesehen ist. Die weitgehend spielfreie Führung der Gewindespindel 36 in der Gewindebuchse 39 definiert die Bewegungsrichtung des Schlittens 14 auf der Füh rungsfläche 19. Die Gewindespindel 36 erstreckt sich paral lel zu der Führungsfläche 19 und parallel zu der ersten Achse.The threaded part of the threaded spindle 36 is more or less deep in a threaded bushing 39 , which is arranged above the top of the slide 14 . It is fastened at the end to a cuboid housing 41 , which is seen on the top of the carriage 14 before. The largely play-free guidance of the threaded spindle 36 in the threaded bushing 39 defines the direction of movement of the slide 14 on the guide surface 19 . The threaded spindle 36 extends parallel to the guide surface 19 and parallel to the first axis.

Aus Darstellungsgründen und um die wesentlichen Teile veranschaulichen zu können, ist das Gehäuse 41 in den Fig. 3 und 4 verkürzt dargestellt. In Wahrheit erstreckt sich, wie Fig. 2 zeigt, das Gehäuse 41 bis zu dem der Stirnwand 3 benachbarten Ende des Schlittens 14 und bildet dort eine vertikal nach oben laufende Befesti gungsfläche 42. An dieser Befestigungsfläche 42 ist eine Blattfeder 43 angebracht, die sich im wesentlichen paral lel zu der Blattfeder 22 erstreckt und über die Unter seite des Schlittens 14 nach unten übersteht. Sie dient der Verbindung des Schlittens 14 mit einer Hebel- oder Lenkeranordnung 44, die ihrerseits die Verbindung zwi schen dem Schlitten 14 und dem Arm 13 herstellt.For reasons of illustration and to be able to illustrate the essential parts, the housing 41 is shown in abbreviated form in FIGS. 3 and 4. In truth, as shown in FIG. 2, the housing 41 extends to the end of the slide 14 adjacent to the end wall 3 and forms a vertically upward fastening surface 42 there . On this mounting surface 42 , a leaf spring 43 is attached, which extends substantially paral lel to the leaf spring 22 and protrudes down over the underside of the carriage 14 . It serves to connect the carriage 14 with a lever or handlebar arrangement 44 , which in turn establishes the connection between the carriage 14 and the arm 13 .

Zur Erläuterung der Hebelanordnung 44 ist im folgenden auch auf die stark schematisierte Strichzeichnung von Fig. 5 Bezug genommen.To explain the lever arrangement 44 , reference is also made below to the highly schematic line drawing in FIG. 5.

Die Hebelanordnung 44 besteht aus zwei gekreuzten, nach Art einer Schere drehbar miteinander verbundenen zwei armigen Hebeln 45 und 46. Von diesen ist der Hebel 46 mit einem Ende an der Blattfeder 43 angebracht, die ein in Fig. 5 schematisch dargestelltes Schwenkgelenk 47 bildet. Das andere Ende des Hebels 46 haltert eben falls eine Blattfeder 48, die den Hebel 46 mit dem innenliegenden Ende des Armes 13 verbindet. Hierzu trägt der Arm 13 an seinem rückwärtigen Ende einen Befestigungsklotz 49, an dem die Blattfeder 48 ange bracht ist. Die Blattfeder 48 definiert somit ein wei teres Schwenkgelenk, das in Fig. 5 mit 51 bezeichnet ist. Dieses Schwenkgelenk 51 befindet sich unterhalb desjenigen Endes des Schlittens 14, das der rückwär tigen Stirnwand 4 benachbart ist und somit am wei testen von dem Oberflächentaster 12 abliegt.The lever arrangement 44 consists of two crossed, two-armed levers 45 and 46 which are rotatably connected to one another in the manner of a pair of scissors. Of these, the lever 46 is attached at one end to the leaf spring 43 , which forms a swivel joint 47 shown schematically in FIG. 5. The other end of the lever 46 holds just in case a leaf spring 48 which connects the lever 46 to the inner end of the arm 13 . For this purpose, the arm 13 carries at its rear end a mounting block 49 on which the leaf spring 48 is introduced. The leaf spring 48 thus defines a white teres pivot joint, which is designated in Fig. 5 with 51 . This swivel joint 51 is located below that end of the carriage 14 which is adjacent to the rear end wall 4 and is thus at the white test from the surface probe 12 .

Der zweite Hebel 45 der Hebelanordnung 44 ist über ein Drehgelenk 52, das sich etwa in der Mitte des Hebels 46 befindet, mit diesem schwenkbar und spielfrei ver bunden. The second lever 45 of the lever assembly 44 is via a swivel 52 , which is located approximately in the middle of the lever 46 , with this pivotally and without play a related party.

Die Achsen sämtlicher Schwenk- bzw. Drehgelenke 47, 51, 52 sowie des durch die Blattfeder 22 gebildeten Gelenks sind zueinander parallel und stehen auf der Zeichenebene von Fig. 5 senkrecht.The axes of all swivel or rotary joints 47 , 51 , 52 and the joint formed by the leaf spring 22 are parallel to one another and are perpendicular to the plane of FIG. 5.

Der Hebel 45 liegt gekreuzt zu dem Hebel 46 und trägt an seinem der Blattfeder 48 benachbarten Ende ein Gleitstück 53, das auf der Unterseite des Schlittens 14 gleitet. Diese Unterseite des Schlittens 14 liegt parallel zu der Führungsfläche 19 der Führungsschiene 18. Das andere Ende des Hebels 45 trägt eine Anschlag einrichtung 54, die von zwei Haken 55 und 56 gebildet ist. Der Haken 55 ist starr auf dem Arm 13 befestigt, während der Haken 56 unbeweglich an dem Hebel 45 an gebracht ist. Die so gebildete Anschlageinrichtung 54 weist in einer Richtung Spiel auf, d. h. der Hebel 45 ist in der Lage, den Arm 13 anzuheben, behindert aber andererseits nicht eine Ausweichbewegung des Hebels 13 nach oben, falls aufgrund einer Fehlbedienung der Oberflächentaster 12 nach oben ausweichen muß, um Be schädigungen zu vermeiden-.The lever 45 lies crossed to the lever 46 and carries at its end adjacent to the leaf spring 48 a slide 53 which slides on the underside of the carriage 14 . This underside of the slide 14 lies parallel to the guide surface 19 of the guide rail 18 . The other end of the lever 45 carries a stop device 54 which is formed by two hooks 55 and 56 . The hook 55 is rigidly attached to the arm 13 , while the hook 56 is immovably brought to the lever 45 . The stop device 54 thus formed has play in one direction, ie the lever 45 is able to lift the arm 13 , but on the other hand does not hinder an upward evasive movement of the lever 13 , if the surface button 12 has to move upwards due to incorrect operation, to avoid damage.

Zwischen dem Schlitten 14 und der Hebelanordnung 44 sitzt eine in Fig. 5 gezeigte Zugfeder 57, die sche matisch dargestellt an dem Drehgelenk 52 angreift und die Hebelanordnung 44 gegen die Unterseite des Schlit tens 14 zieht. Dadurch wird das Gleitstück 53, das an der Unterseite des Schlittens 14 ein Schiebegelenk bildet, an den Schlitten 14 angepreßt.Between the carriage 14 and the lever arrangement 44 sits a tension spring 57 shown in FIG. 5, which acts mathematically shown on the swivel 52 and engages the lever arrangement 44 against the underside of the slide 14 . As a result, the slider 53, 14 which forms a sliding joint on the underside of the carriage, the carriage is pressed against the fourteenth

Die Verstellung der Hebelanordnung 44 geschieht mit Hilfe eines weiteren Spindeltriebs 58, der mit Hilfe eines Stirnradgetriebes 59 sowie eines aus Darstel lungsgründen nicht erkennbaren Elektromotors angetrie ben wird. Das Stirnradgetriebe 59 sowie der nicht er kennbare Antriebsmotor befinden sich in dem Gehäuse 41.The adjustment of the lever arrangement 44 takes place with the aid of a further spindle drive 58 which is driven by means of a spur gear 59 and an electric motor which cannot be seen for the sake of illustration. The spur gear 59 and the drive motor, which cannot be identified, are located in the housing 41 .

Der Spindeltrieb 58 weist eine auf der Oberseite des Schlittens 14 starr befestigte Spindelmutter 61 auf, die eine auf der von dem Schlitten 14 definierten Ebene senkrecht stehende Gewindebohrung enthält. In diese ist eine Gewindespindel 62 eingeschraubt, die mit einem Ende durch den Schlitten 14 hindurchragt und mit der Oberseite des Hebels 45 in Berührung steht. In Fig. 5 ist die Gewindespindel schematisch durch den Pfeil gekennzeichnet, der mit demselben Bezugszeichen wie die Gewindespindel in den Fig. 3 und 4 belegt ist.The spindle drive 58 has a spindle nut 61 rigidly fastened on the upper side of the slide 14 , which contains a threaded bore standing perpendicularly on the plane defined by the slide 14 . A threaded spindle 62 is screwed into this, one end of which extends through the slide 14 and is in contact with the upper side of the lever 45 . In FIG. 5, the threaded spindle is schematically identified by the arrow, which is given the same reference number as the threaded spindle in FIGS. 3 and 4.

