DE8400921U1

DE8400921U1 - Meßkopf für Schleifmaschinen

Info

Publication number: DE8400921U1
Application number: DE8400921U
Authority: DE
Original assignee: Schaudt Maschinenbau 7000 Stuttgart De GmbH
Current assignee: Schaudt Maschinenbau 7000 Stuttgart De GmbH
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1985-07-11
Also published as: DE3500050A1; DE3500050C2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Meßkopf für Schleifmaschinen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.

Rundsch1e1ffnasch1nen flir anspruchsvolle Schi elf auf gaben sind heute | 1m allgemeinen mit einem solchen sogenannten Durchmesser-Meßkopf» | und zusätzlich mit einem sogenannten Längenmeßkopf ausgerüstet. f Der Durchmesser-Meßkopf dient zum Messen eines oder mehrerer Durch- | messer während des Schleifen« oder nach dem Schleifen. Der Längen- f meßkopf dient dazu, die Abweichung der axialen Lage einer Werkstück- \ schulter relativ zu einer Idealen definierten Schulter!age aufzu- _:; nehmen. Streng genommen 1st also der Ausdruck "Längemneßkopf" nicht | ganz korrekt, er hat sich aber eingebürgert. Diese Aufnahme der \ Abweichung dient zum sogenannten Längsausrichten. Unter Längsaus- ', richten verstand man ursprünglich die axiale Verschiebung des Werkstücks unter laufender Messung dieser Abweichung, bis diese Abweichung > einen zulässigen Grenzwert unterschritten hatte. Heute sind auch
andere Methoden zum Ausgleich dieser Abweichung üblich, zuffl Beispiel
ihre Verrechnung in der Maschinensteuerung; auch für diese Methoden
wird der Begriff Längsausrichten benutzt. «

Der Längenmeßkopf erfordert nicht nur einen erheblichen konstruktiven | Aufwand in Form einer kompletten Meßeinrichtung einschließlich einer | Steuerungsachse zum Einfahren und Ausfahren, sondern stellt auch eine %

erhebliche Behinderung für den Bedienungsmann dar. |

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, den konstruktiven Aufwand für
das Längsausrichten herabzusetzen und die räumliche Behinderung durch
den Längenmeßkopf vor dem Werkstück zu beseitigen.

Grundsätzlich wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Meßkopf auch zur Durchführung von Längenmessungen eingerichtet wird;
erfindungsgemäß wird er dazu mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1
angeführten Merkmalen versehen.

Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll anh&t'id der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen:

Mg. 1 schematisch eine teilweise geschnittene Seltenansicht einer bekannten Rundschleifmaschine mit einem Durchmesser-Meßkopf und einem getrennten Längenmeßkopf;

F1g. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen modifizierten Durchmesser-Meßkopfes;

Fig. 3 schematisch den oberen Meßbacken des Meßkopfes nach Pig.2;

Fig. 4 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausftihrungsform der Erfindung; und

Fig. 5A und 5B schematisch den Taster-Teil einer dritten Ausfllhrungsform der Erfindung.

Die schematisch in Fig. 1 dargestellte Schleifmaschine mit einem Maschinenbett 11, einer Schleifscheibe 12 und einem Werkstückschlitten 13 weist einen Durchmesser-Meßkopf 14 und einen Längenmeßkopf 15 auf. Für den Durchmesser-Meßkopf 14 ist eine programmierbare NC-Achse Y notwendig, um die Taster 16, 17 des Durchmesser-Meßkopfes 14 entsprechend den zu messenden Durchmessern des Werkstückes 18 zu positionieren, sowie ferner einen Schwenkantrieb 19, mit dem der Durchmesser-Meßkopf aus der in ausgezogenen Linien dargestellten Arbeltstellung in die strichpunktiert dargestellte Ruhestellung verbracht werden kann.

Für den Längenmeßkopf 15 ist eine zweite programmierbare NC-Achse U notwendig, um den Taster 20 des Längenmeßkopfes 15 vor dem jeweiligen Längsausrichten auf etwa den mittleren Radius der abzutastenden Schulter 21 des Werkstückes 18 zu positionieren, wie in strichpunktierten Linien für den Taster 20 angedeutet.

Ersichtlich behindert der Langenmeßkopf 15 mit der zugehörigen programmierbaren NC-Achse U und der diese tragende Konsole 22 den Zugang zum Werkstück 18 erheblich.

Erfindungsgemäß soll deshalb der Durchmesser-Meßkopf 14 so abgewandelt werden, daß einer der beiden Taster 16, 17 auch zur Abtastung der Schulter 21 verwendet werden kann, was bedeutet, daß der betreffende Taster und der Meßkopf 14 so verändert werden müssen, daß sie neben der Tast- und Meßfunktion senkrecht zur Werkstückachse auch eine Tast- und Meßfunktion parallel zur WerkstUckachse ausfuhren können.

