DE890420C

DE890420C - Verfahren zum Messen von Strecken und zum Teilen von Kreisen

Info

Publication number: DE890420C
Application number: DEB16575A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl-Ing Budnick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-09-02
Filing date: 1951-09-02
Publication date: 1953-09-17

Description

Verfahren zum Messen von Strecken und zum Teilen von Kreisen Die zulässigen Abweichungen von den absoluten Werten sind in der Meßtechnik und anderen Gebieten heute so klein, die Intervalle der benutzten Meßteilungen so groß, daß die Zwischenwerte nur mit Hilfe zusätzlicher Mittel eingestellt werden können. Diese Handhabung macht das Einstellen von Strecken und Kreisteilungen zeitraubend und das Ergebnis abhängig von der Sorgfalt und Beobachtungsgabe des Bedienenden.
Diese Nachteile sollen durch das nachstehende Verfahren vermieden wenden, das im wesentlichen darin besteht, daß eine gewünschte Strecke oder der gewünschte Teil eines Kreises einer bestimmten Zahl entspricht, die als Vielfaches des Teilungsintervalls eines Maßstabes bzw. einer Kreisteilung dargestellt ist. Hierbei müssen die Intervalle kleiner als die gewünschte Einstelltoleranz und untereinander so gleich sein, daß jede beliebige Summe aufeinanderfolgender Teilungen eine Meßstrecke ergibt, die noch innerhalb der gewünschten Toleranz liegt.
Verändert die Teilung relativ zur Ablesestelle ihre Lage, so wird beim Durchgang jedes Teilintervalls ein elektrischer Impuls erzeugt. Die mitgeteilten Impulse stellen also in ihrer Folge ein Abbild der Bewegung dar.
Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in der vielfachen Anwendungsmöglichkeit, in der elektronischen Geschwindigkeit der Auswertung und in der Verschleiß freiheit.
Die Abnahme der Impulse von Teilungen ist bekannt. Sie kann beispielsweise über eine geeignete Optik fotoelektrisch erfolgen unter Benutzung von ultraviolettem Licht für feinste Teilungen. Zur Verarbeitung der Impulse können ferner alle möglichen elektronischen Kippschaltungen und Zähi anordnungen herangezogen werden.
Eine sehr genaue Teilung ist bekannt in der Wellenlänge des Lichtes. Durch Beobachtung von Lichtinterferenzen gleicher Dicke lassen sich Stellen festlegen, Idie das Vielfache der halben Wellenlänge sind. Durch die verschiedenen Lichtwellen- längen sind verschiedene Teilungen gegeben. Das gleiche gilt bei Verwendung von Ultraschall wellen in einem Medium.
Weitere beispielsweise Möglichkeiten zur Herstellung feiner Teilungen sind gegeben, indem eine mit hoher Gleichmäßigkeit rotierende Masse an ihrem Umfang mit genauen Zeitmarken versehen wird, die nach einem Diamantritzverfahren eingeritzt oder als Vertiefungen kleinen Durchmessers in einem Impulstastverfahren eingedrückt werden können. Mehrere so hergestellte Teilungen können verglichen und nach einem Iterationsverfahren verbessert werden, bis eine genaue Urteilung geschaffen ist, die kopiert werden kann. Um die Teilintervalle zu verkleinern, können phasenverschoben mehrere Teilungen aufgebracht werden oder bei einer Teilung Impulsabnehmer phasenverschoben angesetzt werden.
Für bestimmte Fälle ist die Kenntnis der Abtastrichtung wichtig. Dies wird z. B. durch eine weitere phasenverschobene Teilung ermöglicht, deren Phasenlage zur Hauptteilung von der Bewegungsrichtung abhängt oder durch Einführung einer von der Meßbewegung induktiv erzeugten Spannung, deren Vorzeichen die Richtung angibt.
Folgend werden beispielsweise Ausführungen des grundlegenden Erfindungsgedankes beschrieben.
Bei einer Anwendung des Verfahrens zur Längenmessung und zur Winllmes sung werden die von der Meßbewegung mitgeteilten Impulse gezählt, wobei 1deren Adidition auch vorzeichenrichtig ausgeführt werden kann.