Das insoweit beschriebene Vorschubgerät 1 arbeitet wie folgt: Es wird mit seinen an der Unterseite 8 vor handenen Aufstellfüßen 63 auf einen neben dem Werk stück vorhandenen Tisch oder auch auf das Werkstück selbst aufgestellt, sofern dies eine ausreichend große Standfläche bietet. Sodann wird der Oberflächentaster elektrisch mit einer an sich bekannten Steuer- und Auswerteelektronik verbunden, die auch die Stromver sorgung für den Getriebemotor 32 hält. Nach Drücken eines Startknopfes wird der Getriebemotor 32 in Gang gesetzt und es wird über den Riemen 38 der Spindel trieb 31 betätigt, wodurch der Schlitten 14 an der Führungsfläche 19 entlangbewegt wird. Der Schlitten 14 bewegt sich dabei längs einer geraden Achse, die durch die Führungsfläche 19 sowie die Gewindespindel 36 definiert ist. Die Wegstrecke, die dabei der Abtastdiamant 17 zurücklegt liegt bei Vorschubgeräten, die nach dem Tastschnitt verfahren arbeiten, üblicherweise bei 20 mm oder weniger, je nachdem, wie groß die Welligkeit auf der Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes ist. The feeder 1 described so far works as follows: It is set up with its on the underside 8 in front of existing feet 63 on a table next to the workpiece or on the workpiece itself, provided this offers a sufficiently large footprint. Then the surface button is electrically connected to a known control and evaluation electronics, which also holds the power supply for the geared motor 32 . After pressing a start button, the gear motor 32 is started and it is operated via the belt 38 of the spindle drive 31 , whereby the carriage 14 is moved along the guide surface 19 . The carriage 14 moves along a straight axis, which is defined by the guide surface 19 and the threaded spindle 36 . The distance traveled by the scanning diamond 17 is usually 20 mm or less in the case of feed devices which operate according to the tactile cut, depending on how large the ripple is on the surface of the workpiece to be tested.

Wenn keine Störungen oder Fehlbedienungen vorliegen, hängt der Arm 13 in der Anschlageinrichtung 54 und wird auf diese Weise an zwei Punkten, nämlich bei der An schlageinrichtung 54 und dem Schwenkgelenk 51 gehalten. Dies bedeutet, daß die lineare Bewegung des Schlittens 14, die durch die Gewindespindel 36 und die Führungs fläche 19 erzwungen wird, auf den Arm 13 und damit auch auf den Meßtaster 12 übertragen wird. Würde der Abtast diamant 17 auf keiner Oberfläche aufliegen, dann würde während des Laufs des Getriebemotors 32 der Abtast diamant 17 eine exakt gerade Strecke durchlaufen, deren Länge der Einschaltzeit des Getriebemotors 32 entspricht. Da die Geschwindigkeit des Getriebemotors 32 während der gesamten Wegstrecke konstant gehalten wird, bewegt sich der Abtastdiamant 17 auch mit einer konstanten Geschwindigkeit von einer Endlage bis zur anderen End lage. Die von ihm zurückgelegte gerade Wegstrecke ist parallel zu der Führungsfläche 19 der Führungsschiene 18.If no faults or operating errors are present, the arm 13 depends on the stop means 54 and in this manner at two points, namely at the striking means 54 and to the pivot joint 51 retained. This means that the linear movement of the carriage 14 , which is forced by the threaded spindle 36 and the guide surface 19 , is transmitted to the arm 13 and thus also to the probe 12 . If the sample diamond 17 rest on any surface, then during the running of the gear motor 32 would sample the diamond 17 through an exactly straight line whose length corresponds to the switch of the geared motor 32nd Since the speed of the geared motor 32 is kept constant over the entire distance, the scanning diamond 17 also moves at a constant speed from one end position to the other end position. The straight path traveled by him is parallel to the guide surface 19 of the guide rail 18 .

Da der Abtastdiamant 17 jedoch nicht frei in der Luft hängt, sondern tatsächlich auf dem Werkstück aufliegt, wird der Fühlhebel 16 nach oben in Richtung auf die Oberseite 7 ausgelenkt. Solange diese Auslenkung nicht dazu führt, daß der Fühlhebel 16 einen Anschlag er reicht, bleibt der Arm 13 in der vorher, erwähnten Lage, in der die beiden Haken 55 und 56 miteinander in Be rührung stehen. Erst bei einer übermäßigen Bewegung des Fühlhebels 16 nach oben, die zu einer Beschädigung des Oberflächentasters 12 führen würde, weicht auch der Arm 13 in dem Schwenkgelenk 51 nach oben aus, da eine solche Bewegung von den ineinandergreifenden Haken 55 und 56 nicht behindert wird. Der Ausweichhub, den die Anschlageinrichtung 54 zuläßt, ist ausreichend groß, um es dem Abtastdiamanten 17 zu ermöglichen, hinter die Berandung des Schutzkäfiges 11 sich zurück zubewegen, so daß er hinreichend geschützt ist.However, since the scanning diamond 17 does not hang freely in the air, but actually rests on the workpiece, the feeler lever 16 is deflected upwards in the direction of the upper side 7 . As long as this deflection does not result in the sensing lever 16 reaching a stop, the arm 13 remains in the previously mentioned position in which the two hooks 55 and 56 are in contact with one another. Only when the feeler lever 16 moves excessively upwards, which would damage the surface sensor 12 , does the arm 13 in the swivel joint 51 move upward, since such movement is not impeded by the interlocking hooks 55 and 56 . The evasive stroke that the stop device 54 permits is sufficiently large to enable the scanning diamond 17 to move back behind the edge of the protective cage 11 , so that it is adequately protected.

Für die nachstehenden Erläuterungen sei jedoch angenom men, daß die Haken 55 und 56 miteinander in Berührung bleiben, damit sich der Oberflächentaster 12 längs einer Bahn bewegt, die zu der Führungsfläche 19 parallel ist.For the explanations below, however, it is assumed that the hooks 55 and 56 remain in contact with one another so that the surface probe 12 moves along a path that is parallel to the guide surface 19 .

Wird unter diesen Annahmen, wie erwähnt, der Schlit ten 14 durch den Getriebemotor 32 in Bewegung gesetzt, dann wird der Abtastdiamant 17 über die Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes bewegt und erfährt eine Verti kalbewegung entsprechend der Welligkeit oder der Rauheit der Oberfläche, auf der er entlanggleitet. Diese Ver tikalbewegungen führen zu einer Verschwenkung des Fühl hebels 16 und damit zu einer Erzeugung eines elektri schen Signals, dessen Kurvenform der Profilgestalt der Werkstückoberfläche einschließlich der Rauheit ent spricht.If, under these assumptions, as mentioned, the carriage 14 is set in motion by the geared motor 32 , the scanning diamond 17 is moved over the surface of the workpiece to be tested and undergoes a vertical movement in accordance with the ripple or the roughness of the surface on which it is slides along. These vertical movements lead to a pivoting of the feeler lever 16 and thus to the generation of an electrical signal, the curve shape of which corresponds to the profile shape of the workpiece surface, including the roughness.

Weil der Oberflächentaster 12 dazu ausgelegt ist, im Submikrometerbereich zu messen, ist der zulässige Bewe gungshub des Fühlhebels 16, an dessen äußerem Ende der Abtastdiamant 17 sitzt, verhältnismäßig klein, wenn das Ausgangssignal des Oberflächentasters zu der Ober flächenkontur streng linear proportional sein soll. Größere Auslenkungen sind zwar möglich, führen aber dazu, daß das elektrische Signal nicht mehr ein wahres Abbild der Oberflächenstruktur ist. Mit zunehmender Auslenkung jenseits des linearen Bereiches entsteht eine zusätz liche Verfälschung infolge der dann nicht mehr linearen Wandlerkennlinie des Oberflächentasters 12. Eine solche Bereichsüberschreitung kann beispielsweise auftreten, wenn die Oberfläche, längs derer der Abtastdiamant 17 von dem Schlitten 14 bewegt wird, eine Neigung aufweist, gegenüber der Führungsfläche 19, und zwar gemessen in Bewegungsrichtung des Schlittens 14. Sollte infolge einer geneigten Meßfläche eine Bereichsüberschreitung zustandekommen, hat der Benutzer die Möglichkeit, durch Betätigen des Rändelknopfes 26 die Winkellage der Füh rungsfläche 19 um wenige Grad zu verändern, damit die Gerade, längs derer der Oberflächentaster 12 bewegt wird, wiederum parallel zu der zu vermessenden Ober fläche verläuft.Because the surface probe 12 is designed to measure in the submicrometer range, the permissible movement movement of the feeler lever 16 , at the outer end of which the scanning diamond 17 is located, is relatively small if the output signal of the surface probe is to be strictly linearly proportional to the surface contour. Larger deflections are possible, but mean that the electrical signal is no longer a true representation of the surface structure. With increasing deflection beyond the linear range, there is an additional distortion as a result of the then no longer linear transducer characteristic of the surface sensor 12 . Such an exceeding of the range can occur, for example, if the surface along which the scanning diamond 17 is moved by the slide 14 has an inclination relative to the guide surface 19 , specifically in the direction of movement of the slide 14 . If a range is exceeded as a result of an inclined measuring surface, the user has the option of changing the angular position of the guide surface 19 by a few degrees by actuating the knurled knob 26 , so that the straight line along which the surface probe 12 is moved, again in parallel to the one to be measured Surface runs.