Ein solcher abgewandelter Durchmesser-Meßkopf 14a 1st in Figuren 2 und 3 dargestellt; bei dieser AusfUhrungsform wird der obere Meßbacken 16a so ausgestaltet, daß er zusätzlich zu seiner Funktion beim Durchmessermessen auch die Funktion eines Tasters für die Längenmessung übernehmen kann, und zwar in der Welse, daß das gleiche Meßwerk 30 sowohl für die Durchmesser-Messung als auch für die Längenmessung herangezogen werden kann. Der obere Meßbacken 16a weist gemäß Fig. 3 einen Taster auf, der auf einer Welle ZZ sitzt, die in einem Rohr 33 drehbar und längsverschiebbar 1st, das an seinem oberen Ende einen Klotz 34 trägt, der ortsfest relativ zum Meßkopf 14a ist, entsprechend der die Meßstange aufnehmenden Pinole bei der üblichen Konstruktion eines Durchmesser-Meßkopfes. Die Welle 32 trägt an ihrem oberen Ende einen Bügel 35, und dieser Hegt entweder direkt am Meßfühler des Meßsystems 30 oder in bekannter Weise über eine zwischengeschaltete Meßstange an dem Meßfühler an. Der Bügel 35 weist eine Doppelkeilfläche 36 auf, in die ein Bolzen 37 eingreift, der an einer Stirnfläche des Klotzes 34 senkrecht zur Richtung der Welle 32 vorsteht. Auf der diametral mit Bezug auf die Welle 32 gegenüberliegenden Seite trägt der Bügel 35 eine Stange 30, die in einen federbelasteten Mit ten stell er 39 eingreift, der die Form einer drehbaren Scheibe mit zwei axial vorstehenden Bolzen 40 hat, zwischen denen die Stange 38 angeordnet ist.

Beim Messen von Durchmessern wird mit dem beschriebenen Meßkopf 14a 1η der gleichen Weise gearbeitet wie mit üblichen Durchmesser-Meßköpfen: Der Meßtaster 31 legt sich an den Aoßenumfang des Werkstückes 18a an und hebt gegebenenfalls die Welle 32 an, so daß der Bügel 35 den Meß-

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fUhler des Meßsystems 30 anhebt, wobei 1n Üblicher Welse feine parallele Messung mit dem unteren Meßbacken 17a vorgenommen werden kann; es kann aber auch ausschließlich mit einem Meßbacken, 1n diesem Falle eben dem oberen Meßbacken 16a, gemessen werden und der untere Meßbacken 17a nur zur Kompensation benut2t werden.

Bei der Längenmessung wird dagegen der Taster 31 seitlich an eine Werkstückschulter 21a angelegt und dabei gegebenenfalls aus seiner Stellung seitlich ausgelenkt, so daß die Welle 32 verdreht wird. Bei Drehung der Welle 32 wird der damit fest verbundene Büge! 7 mit dem entsprechenden Teil der Doppelkellfläche 36 gegen den Bolzen 9 gedrängt und dabei proportional zur seitlichen Auslenkung des Tasters 31 nach oben gegen das Meßsystem 30 geschoben, was sich auf das Meßsysteie 30 in exakt der gleichen Welse auswirkt wie ein Anheben des Tasters 31 bei dem soeben beschriebenen Vorgang der Durchmesser-Messung. Dank der Doppelkei!fläche 36 1st es dabei gleichgültig, ob der Taster 31 nach links oder rechts verdreht wird. Durch entsprechende Umgestaltung der Kellfläche 36 lassen sich selbstverständlich auch andere Bewegungsarten, wie über- oder unterproportionale Anhebung oder auch Anhebung bei Drehung in einer Richtung und Absenkung bei Drehung 1n anderer Richtung erreichen. Die Mittelstellung wird jeweils durch den Mittensteiler 39 erzwungen.

Fig. 4 zeigt eine Variante 14b eines Durchmesser-Meßkopfes nach Fig. 2: Hier ist der untere Meßbacken 17b gemäß Fig. 3 ausgestaltet, so daß dieser zum Längsausrichten verwendet werden kann, wie in Fig. 4 veranschaulicht. Diese Möglichkeit ist vor allem bei großen Schulterradien vorteilhaft.