Zur Einstellung der Koordinaten, z. B. eines Lehrenbohrwerkes, wird die Itnpulsziahl mit einer voreingestellten Zahl verglichen, bei deren Erreichen ein Steuervorgang ausgelöst wird, der die Bewegung stillsetzt.
Jede Bewegung ist durch ihre Impulsfolge gekennzeichnet. Um eine bestimmte Bewegung zu erzielen, wird eine Steuerimpulsfolge vorgegeben.
Diese beiden Impulsfolgen werden mit elektronischen Mitteln, wobei auch Speicher eingesetzt werden können, verglichen. Durch eine gegenr seitige Abweichung wird eine Regelgröße erzeugt, nach deren Größe und Richtung die Bewegung nachgesteuert wird, beispielsweise mit Hilfe von elektronischen oder hydraulischen Antrieben, bis eine Übereinstimmung der beiden Impuls folgen erreicht ist.
Eine grobe Steuerung erhält man von einem Frequenzvergleich, im Gegensatz zum genannten Phasenvergleich.
So können zu Nachformzwecken alle Ksorxdinatenbewegungen festgelegt und die Impuls folgen auf einem gemeinsamen Träger, z. B. Magnetophon mit drei Spuren, gespeichert werden. Damit ist die Synchronisation sichergestellt, die Ablaufgeschwindigkeit bestimmt nur noch die Geschwindigkeit der Bearbeitung.
Als Steuerimpulsfolge können auch die Impulse einer weiteren Bewegung angesehen werden. Auf diese Weise können zwei oder mehr Bewegungen in Abhängigkeit gebracht werden. Bei Verwendung von elektrischer Impulsteilung und gege1benenfalls verschieden weiter Maßstabsteiiung lassen sich beliebige Bewegungsverhältnisse herstellen.
In Erweiterung der bekannten mechanischen, elektrischen und hydraulischen Übersetzungen stellt dieser Erfindungsgedanke eine neue elektronische Übersetzung dar. Als Anwendungsgebiete seien die Gewindeherstellung und das Abwälzfräsen genannt.
Zu Meßzwecken können Impuisfolgen oder die von ihnen erzeugte Regelgröße aufgezeichnet werden. Als Anwendung eei die Zahnflankenabwälzprüfung von Zahnrädern genannt, wobei die von den Drehungen der beiden abwälzenden Räder iiber ihre Impulsfolgen erzeugte Regelgröße ein Maß für den Flankenfehler darstellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1 Verfahren zum zMessen von Strecken und zum Teilen von Kreisen, dadurch gekennzeichnet, daß Längsteilungen bzw. Kreisteilungen verwendet werden, deren Teil intervall kleiner als die gewünschte bzw. zulässige Läntgen- bzw. Teilungstoleranz ist und deren Teilintervalle untereinander so weit gleich sind, daß die Summe einer beliebigen Anzahl aufeinanderfolgender Teilungen bis zur vollen Meßlänge bzw. bis zur vollen Kreis teilung von 360° ebenfalls innerhalb der gewünschten Maß-bzw. Teilungstoleranz liegt, wobei beim Vorbeigang der Maßstäbe an einer Ablesestelle bei jedem Durchgang eines Teilintervalls ein elektrischer Impuls erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die mitgeteilten. Impulse gezählt werden, ihre Zahl zur Anzeige gebracht oder mit einer voreingestellten Zahl verglichen wird, bei deren Erreichen ein Steuervorgang ausgelöst werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Bewegung mitgeteilte Impulsfolge mit einer vorgegebenen Impulsfolge oder der einer weiteren zweiten Bewegung vergleichen wird, wobei Abweichungen der Phasenlage beider Folgen eine Regelgröße erzeugen, die zu Steuerzwecken ausgenutzt werden kann, so daß unter Zuhilfenahme verschiedener Teilungen auf den bewegten Körpern und elektrischer Impulsteilung die Bewegungen in jede gewünschte gegenseitige Abhängigkeit gebracht werden können.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die. Impuls reihen oder die von ihnen erzeugte Regelgröße zu Meßzwecken aufgezeichnet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Impulsfolge gleichzeitig auf einem Träger gespeichert oder aufgezzeichnet wird.