Im Gegensatz zu den bekannten Vorschubgeräten, bei denen die Auslenkung des Arms 13 mit Hilfe einer Kufe erreicht wird, die sich in der Nähe des Abtastdiamanten 17 befin det, hängt bei dem neuen Vorschubgerät 1 der Arm 13 immer in der Anschlageinrichtung 54, wodurch eine be zugsebene Messung zustandekommt, denn die Bahn, durch die der Oberflächentaster 12 bewegt wird, ergibt sich aufgrund der Lage der Führungsfläche 19 und, wie dies im folgenden erläutert wird, aufgrund der Stellung der beiden Hebel 45 und 46.In contrast to the known feed devices, in which the deflection of the arm 13 is achieved with the aid of a skid which is located in the vicinity of the scanning diamond 17 , in the new feed device 1 the arm 13 always hangs in the stop device 54 , thereby creating a be tensile plane measurement takes place, because the path through which the surface probe 12 is moved results from the position of the guide surface 19 and, as will be explained below, from the position of the two levers 45 and 46 .

Bei den vorher gegebenen Erläuterungen ist davon ausge gangen worden, daß die Oberfläche, die mit dem Abstast diamanten 17 vermessen wird, ausreichend eben ist und der Oberflächentaster 12 folglich seinen linearen Meß bereich nicht verläßt. Ein eventueller Winkelfehler zwischen der Oberfläche und der Führungsfläche 19 kann vom Benutzer mit Hilfe einer Verstellung des Spindel triebs 23 ausgeglichen werden. Dadurch wird die Führungs schiene 18 bezüglich der durch die Blattfeder 22 defi nierten Achse um den entsprechenden geringen Winkel ver schwenkt.In the explanations given above, it has been assumed that the surface, which is measured with the scanning diamonds 17 , is sufficiently flat and the surface probe 12 consequently does not leave its linear measuring range. A possible angular error between the surface and the guide surface 19 can be compensated by the user by means of an adjustment of the spindle drive 23 . As a result, the guide rail 18 pivots ver with respect to the axis defined by the leaf spring 22 by the corresponding small angle.

Sollte jedoch die zu vermessende Oberfläche längs der Meßstrecke eine Krümmung aufweisen, die den Oberflächen taster 12 aus seinem linearen Meßbereich bringt, ist zusätzlich eine Höhenverstellung für den Arm 13 vor gesehen. Durch Verstellen des Spindeltriebs 58 wird der Hebel 45 bezüglich seines Gleitstückes 53 verschwenkt. Dadurch ändert sich je nach Betäti gungsrichtung der Spindel 62 der Abstand des Dreh gelenkes 52 von der Unterseite des Schlittens 14, was dazu führt, daß auch der Hebel 46 um die Achse des Gelenkes 47 gedreht wird. Hierdurch wird ent sprechend das Gelenk 51 angehoben oder abgesenkt.However, if the surface to be measured has a curvature along the measuring section, which brings the surface probe 12 out of its linear measuring range, an additional height adjustment for the arm 13 is also seen before. By adjusting the spindle drive 58 , the lever 45 is pivoted with respect to its slide 53 . This changes depending on the direction of actuation of the spindle 62, the distance of the rotary joint 52 from the underside of the carriage 14 , which leads to the fact that the lever 46 is rotated about the axis of the joint 47 . As a result, the joint 51 is raised or lowered accordingly.

Bei dem neuen Vorschubgerät 1 sind die Abstände der einzelnen Gelenke 47, 51, 53 sowie der Anschlagein richtung 54 von dem Drehgelenk 52 so gewählt, daß bei ei ner Verschwenkung des Hebels 45 sowohl das Gelenk 51 als auch die Anschlageinrichtung 54 sich um den gleichen Be trag heben und senken, d. h. die Verschwenkung des Hebels 45 hat einen Parallelversatz des Arms 13 bezüglich der durch die Führungsfläche 19 definierten Achse zur Folge. Die Bewegung kann dabei als nahezu linear angesehen werden, mit einer Richtung, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Führungsfläche 19 ist.In the new feeder 1 , the distances between the individual joints 47 , 51 , 53 and the Befestigungsein device 54 are selected from the swivel 52 so that when the lever 45 is pivoted, both the joint 51 and the stop device 54 are about the same loading Lifting and lowering, ie the pivoting of the lever 45 results in a parallel offset of the arm 13 with respect to the axis defined by the guide surface 19 . The movement can be regarded as almost linear, with a direction that is essentially perpendicular to the guide surface 19 .

Die Betätigung des Spindeltriebs 58 geschieht durch einen Elektromotor, der von der zentralen Steuer- und Auswertelektronik betätigt wird und die Hebel anordnung 54 so nachsteuert, daß bei einer stark ge krümmten Oberflächenkontur des Prüflings der Ober flächentaster 12 in seinem linearen Meßbereich bleibt.The actuation of the spindle drive 58 is done by an electric motor which is actuated by the central control and evaluation electronics and the lever arrangement 54 adjusts so that the surface probe 12 remains in its linear measuring range with a strongly curved surface contour of the test object.

Da die Gestaltsabweichung des Prüflings eine Wellen länge aufweist, die um mehrere Zehnerpotenzen größer ist als die Wellenlänge der Rauhheit oder der Ober flächenwelligkeit, kann das durch das Nachführen des Abtastdiamanten längs der vertikalen Achse eingeführte elektrische Signal ohne weiteres ausgefiltert werden.Because the shape deviation of the test object is a wave length that is several powers of ten greater is as the wavelength of the roughness or the upper surface ripple can be done by tracking the Scanning diamonds inserted along the vertical axis electrical signal can be easily filtered out.

Läuft bspw. der Abtastdiamant 17 während der Meß strecke über eine konvexe Nockenfläche, wobei der Scheitelpunkt der Nockenfläche etwa in der Mitte des Hubs liegt, wird von der zentralen Steuerein richtung nach dem Starten des Getriebemotors 32 für die Tastschnittbewegung auch der Spindeltrieb 58 in Gang gesetzt, und zwar so, daß der Oberflächen taster 12 nicht seinen linearen Meßbereich verläßt. Wegen des angenommenen Profils des Werkstückes wird zunächst einmal die Spindel 62 in Richtung auf den Schlitten 12 zurückgedreht, wodurch die Hebelan ordnung 54 dichter an die Unterseite des Schlitzes 14 herankommen kann und der Oberflächentaster 12 längs einer linearen Achse nach oben geführt wird. Sobald der Scheitelpunkt des Profils des Prüflings erreicht ist, kehrt die Steuereinrichtung die Be wegungsrichtung des Spindeltriebs 58 um. Die Spindel 62 wird wieder nach unten zunehmend herausgeschraubt, und der Arm 13 wird zusammen mit dem Oberflächentaster 12 längs der erwähnten linearen Achse erneut nach un ten bewegt (jeweils bezogen auf die Darstellung in den Zeichnungen). Während des gesamten Vorgangs sind die Haken 57 und 56 der Anschlageinrichtung 54 form schlüssig in Eingriff geblieben. Im Idealfall hat damit jeder Punkt des Oberflächentasters 12 eine Bahnkurve zurückgelegt, die parallel versetzt dem Profilschnitt des Prüflings an der Meßstrecke ent spricht. Damit ist das von dem Oberflächentaster 12 abgegebene elektrische Signal nicht, wie bei dem be kannten Vorschubgeräten, durch Signale verfälscht, die durch eine Relativbewegung zwischen einer Gleit kufe und dem Abtastdiamanten zustandekommen. Ein solches Signal läge in seiner Frequenz im Bereich der Rauheit der Werkstückoberfläche und wäre deswegen nicht mehr herauszufiltern. Mit dem neuen Vorschubgerät 1 wird dagegen eine Bewegung erzeugt, die von der Welligkeit des Werkstücks unabhängig ist, da durch andere Betätigungseinrichtungen der Oberflächentaster 12 dazu gebracht wird, dem Profil des Prüflings zu folgen.Runs, for example, the scanning diamond 17 during the measurement distance over a convex cam surface, the apex of the cam surface being approximately in the middle of the stroke, the central control device after starting the geared motor 32 for the touch cut movement also sets the spindle drive 58 in motion , in such a way that the surface probe 12 does not leave its linear measuring range. Because of the assumed profile of the workpiece, the spindle 62 is first turned back in the direction of the slide 12 , whereby the Hebelan arrangement 54 can come closer to the underside of the slot 14 and the surface probe 12 is guided upwards along a linear axis. As soon as the vertex of the profile of the test object is reached, the control device reverses the direction of movement of the spindle drive 58 . The spindle 62 is increasingly unscrewed downwards again, and the arm 13 is moved together with the surface probe 12 again along the linear axis mentioned downward (in each case based on the illustration in the drawings). Throughout the entire process, the hooks 57 and 56 of the stop device 54 have remained in positive engagement. Ideally, each point of the surface probe 12 has thus traveled a trajectory which, offset in parallel, corresponds to the profile cut of the test specimen ent on the measuring section. Thus, the electrical signal emitted by the surface sensor 12 is not, as in the known feeders, falsified by signals which are caused by a relative movement between a sliding skid and the scanning diamond. The frequency of such a signal would be in the range of the roughness of the workpiece surface and would therefore no longer need to be filtered out. With the new feed device 1 , on the other hand, a movement is generated which is independent of the ripple of the workpiece, since the surface sensor 12 is made to follow the profile of the test object by other actuating devices.