Figuren 5A und 5B zeigen eine andere Ausführungsform eines Durchmesser-Meßkopfes nach Figur 2 mit Einrichtung zürn Längenmessen. Die beiden Meßbacken 16c und 17c sind in üblicher Weise in Richtung der Y-Achse verschiebbar, zusätzlich ist jedoch der obere Meßbacken 16c um eine

zur Y-Achse und zur Werkstückachse senkrechte Ache verschwenkb&r. Zu diesem Zweck sitzt der obere Meßbacken 16c auf einer entsprechend angeordneten Welle 40, die an einem Ende mit einem schematisch angedeuteten Winkel aufnehmer 41 fest oder über ein spielfreies Vorgelege verbunden ist; der Winkelaufnehmer 41 selbst ist zwar dann in Richtung der Y-Achse verschiebbar, ansonsten aber weder in einer anderen Richtung verschiebbar noch verschwenkbar gegenüber dem nicht dargestellten Meßkopf-. Ein Mittensteller entsprechend Figur 3 ist auch hier vorgesenen, der Übersichtlichkeit halber allerdings nicht dargestellt. - Analog zu der in Figur 4 dargestellten Variante der Ausführungsform nach Figur 3 kann auch die Ausführungsform nach Figur 5 in der Weise variiert werden, daß der untere Meßbacken 17c in entsprechender Weise verschwenkbar ausgestaltet wird. Auch eine Kombination der Verschwenkmöglichkeiten ist möglich, so daß an den Winkel aufnehmer geringere Anforderungen gestellt werden mUssen, da dieser dann nur noch dazu herangezogen wird, anzuzeigen, ob es sich um ein Signal für Lä'ngsmessung oder für Durchmessermessung handelt, während der genaue Meßwert vom Durchmessermeßwerk geliefert wird.

Abgesehen von solchen Verfeinerungen 1st die Arbeltswelse bei allen Ausführungsformen der Erfindung gleich:

Ober die Maschinensteuerung wird jeweils der Taster über die Y-Achse des Meßkopfes 14a bzw. 14b auf den gewünschten Abtastradius, nämlich etwa Mitte der abzutastenden Schulter, gebracht. Dabei kann der jeweils zur Längsabtastung vorgesehene Taster bereits federnd an dieser Schulter anliegen, oder er wird nach der Positionierung mit der Y-Achse durch entsprechende Bewegung des WerkstUckschHttens oder des Meßkopfträger-LängsschHttens zur Anlage an die Schulter gebracht; danach erfolgt das Längsausrichten. Es ist jedoch vorsorglich darauf hinzuweisen, daß die Erfindung auch bei Durchmesser-Meßköpfen angewandt werden kann, die keine programmierte Y-Achse haben, sondern auf einem bestimmten Werkstlickdurchmesser vorjustiert sind, wie das bei der Großserien-Produktion häufig der Fall 1st.

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Claims

Patentanwälte - European Patent Attorneys MÜNCHEN SIl P21 D SCHAUDT MASCHINENBAU GMBH Stuttgart MESSKOPF FOR SCHLEIFMASCHINEN ANSPRÜCHE

1. Meßkopf für Schleifmaschinen mit zwei Tastern die bei Durchmessermessung an diametral einander gegenüberliegenden Stellen des Werkstückes anliegen und in Richtung des gemessenen Durchmessers verschiebbar sind, wobei wenigstens einer der beiden Taster direkt oder Über eine zwischengeschaltete Meßstange mit einem Messwerk verbunden 1st, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks zusätzlicher Längenmessung mit dem gleichen Meßkopf wenigstens einer der beiden Taster um eine zur WerkstUckachse senkrechte Achse verschwenkbar 1st und ein die Schwenkbewegung dieses Tastes um die zur WerkstUckachse senkrechte Achse erfassendes Meßwerk vorgesehen ist.

2. Meßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des verschwenkbaren Tasters senkrecht zur Verschiebebewegung des Tasters bei Durchmessermessung Hegt und ein die Schwenkbewegung erfassender Winkelaufnehmer vorgesehen 1st.

3. Meßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verächwenkbare Taster auf einer gegenüber einem relativ zum Meßkopf ortsfesten Bauteil dreh- und verschiebbaren Welle befestigt ist und diese Welle ein Schwenkelement trägt, das bei Verschwenkung eine Verschiebeeinrichtung betätigt, mit der wenigstens die Welle relativ zum Meßkopf verschoben wird, und daß die Welle am Meßwerk, gegebenenfalls über die Meßstange, anliegt, so daß sowohl eine Axialverschiebung des Tasters bei Durchmesser-Messung als auch eine Schwenkbewegung des Tasters bei Längenmessung mit dem gleichen Meßwerk erfaßbar sind.

4. Meßkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel eine Stange trägt, die in einen Mittensteller eingreift, der aus einer federbelasteten drehbaren Scheibe mit zwei axial vorstehenden Bolzen besteht.

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