Ersichtlicherweise können geringe Schräglagen einer ebenen Werkstückfläche ohne Betätigen des Spindel triebs 23 und nur durch automatisches Betätigen des Spindeltriebs 58 ausgeglichen werden. Größere Schräglagen, insbesondere kombiniert mit gekrümmten Werkstückflächen, erfordern dagegen eine Nachstellung der Winkellage der Führungsschiene 18, so daß der vertikale Hub, der durch die Hebelanordnung 44 möglich ist, voll dazu ausgenutzt werden kann, der Profilgestalt zu folgen.Obviously, small inclined positions of a flat workpiece surface can be compensated for without actuating the spindle drive 23 and only by automatically actuating the spindle drive 58 . Larger inclined positions, in particular combined with curved workpiece surfaces, on the other hand, require an adjustment of the angular position of the guide rail 18 , so that the vertical stroke which is possible by the lever arrangement 44 can be fully utilized to follow the profile shape.

Wegen der äußerst beengten räumlichen Verhältnisse in ei nem Vorschubgerät ist die Neigungsverstellung der Füh rungsschiene 18 auf ca. ± 1,5 mm pro 100 mm beschränkt und auch die Höhenverstellung mit Hilfe der Hebel anordnung 44 ermöglicht eine Vertikalbewegung in der gleichen Größenordnung.Because of the extremely cramped spatial conditions in a feed device, the inclination adjustment of the guide rail 18 is limited to approximately ± 1.5 mm per 100 mm, and the height adjustment with the aid of the lever arrangement 44 enables vertical movement of the same order of magnitude.

Selbstverständlich können bei dem beschriebenen Vorschubgerät 1 auch Oberflächentaster verwendet werden, bei denen sich neben dem Fühlhebel 16 noch eine Kufe befindet, die dann allerdings lediglich Schutzfunktion hat, da in jedem Falle von dem Spindeltrieb 58 die Höhenverstellung mit Hilfe der Hebelanordnung 44 so nachgestellt wird, daß die Kufe während des Meßvorgangs nicht mit dem Werkstück in Berührung kommt. Of course, surface feelers can also be used in the feed device 1 described, in which there is a skid in addition to the feeler lever 16 , which, however, then only has a protective function, since in each case the height adjustment is adjusted by the spindle drive 58 with the aid of the lever arrangement 44 , that the runner does not come into contact with the workpiece during the measurement process.

In Fig. 6 ist eine Schaltungsanordnung veranschaulicht, die dazu dient, mit Hilfe des Vorschubgerätes 1 den Oberflächentaster 12 vor Beginn der Messung in eine vorzuwählende Höhenposition über der Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes zu bringen, damit möglichst kein Verlassen des linearen Meßbereiches auftritt.In FIG. 6, a circuit arrangement is illustrated, which serves to bring the aid of the feed device 1, the surface button 12 before the start of measurement to a to select from height position of the surface of the to be tested workpiece, so that as not leave the linear measurement range occurs.

Der Oberflächentaster 12 gibt an seinem Ausgang 65 ein elektrisches Signal ab, das der Stellung des Fühlhe bels 16 relativ zu dem Gehäuse 15 entspricht. Dieses elektrische Signal gelangt in einen Eingang 66 einer Vergleichsschaltung 67, die einen weiteren Eingang 68 sowie einen Ausgang 69 aufweist. In den Eingang 68 wird ein Sollwertsignal eingespeist, das von einem Sollwertgeber 70 geliefert wird. Der Sollwertgeber 70 ist manuell zu beeinflussen und sein Ausgangssignal kann zwischen zwei Grenzwerten beliebig eingestellt werden. Die beiden Grenzwerte des Sollwertgebers 70, entsprechen denjenigen Grenzwertsignalen, die der Oberflächentaster 12 abgeben kann, wenn er an dem einen oder dem anderen Ende seines linearen Meßbe reiches steht.The surface button 12 emits an electrical signal at its output 65 , which corresponds to the position of the feeler lever 16 relative to the housing 15 . This electrical signal reaches an input 66 of a comparison circuit 67 , which has a further input 68 and an output 69 . A setpoint signal, which is supplied by a setpoint generator 70 , is fed into the input 68 . The setpoint generator 70 can be influenced manually and its output signal can be set as desired between two limit values. The two limit values of the setpoint generator 70 correspond to those limit value signals which the surface probe 12 can emit when it is at one end or the other end of its linear measuring range.

Das von der Vergleichsschaltung 67 kommende Ausgangs signal wird dem Antriebsmotor des Spindeltriebs 58 zugeführt, durch den die Höhenlage des Oberflächen tasters 12 über der Oberfläche des Werkstücks, wie beschrieben, eingestellt werden kann.The output signal from the comparison circuit 67 is fed to the drive motor of the spindle drive 58 , through which the height of the surface probe 12 can be set above the surface of the workpiece, as described.

Um während der Messung im Tastschnittverfahren das Aus gangssignal nicht durch die Positionseinstellung zu verfälschen, ist zwischen dem Ausgang 69 und dem Spin deltrieb 58 ein gesteuerter Schalter 71 angeordnet. In order not to falsify the output signal by the position setting during the measurement in the tactile cut method, a controlled switch 71 is arranged between the output 69 and the spin del drive 58 .

Das in Fig. 6 dargestellte Blockschaltbild ist sehr stark vereinfacht, um das Wesentliche des Regelkreises erkennen zu können. Die erforderlichen Schaltungsblöcke, um das Ausgangssignal des Oberflächentasters 12 auszu werten und in das entsprechende Gleichspannungssignal zum Betätigen des Schraubtriebs 58 umzuwandeln, sind dem Fachmann geläufig und deswegen in dem Schaltbild nicht gezeigt.The block diagram shown in FIG. 6 is very much simplified in order to be able to recognize the essentials of the control loop. The circuit blocks required to evaluate the output signal of the surface sensor 12 and to convert it into the corresponding DC voltage signal for actuating the screw drive 58 are familiar to the person skilled in the art and are therefore not shown in the circuit diagram.

Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 6 ist wie folgt:
Das Vorschubgerät 1 wird mit dem Oberflächentaster 12 auf ein zu prüfendes Werkstück aufgesetzt. Dabei gibt der Oberflächentaster 12 entsprechend der dadurch zu stande gekommenen Auslenkung des Abtastdiamanten 17 ein Ausgangssignal ab, das mit dem Sollwert, der von dem Sollwertgeber 70 geliefert wird, in der Vergleichsschal tung 67 verglichen wird. Ist beispielsweise der Soll wertgeber 70 auf den Mittelwert zwischen den beiden Grenzwerten eingestellt, so gibt er ein elektrisches Signal ab, das der Oberflächentaster 12 ebenfalls ab geben würde, befände er sich nach dem Aufsetzen auf das Werkstück in der Mittellage. Falls dies jedoch nicht der Fall ist, weil bei einer vorherigen Messung der Schraubtrieb 58 verstellt wurde, so weichen die beiden Signale an den Eingängen 68 und 66 der Ver gleichsschaltung 67 voneinander ab. Die Vergleichs schaltung 67 erzeugt aus der Differenz der beiden Signale ein vorzeichenrichtiges proportionales Gleich spannungsausgangssignal, das bei geschlossenem Schalter 71 zu dem Motor des Schraubtriebs 58 gelangt. Der Motor wird dadurch in Umdrehungen versetzt und bewegt den Schraubtrieb 58 so, daß der Oberflächentaster 12 durch Verstellen der Hebelanordnung 44 in die Mittellage ge langt, d. h. eine Lage, in der sein Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des Sollwertgebers 70 übereinstimmt. The mode of operation of the circuit according to FIG. 6 is as follows:
The feed device 1 is placed on a workpiece to be tested with the surface probe 12 . In this case, the surface sensor 12 outputs an output signal corresponding to the deflection of the scanning diamond 17 which is thereby achieved, and is compared with the setpoint value supplied by the setpoint generator 70 in the comparison circuit 67 . If, for example, the setpoint generator 70 is set to the mean value between the two limit values, it emits an electrical signal which the surface sensor 12 would also emit if it were in the middle position after being placed on the workpiece. However, if this is not the case because the screw drive 58 was adjusted in a previous measurement, the two signals at the inputs 68 and 66 of the comparison circuit 67 differ. The comparison circuit 67 generates from the difference of the two signals a sign-correct proportional direct voltage output signal, which comes to the motor of the screw drive 58 when the switch 71 is closed. The motor is thereby rotated and moves the screw drive 58 so that the surface sensor 12 reaches ge by adjusting the lever arrangement 44 in the central position, ie a position in which its output signal matches the output signal of the setpoint generator 70 .

Der gesteuerte Schalter 71 ist normalerweise geschlos sen und wird erst geöffnet, wenn von der nicht veran schaulichten zentralen Steuerung der Getriebemotor 32 in Gang gesetzt wird, um die Bewegung des Oberflächen tasters 12 in Tastschnittrichtung zu bewerkstelligen. Dadurch wird sichergestellt, daß bis kurz vor der Mes sung die Lage des Oberflächentasters 12 automatisch nachgestellt wird und Temperaturverzüge keinen Einfluß haben.The controlled switch 71 is normally closed and is only opened when the gear motor 32 is set in motion by the non-illustrative central control in order to accomplish the movement of the surface button 12 in the direction of the key cut. This ensures that the position of the surface probe 12 is automatically adjusted until shortly before the measurement and temperature delays have no influence.

Mit der dargestellten Schaltungsanordnung kann mit dem neuen Vorschubgerät 1 nicht nur die Rauheit, sondern auch die Welligkeit erfaßt werden, ebenso wie Änderungen der Profilgestalt des Werkstücks längs der Tastschnitt strecke, da der Oberflächentaster 12 nach dem Öffnen des Schalters 71 während des Tastschnitts längs einer exakten Geraden geführt wird, da die Höhenverstellung in Ruhe bleibt.With the illustrated circuit arrangement, only the surface roughness, but also the ripple of the profile shape of the workpiece, the contact stylus can with the new feed unit 1 can not be detected, as well as changes along link because the surface button 12 along an accurate after opening the switch 71 during the Tastschnitts Straight is guided because the height adjustment remains at rest.

Ebenso wie durch den Sollwertgeber 70 die Mittellage des Oberflächentasters 12 eingestellt werden kann, kann jede beliebige andere Lage bis hin zu den Grenzlagen ebenfalls vorgegeben werden. Beispielsweise ist es zweck mäßig, den Oberflächentaster 12 in seine obere Grenzlage zu bringen, in der er den größten Abstand von der Werk stückoberfläche hat, wenn zu erwarten ist, daß die Profilgestalt des Werkstücks konvex verläuft, während umgekehrt die niedrigste Lage eingestellt wird, wenn zu erwarten ist, daß die Profilgestalt konkave Form auf weist. Auf diese Weise kann der lineare Meßbereich optimal ausgenutzt werden, selbst dann, wenn die Ober fläche des Prüflings keine ebene Fläche ist. Just as the central position of the surface sensor 12 can be set by the setpoint generator 70 , any other position up to the limit positions can also be specified. For example, it is expedient to bring the surface probe 12 into its upper limit position, in which it has the greatest distance from the workpiece surface when it is expected that the profile shape of the workpiece will be convex, while conversely the lowest position is set when it can be expected that the profile shape has a concave shape. In this way, the linear measuring range can be optimally used, even if the surface of the test specimen is not a flat surface.

Anhand der Fig. 7 bis 9 ist ein Lageregelverfahren beschrieben, das Signalverzerrungen am Ausgang des Oberflächentasters 12 auf ein sehr kurzes Stück der Meßstrecke beschränkt.A position control method is described with reference to FIGS . 7 to 9, which limits signal distortions at the output of the surface probe 12 to a very short part of the measuring section.

Fig. 7 zeigt in sehr stark schematisierter Block darstellung den Regelkreis 75, der den Oberflächen taster 12 enthält. Sein Fühlhebel 16 mit dem daran sitzenden Abtastdiamanten 17 tastet die Oberfläche des Werkstücks ab und erzeugt ein Differenzsignal aus dem Profil des Werkstücks und der Bewegung des Oberflächentasters 12. Der Oberflächentaster 12 wandelt diese Bewegungsdifferenz in ein elektrisches Signal um, das er an seinem Ausgang 65 abgibt. Das an dem Ausgang 65 anstehende elektrische Signal wird einerseits einer Auswertschaltung übermittelt, die das Oberflächenprofil bspw. grafisch darstellt, und es gelangt außerdem in einen gesteuerten Schalter 77, der wahlweise das elektrische Signal von dem Ausgang 66 in einen Eingang 78 eines Integralreglers 79 über trägt oder die Verbindung dorthin unterbricht. Der Integralregler 79 weist einen Ausgang 81 auf, der im dargestellten Falle ein elektrisches Signal abgibt, das in einen entsprechenden Eingang 82 eines nicht integrierenden elektrisch-mechanischen Wandlers 83 einspeist, welcher als Ausgangssignal die Lage des Oberflächentasters 12 erzeugt. Dies kann bspw. ein mit einer Feder vorgespanntes Tauchspulensystem sein, das in dem Vorschubgerät 1 anstelle des Spindel triebs 58 verwendet wird. Fig. 7 shows in a very highly schematic block representation the control circuit 75 , which contains the surface button 12 . Its feeler lever 16 with the scanning diamond 17 attached to it scans the surface of the workpiece and generates a difference signal from the profile of the workpiece and the movement of the surface probe 12 . The surface sensor 12 converts this movement difference into an electrical signal, which it emits at its output 65 . The electrical signal present at the output 65 is transmitted on the one hand to an evaluation circuit which graphically represents the surface profile, for example, and it also reaches a controlled switch 77 which optionally transmits the electrical signal from the output 66 to an input 78 of an integral controller 79 or disconnects from there. The integral controller 79 has an output 81 which, in the case shown, emits an electrical signal which feeds into a corresponding input 82 of a non-integrating electrical-mechanical converter 83 which generates the position of the surface sensor 12 as an output signal. This can be, for example, a spring-loaded moving coil system that is used in the feed device 1 instead of the spindle drive 58 .

Lediglich aus Gründen der Klarheit ist gedanklich der Regelkreis in den elektromechanischen Wandler 83 und den Regler 79 mit I-Charakteristik zerlegt gedacht. Bei der Verwendung eines mit Hilfe eines Elektromotors angetriebenen Spindeltriebs be sorgt der Elektromotor zusammen mit dem Spindel trieb bereits die integrale Charakteristik des Regelkreises, und es genügt, wenn das sehr kleine Ausgangssignal des Oberflächentasters 12 genügend verstärkt wird, um den Motor in der jeweils richti gen Richtung anzutreiben.The control circuit is thought to be broken down into the electromechanical converter 83 and the controller 79 with an I characteristic solely for reasons of clarity. When using a spindle drive driven by an electric motor, the electric motor together with the spindle already drives the integral characteristic of the control circuit, and it is sufficient if the very small output signal of the surface sensor 12 is amplified sufficiently to provide the motor in the correct direction Direction.

Bei dem neuen Verfahren wird zunächst der Getriebe motor 32, der den Vorschub des Oberflächentasters 12 in Tastschnittrichtung bewirkt, in Gang gesetzt. Dabei wird am Startzeitpunkt der Schalter 77 geöffnet. Erst wenn der Abtastdiamant 17 ein noch festzulegendes Stück seines Weges zurückgelegt hat, wird der Schalter 77 geschlossen und somit das Abtastsignal auch dazu verwendet, um den elektro- mechanischen Wandler nachzustellen, der die Vertikal bewegung des Oberflächentasters 12 bewirkt. Dadurch wird eine exponentielle Annäherung des Ausgangssignals des Oberflächentasters 12 an den eingeschwungenen Grenzwert vermieden, wie dies anhand der Fig. 8 und 9 gezeigt wird. Dabei wird zum besseren Verständnis die vereinfachende Annahme getroffen, die Oberfläche des Werkstückes ist exakt gerade, jedoch gegenüber der Führungsfläche 19 unter einem festgelegten Winkel geneigt, wie dies durch eine schräge Gerade 84 in Fig. 8 veranschaulicht ist. Diese Gerade 84 ist gleichzeitig das Eingangssignal für den Oberflächen taster 12, falls dieser in der vertikalen Richtung nicht nachgestellt wird.In the new method, the gear motor 32 , which causes the surface sensor 12 to be fed in the direction of the key cut, is started. The switch 77 is opened at the start time. Only when the scanning diamond 17 has covered a part of its path to be determined is the switch 77 closed and thus the scanning signal also used to adjust the electromechanical transducer which causes the vertical movement of the surface scanner 12 . This avoids an exponential approach of the output signal of the surface probe 12 to the settled limit value, as is shown with reference to FIGS. 8 and 9. For the sake of better understanding, the simplifying assumption is made that the surface of the workpiece is exactly straight, but inclined at a fixed angle with respect to the guide surface 19 , as is illustrated by an oblique straight line 84 in FIG. 8. This straight line 84 is also the input signal for the surface button 12 , if this is not adjusted in the vertical direction.

Im Idealfall müßte nun der Regler 79 zusammen mit dem elektro-mechanischen Wandler den Oberflächen taster 12 längs der vertikalen Achse gleichzeitig so nachstellen, daß jeder Punkt des Oberflächen tasters 12 der Kurve 84 folgt, während der Ober flächentaster allmählich seine Meßstrecke durch läuft. Infolge der Verzögerungswirkung durch den Regler 79 wird aber die Bahnkurve, längs derer sich der Oberflächentaster 12 bewegt, nacheilen, d. h. es kommt in Fig. 8 eine weitere Bahnkurve zustande, die im eingeschwungenen Zustand zu der Bahnkurve 84 parallel verläuft, jedoch nach rechts versetzt ist. Diese eingeschwungene Bahnkurve des Oberflächentasters 12 ist in Fig. 8 mit 85 be zeichnet. Der seitliche Versatz entspricht dem Schleppfehler der durch den Integrator zustande kommt. Dies läßt sich ohne weiteres verstehen, wenn, wie bei dem gezeigten Vorschubgerät 1, zur vertikalen Verstellung ein Spindeltrieb 58 zusammen mit einem Antriebsmotor verwendet wird, dem ein Verstärker vor geschaltet ist, der das Ausgangssignal des Oberflächen tasters 12 hinreichend verstärkt, um damit die Antriebs spannung für den Motor zu erzeugen. Eine bestimmte Neigung der Kontur des Werkstücks bzw. der Geraden 84 entspricht einer bestimmten Verstellgeschwindig keit der Hebelanordnung 44 und damit einer bestimmten Drehzahl des Motors. Diese Motordrehzahl ist abhängig von der anliegenden Spannung, die dem Ausgangssignal des Oberflächentasters 12 proportional ist. Im einge schwungenen Zustand des Systems bzw. des Regelkreises 75 wird die Nachstellung des Oberflächentasters 12 soweit der wahren Kontur entsprechend der Kurve 84 nacheilen, daß die von dem Oberflächentaster 12 ab gegebene und verstärkte Spannung den Motor schnell genug rotieren läßt, damit die Bahnkurve des Ober flächentasters 12 mit derselben Steigung ansteigt wie das Werkstückprofil. Ideally, the controller 79 would now have to readjust the surface button 12 along the vertical axis together with the electro-mechanical transducer so that each point of the surface button 12 follows the curve 84 , while the surface button gradually runs through its measuring path. As a result of the delay effect by the controller 79 , however, the trajectory along which the surface sensor 12 moves will lag, that is, a further trajectory is obtained in FIG. 8, which in the steady state runs parallel to the trajectory 84 , but is offset to the right . This steady trajectory of the surface sensor 12 is shown in Fig. 8 with 85 be. The lateral offset corresponds to the following error caused by the integrator. This can be readily understood if, as in the feed device 1 shown, a spindle drive 58 is used for vertical adjustment together with a drive motor, to which an amplifier is connected before, which amplifies the output signal of the surface probe 12 sufficiently to thereby drive generate voltage for the motor. A certain inclination of the contour of the workpiece or the straight line 84 corresponds to a certain adjustment speed of the lever arrangement 44 and thus a certain speed of the motor. This motor speed is dependent on the applied voltage, which is proportional to the output signal of the surface sensor 12 . In the swung state of the system or the control circuit 75 , the readjustment of the surface button 12 will lag as far as the true contour according to curve 84 , that from the surface button 12 given and amplified voltage can rotate the motor quickly enough so that the trajectory of the upper area sensor 12 rises with the same slope as the workpiece profile.

Würde nun der Schalter 77 ständig geschlossen sein, dann würde am Beginn der Meßstrecke von dem Ober flächentaster 12 zunächst kein Signal abgegeben wer den und es erfolgt keine Verstellung in vertikaler Richtung. Erst mit zunehmend ansteigendem Profil wird auch der Motor sich zu drehen beginnen, d. h. am Ausgang des elektro-mechanischen Wandlers 73 ent steht ein Signal. Da sich der Motor aber noch zu langsam dreht, um den Oberflächentaster 12 mit der genügenden Geschwindigkeit in vertikaler Richtung zu verfahren, muß das Signal an dem Ausgang 65 des Ober flächentasters 12 noch weiter ansteigen, bis es einen Wert erreicht, wie er dem oben erläuterten einge schwungenen Zustand entspricht. Die Bahnkurve des Ober flächentasters 12 wird folglich zu Beginn der Meß strecke nicht die Gerade 85 sein, der er im einge schwungenen Zustand folgt, sondern eine nach einer e-Funktion verlaufende Kurve, wie sie in Fig. 7 durch eine gestrichelte Kurve 86 angegeben ist. Diese ge strichelte Kurve 86 beginnt bei der Kurve 84 und geht asymptotisch in die Kurve 85 über, die den eingeschwunge nen Zustand repräsentiert.If the switch 77 were now constantly closed, then at the beginning of the measuring section from the upper surface button 12 no signal would initially be given to anyone and there would be no adjustment in the vertical direction. Only with an increasingly increasing profile will the motor begin to rotate, ie a signal is generated at the output of the electro-mechanical converter 73 . However, since the motor is still rotating too slowly to move the surface sensor 12 at the sufficient speed in the vertical direction, the signal at the output 65 of the surface sensor 12 must increase further until it reaches a value as explained above a steady state corresponds. The trajectory of the surface probe 12 will consequently not be the straight line 85 at the beginning of the measuring path, which it follows in the steady state, but rather a curve running according to an e-function, as indicated in FIG. 7 by a dashed curve 86 . This dashed curve 86 begins at curve 84 and merges asymptotically into curve 85 , which represents the steady state.

Dabei entspricht der Koordinatenursprung dem Start des Meßvorganges, also dem Beginn der Bewegung des Abtast diamanten 17 durch seine Meßstrecke.The coordinate origin corresponds to the start of the measuring process, that is, the beginning of the movement of the scanning diamond 17 through its measuring path.

Fig. 9 zeigt das an dem Ausgang 65 erhaltene elektrische Signal, wenn die Nachstellung des Oberflächentasters 12 bereits beginnt, wenn der Abtastdiamant 17 sich in Tastschnittrichtung zu bewegen begonnen hat. Da das Ausgangssignal des Oberflächentasters 12 sich aus der Differenz des Profils des Werkstücks und der Bewegung des Oberflächentasters 12 ergibt, steigt die Spannung an dem Ausgang 65 entsprechend einer gestrichelten Kurve 87 allmählich exponentiell an, bis sie den einge schwungenen Zustand erreicht hat, der oben erläutert ist. Fig. 9 shows the electrical signal obtained at the output 65, if the adjustment of the surface button 12 starts when the Stylus type 17 has begun to move in Tastschnittrichtung. Since the output signal of the surface sensor 12 results from the difference in the profile of the workpiece and the movement of the surface sensor 12 , the voltage at the output 65 gradually increases exponentially in accordance with a dashed curve 87 until it has reached the steady state described above is.

Gemäß dem neuen Verfahren wird nun der Schalter 77 erst geschlossen, nachdem der Abtastdiamant 17 ein Stück seiner Wegstrecke in Tastschnittrichtung zurück gelegt hat. Bezogen auf Fig. 8 bedeutet dies am Be ginn der Meßbewegung, die dem Koordinatenursprung entspricht und mit X₀ bezeichnet ist, ist der Schal ter 77 geöffnet. Damit steigt die Spannung an dem Aus gang 65 des Oberflächentasters 12 linear längs einer Kurve 88 an. Die Gerade 88 geht durch den Punkt X₀ und ihre Steigung ist proportional der Steigung des Oberflächenprofils, bezogen auf die Führungsfläche 19. Sobald die Ausgangsspannung des Oberflächentasters 12 einen Wert erreicht hat, der bei der gegebenen Stei gung jener Spannung entspricht, die erforderlich ist, damit der Motor des Spindeltriebs 58 mit einer dem eingeschwungenen Zustand entsprechenden Drehzahl läuft, wird der Schalter 77 geschlossen. Dieser Zeitpunkt ist erreicht, wenn der Abtastdiamant 17 die Stelle X₁ erreicht hat. Nun liefert der Oberflächentaster 12 an seinem Ausgang 65 eine Spannung, die zu einer Ver stellung des Spindeltriebs 58 führt, so daß die Bahn kurve des Oberflächentasters 12 parallel zu dem schräg liegenden Werkstückprofil erfolgt. Im Falle einer exakt glatten Werkoberfläche ist damit die Ausgangs spannung des Oberflächentasters 12 eine konstante Spannung gemäß einer Geraden 89, d. h. die Spannung des Oberflächentasters 12 ist ab der Stelle X₁ unver änderlich.According to the new method, the switch 77 is now only closed after the scanning diamond 17 has traveled a portion of its path in the direction of the key cut. Referring to Fig. 8, this means at the start of, measuring movement, corresponding to the coordinate origin and is designated X₀, the scarf is open ter 77th Thus, the voltage at the output 65 of the surface sensor 12 increases linearly along a curve 88 . The straight line 88 passes through the point X₀ and its slope is proportional to the slope of the surface profile, based on the guide surface 19 . As soon as the output voltage of the surface probe 12 has reached a value which corresponds to the voltage at the given pitch which is required for the motor of the spindle drive 58 to run at a speed corresponding to the steady state, the switch 77 is closed. This point in time is reached when the scanning diamond 17 has reached the point X 1. Now the surface button 12 supplies at its output 65 a voltage that leads to a United position of the spindle drive 58 , so that the path curve of the surface button 12 takes place parallel to the inclined workpiece profile. In the case of an exactly smooth work surface, the output voltage of the surface sensor 12 is a constant voltage along a straight line 89 , ie the voltage of the surface sensor 12 is unchangeable from the point X 1.

Falls die Oberfläche rauh ist oder eine Welligkeit aufweist, spiegelt sich diese Rauheit und Welligkeit in einer entsprechenden Verformung der Geraden 89. If the surface is rough or has a ripple, this roughness and ripple is reflected in a corresponding deformation of the straight line 89 .

Wie nun Fig. 9 unschwer erkennen läßt, vermeidet das neue Regelverfahren einen langen asymptotischen Aus gleichsvorgang, der sich weit über den Punkt X₁ hinaus in die Meßstrecke verschiebt und die nutzbare Meß strecke deutlich beschränkt. Hinzu kommt, daß der ge krümmte Verlauf der Ausgangsspannung gemäß der Kurve 87 einen zusätzlichen, in Wahrheit nicht vorhandenen Gestaltsfehler simuliert, wobei die Frequenz dieses Ausgleichsvorgangs Frequenzanteile aufweist, die im Bereich der Wellenlänge von Welligkeiten der Ober fläche liegen. Es wird dadurch nicht nur ein Gestalts fehler, sondern auch eine zusätzliche Welligkeit der Oberfläche simuliert oder bei entgegengesetzter Phasen lage wird eine vorhandene Welligkeit der Oberfläche unterdrückt. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Ver fahrens dagegen wird aus der Meßstrecke nur das Stück zwischen X₀ und X₁ ausgeblendet und danach liefert der Oberflächentaster 12 ein Signal wie im eingeschwungenen Zustand.As can now be seen in FIG. 9, the new control method avoids a long asymptotic equalization process, which moves far beyond the point X 1 into the measuring section and clearly limits the usable measuring section. In addition, the curved curve of the output voltage according to curve 87 simulates an additional, in fact non-existent design error, the frequency of this compensation process having frequency components which are in the region of the wavelength of ripples of the upper surface. This not only simulates a design error, but also simulates an additional ripple on the surface, or if the phases are in opposite phases, the existing ripple on the surface is suppressed. In contrast, when using the method according to the invention, only the piece between X₀ and X₁ is hidden from the measuring section and then the surface sensor 12 delivers a signal as in the steady state.

Wie sich zeigen läßt, ist die Strecke X₀-X₁ abhängig von der Integrationszeitkonstanten, die ihrerseits wieder davon abhängig ist, welche Wellenlänge des Werkstückprofils unterdrückt und ab welcher Wellen länge eine Auswertung erfolgen soll. Der Punkt X₁, zu dem ein Schließen des Schalters 77 erfolgt, ist dagegen von der Schieflage des Werkstückes unabhängig. Dagegen geht wiederum ein die Vorschubgeschwindigkeit, die aber mit der auszuwertenden Wellenlänge verknüpft ist. Praktische Zahlenwerte ergeben sich aus der nach folgenden Tabelle:As can be shown, the distance X₀-X₁ is dependent on the integration time constant, which in turn depends on which wavelength of the workpiece profile is suppressed and from which wavelength an evaluation is to take place. The point X₁, to which the switch 77 closes, is independent of the inclination of the workpiece. On the other hand, there is the feed rate, which is linked to the wavelength to be evaluated. Practical numerical values result from the following table:

Werden diese Werte in die GleichungInclude these values in the equation

s = v · ts = v · t

eingesetzt, wobei s die Strecke in mm, v die Vorschubge schwindigkeit und t der Einschaltzeitpunkt ist, erhält man für die ersten beiden Meßstrecken einen Wert von 0,56 mm und für die Meßstrecke von 17,5 mm einen Wert von 1,75 mm. Dies bedeutet, daß der Punkt X₁ 0,56 mm bzw. 1,75 mm von dem Punkt X₀, also dem Startpunkt für den Abtastdiamanten 17 entfernt liegt. Die Zahlen las sen auch erkennen, daß der Schalter 77 ohne weiteres von dem Schlitten 14 gesteuert werden kann, womit eine aufwendige Wegmessung zur Ermittlung des Einschaltpunktes mit Hilfe einer Elektronik entbehrlich ist.used, where s is the distance in mm, v is the feed speed and t is the switch-on time, you get a value of 0.56 mm for the first two measuring sections and a value of 1.75 mm for the measuring section of 17.5 mm. This means that the point X ₁ 0.56 mm or 1.75 mm from the point X₀, that is the starting point for the scanning diamond 17 is removed. The numbers let sen also recognize that the switch 77 can be easily controlled by the carriage 14 , so that a complex distance measurement to determine the switch-on point with the help of electronics is unnecessary.

Dieses neue, anhand eines vereinfachten Regelkreises erläuterte Regelverfahren arbeitet nicht nur bei Schräg lagen von Werkstücken, sondern in der gleichen Weise auch bei von der geraden Form abweichenden Werkstück profilen, wobei dieselben Einschaltpunkte gewählt werden, wie dies oben anhand des schrägliegenden Werk stückes erläutert ist. Es spielt dabei keine Rolle, ob das Werkstück mehr oder weniger schräg liegt oder ob das Werkstück gekrümmt ist. In jedem Falle wird der Schalter bei einer Meßstreckenlänge von 5,6 mm und 0,5 mm·s^-1 Vorschubgeschwindigkeit der Schalter nach 0,56 mm geschlossen und es werden die anhand der Fig. 8 und 9 erläuterten Vorteile erzielt.This new control method, explained on the basis of a simplified control circuit, works not only in the case of inclined workpieces, but also in the same way in the case of workpiece profiles deviating from the straight shape, the same switch-on points being selected as is explained above with reference to the inclined workpiece. It does not matter whether the workpiece is more or less inclined or whether the workpiece is curved. In any case, the switch is closed at a measuring path length of 5.6 mm and 0.5 mm · s ^-1 feed speed of the switch after 0.56 mm and the advantages explained with reference to FIGS. 8 and 9 are achieved.

Ferner ist es ohne weiteres möglich, anstelle des Span nungsverstärkers in Kombination mit dem Spindelantrieb und Motor als Integrator und mechanischem Wandler einen elektrischen Integrator zu verwenden zusammen mit einem elektro-mechanischen Wandler, der keine integrierende Charakteristik hat, wie beispielsweise ein in eine Mit tellage federvorgespanntes Tauchspulsystem, das im übrigen auch bei dem neuen Vorschubgerät 1 zur Verstel lung der Hebelanordnung 44 Verwendung finden kann.Furthermore, it is readily possible to use an electrical integrator instead of the voltage amplifier in combination with the spindle drive and motor as an integrator and mechanical converter, together with an electro-mechanical converter that has no integrating characteristic, such as a spring-loaded device in a center position Plunging coil system, which can also be used in the new feed device 1 for adjusting the lever arrangement 44 .

Aus Fig. 8 läßt sich auch grafisch die Strecke X₀-X₁ ermitteln. An der Stelle X₁ hat der Oberflächentaster 12 nämlich die Höhenlage, die er, keine Verzögerung des Regel kreises vorausgesetzt, an sich am Punkt X₀ hätte haben müssen.From Fig. 8, the distance X₀-X₁ can also be determined graphically. At the point X₁ the surface button 12 has namely the altitude, which he, provided there was no delay in the control circuit, should have had at point X₀.

Wird die Regelung eingeschaltet, wenn der Rändelknopf 26 zur Winkelverstellung verwendet wird, kommt eine schein bare Drehung um die Spitze des Abtastdiamanten 17 zu stande.If the control is switched on when the knurled knob 26 is used for angular adjustment, an apparent rotation occurs around the tip of the scanning diamond 17 .

Mit Hilfe des neuen Vorschubgerätes in Kombination mit dem neuen Regelverfahren ist es möglich, über einen verhältnismäßig langen Weg der Meßstrecke fehlerfrei die Rauheit zu messen. Nach Abschalten der Regelung kann die Welligkeit und sogar in gewissem Umfang die Gestaltsabweichung des Prüflings innerhalb der Meß strecke festgestellt werden, weil kein Informations verlust bzw. keine Veränderung infolge einer auf der Werkstückoberfläche gleitenden Kufe auftritt.With the help of the new feed device in combination with The new control procedure makes it possible to use a comparatively long distance of the measuring section without errors to measure the roughness. After switching off the control can the ripple and even to some extent the Shape deviation of the test specimen within the measurement Range can be determined because no information loss or no change as a result of being on the Workpiece surface sliding skid occurs.

Claims

1. Feed device ( 1 ), in particular for measuring welness and roughness according to the stylus method with a housing ( 2 ); one in the housing ( 2 ) arranged, defining a linear first axis guide device ( 8 ) for a slide ( 14 ) guided thereon; a on the carriage ( 14 ) th surface button ( 12 ) which can be pivoted relative to the carriage ( 14 ) with respect to a second axis ( 51 ) which is perpendicular to the first axis and which has a mechanical / electrical converter which converts a movement of a movable probe tip ( 17 ) belonging to the surface probe ( 12 ), which rests on the surface of the workpiece to be measured and follows the surface structure, into a path-proportional electrical signal; and with a drive device ( 31 , 32 ) for the carriage ( 14 ) to move the carriage ( 14 ) at a constant speed a predetermined distance along the guide device ( 18 ); and with a bearing device ( 44 ) arranged in the housing ( 2 ), by means of which the surface probe ( 12 ) can be moved relative to the housing ( 2 ) with respect to a linear third axis, the third axis being essentially parallel to the direction extends in which the scanning tip ( 17 ) is deflected from the upper surface of the workpiece to be tested, and a drive device ( 23 , 58 ) is assigned to the third axis.

2. Feed device according to claim 1, characterized in that the storage device has a handlebar arrangement ( 44 ).

3. Feed device according to claim 2, characterized in that the handlebar arrangement ( 44 ) of two scissor-like crossed, two-armed levers ( 45 , 46 ) is gebil det, which are connected by a swivel joint ( 52 ), and that the swivel joint ( 52 ) which divides in the same way for the two-armed lever ( 45 , 46 ).

4. Feed device according to claim 3, characterized in that one of the two two-armed lever ( 46 ) is pivotally mounted on the carriage ( 14 ) and the other two-armed lever ( 45 ) via a swivel / sliding joint ( 53 ) on the carriage ( 14 ) is supported that on a two-armed lever ( 46 ) of the surface button ( 2 ) at the other end is pivotally mounted directly or indirectly, and that by an elastic member ( 57 ) that the two levers ( 45 , 46 ) with the rotating joint ( 52 ) connecting to one another in the direction of the slide ( 14 ).

5. Feed device according to claim 1, characterized in that the surface sensor ( 12 ) sits on an arm ( 13 ).

6. Feed device according to claim 5, characterized in that the arm (13) housing through an opening in the Ge (12) projects and that the button surface (12) is secured to the projecting from the housing (2) end.

7. Feed device according to claims 4 and 5, characterized in that the arm ( 13 ) on the on the carriage ( 14 ) pivotally mounted lever ( 46 ) is pivotally mounted, and that one of two elements ( 55 , 56 ) formed , playful stop device ( 54 ) is provided, of which one element ( 55 ) on the arm ( 13 ) and the other element ( 56 ) is attached to the free end of that two-armed lever ( 45 ), which via the swivel / slide joint ( 53 ) is supported on the carriage ( 14 ).

8. Feed device according to claims 1 or 4, characterized in that the swivel joint for the second axis ( 51 ) and / or the swivel joint with which the one lever ( 46 ) is connected to the carriage ( 14 ) by leaf springs ( 43 , 48 ) is / are formed.

9. Feed device according to claim 1, characterized in that the drive device for the third axis is formed by a motor-driven spindle drive ( 58 ).

10. Feed device according to claims 4 and 9, characterized in that the spindle drive ( 58 ) acts on the distal end of that two-armed lever ( 45 ) which is supported on the slide ( 14 ) on the swivel / slide joint ( 53 ).

11. Feed device according to claim 1, characterized in that a fourth axis is provided which is a pivot axis and the associated Lagereinrich device is a pivot bearing ( 22 ) which is net angeord between the guide device ( 18 ) and the housing ( 2 ) , such that the guide device ( 18 ) in the housing ( 2 ) can be pivoted through a limited angle.

12. Feed device according to claim 11, characterized in that the pivot bearing ( 22 ) is arranged at one end of the guide device ( 18 ).

13. Feed device according to claim 12, characterized in that the pivot bearing ( 22 ) is arranged at that end of the guide device ( 18 ) which is closer to the surface probe ( 12 ).

14. Feed device according to claim 11, characterized in that the pivot bearing is formed by a leaf spring ( 22 ).

15. Feed device according to claim 11, characterized in that a drive device for the fourth axis of a screw drive device ( 23 ) is formed.

16. Feed apparatus according to claim 15, characterized in that the screw spindle (24) driving means of the screw spindle (23) carries a manually operate the operating knob (26).

17. Procedure for readjusting the position of a surface ent of a surface measuring or testing device ent speaking of the contour of the surface of a test object where the control loop is the surface button, a an integrator and on the surfaces button connected control circuit and an on the control circuit connected actuator contains, which changes the position of the surface probe and with a drive unit surface sensors with constant speed a measuring distance over the measured area Surface is moved, characterized in that the control loop when starting the movement of the waiter area probe along the measuring section is interrupted and is only closed after the surface dew ster has covered part of its measurement distance.

18. The method according to claim 17, characterized in that that to interrupt and close the control loop a controlled switch is used.

19. The method according to claim 18, characterized in that the switch from the movement of the surface ta sters is controlled mechanically.

20. The method according to claim 17, characterized in that that the control loop between the surface sensor and interrupted the input of the control circuit or is closed.

21. The method according to claim 17, characterized in that that part of the test section, according to which the control loop is closed, has a length that at ge closed loop control one way piece would correspond, at the end of the surface chentaster would take a position that the contour would correspond to the beginning of the considered section.

22. A method for prepositioning a surface tester of a feed device, in particular for measuring ripple and roughness, according to the scanning section, the feed device comprising: a housing ( 2 ); a guide device ( 8 ) arranged in the housing ( 2 ) and defining a linear first axis for a slide ( 14 ) guided thereon; a on the carriage ( 14 ) held surface probe ( 12 ) which is pivotable relative to the carriage ( 14 ) with respect to a second axis ( 51 ) which is at right angles to the first axis and which has a mechanical / electrical converter which one Movement of a surface probe ( 12 ) belonging to the movable probe tip ( 17 ), which rests on the surface of the workpiece to be measured and follows the surface structure, converts into a path-proportional electrical signal; and a Antriebseinrich device ( 31 , 32 ) for the carriage ( 14 ) to move the Schlit th ( 14 ) at a constant speed a predetermined distance along the guide means ( 18 ); and a bearing device ( 44 ) arranged in the housing ( 2 ), by means of which the surface probe ( 12 ) can be moved relative to the housing ( 2 ) with respect to a linear third axis, the third axis extending essentially parallel to the direction , in which the scanning tip ( 17 ) is deflected from the surface of the workpiece to be tested, and a drive device ( 23 , 58 ) is assigned to the third axis; and the method comprising the steps of:
a control circuit is used which has a setpoint generator and a comparison device in which an output signal of the surface probe is compared with an output signal of the setpoint generator, it is adjusted along the third axis by means of the signal obtained from the comparison until the Output signal of the surface probe is equal to the setpoint; and it is the control circuit stopped during the movement of the Oberflä chentasters along the distance that is traversed in the tracer cut, whereby the setting is held along the third axis even when the control loop is shut down.

23. The method according to claim 22, characterized in that that the control loop only immediately before the start of the Movement of the surface probe along the route, which is run through the tactile cut method, silent is set.

24. The method according to claim 22, characterized in that that the setpoint is adjustable in a range whose range limits those maximum deflections of the Correspond to surface buttons, between which the Deflection of the surface probe within one predetermined tolerance range of the deflection of the upper area sensor is proportional.