DE9203582U1 - Meßvorrichtung zum Messen von Längen oder anderen Maßkriterien an Werkstücken - Google Patents

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Datum 16.3.1992

Meßvorrichtung zum Messen von Längen oder anderen Maßkriterien an Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zum Messen von Längen oder anderen Maßkriterien an Werkstücken mit einem feststehenden Meßteil sowie mit einem entgegen einer Federkraft für den Meßhub beweglichen und mit einem Meßwertgeber in Wirkverbindung stehenden Meßteil, wobei die beiden Meßteile durch die Federkraft an dem zu vermessenden Werkstück für den Meßvorgang anliegen.

Die Meßvorrichtung der Erfindung dient zum Messen von Längen an Werkstücken. Dabei ist die "Länge" im allgemeinsten Sinn zu verstehen. So kann es sich beispielsweise um das Messen von Außendurchmessern bei Drehteilen, um das Messen von Innenwelten beispielsweise bei Rohren, um das Messen von Wandstärken etc. handeln. Auch die Werkstücke sind im weitesten Sinn zu verstehen. So kann es sich bei den Werkstücken beispielsweise um Präzisionsdrehteile oder allgemein um technische Artikel aus Metall, Kunststoff, Keramik, Holz, Stein etc. handeln.

Meßvorrichtungen zum Messen von Längen an Werkstücken dienen dazu, nach der Herstellung der Werkstücke zu überprüfen, ob die Maße des jeweiligen Werkstückes Innerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenzen liegen. Außerhalb der Toleranzgrenzen liegende Werkstücke gehören somit zum

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AusschuS oder müssen nachgearbeitet werden. Heutzutage Ist es aber nicht mehr ausreichend, fehlerfreie Ware zu liefern, sondern es ist seitens des Lieferanten nachzuweisen, daß ein gut funktionierendes Qualitäts-Sicherungs-System besteht, wobei die Hauptforderung darin liegt, Fehler zu vermeiden statt Fehler zu erkennen, was neben einem guten Produktimage auch zur Kostensenkung beitragen soll. Aus diesem Grunde spielt heutzutage das Qualitätssicherungssystem SPC (statistical process control) eine immer bedeutendere Rolle. Es handelt sich dabei um eine statistische Prozeßsteuerung vorzugsweise über EDV, bei der während der Fertigung nach einem Prüfplan bestimmte Maße (sogenannte SPC-Merkmale) in genau festgelegten zeitlichen Abständen gemessen werden. Um repräsentative Meßergebnisse zu erhalten, werden dabei pro Meßvorgang etwa 3 bis 5 Teile gemessen. Die Meßergebnisse werden per Knopfdruck In den beim Meßplatz in der Fertigung Installierten Computer übernommen. So entsteht nach einiger Zeit entsprechend einer Fieberkurve der Verlauf eines bestimmten Maßes, so daß der Trend erkennbar ist. Durch die auf dem Bildschirm optisch gut erkennbare obere sowie untere Toleranzgrenze kann der Bediener jederzeit genau erkennen, ob ein bestimmtes Maß noch innerhalb der Toleranz liegt oder ob er eingreifen muß, um zu vermeiden, daß das Maß sich außerhalb der Toleranzgrenzen bewegt. So steuert der Bediener seinen Prozeß und stellt dabei sicher, daß etwa Werkzeuge nachgeschärft oder ausgetauscht, die Maschine nachgestellt etc. wird, bevor die Toleranzgrenzen über- oder unterschritten werden und somit Ausschuß entsteht.

Um jedoch SPC in der Praxis wirksam und effizient durchführen zu können, müssen beim Messen der Teile bestimmte Grundvoraussetzungen erfüllt werden. Zunächst muß der Meßvorgang rasch durchzuführen sein, d.h. ein Meßmittel darf nicht während der Abwicklung eines Auftrages ständig auf andere Maße umgestellt werden müssen. Weiterhin muß die Messung zuverlässig sein, um sicher sein zu können, daß der richtige Wert abgespeichert wird. Das Teil muß hierzu sicher positioniert werden können, um ein Verkanten oder dgl. auszuschließen. Maßverfälschungen, wie diese beim Messen mittels einer Mikrometer sehr au be auftreten können, Indem mehr oder minder starker Meßdruck durch die menschliche Hand möglich ist, muß zuverlässig ausgeschlossen sein. Schließlich müssen die Messungen präzise sein, d.h. sie müssen - falls erforderlich - auch im my-Berelch möglich sein.

Dleses Qualitätssicherungssystem SPC erfordert eine gut funktionierende Meßvorrichtung. Hierfür ist es bekannt, für eine ganz bestimmte Meßaufgabe spezielle Meßvorrichtungen herzustellen. Dabei sind Immer zwei Meßteile vorgesehen, nämlich ein feststehendes Meßteil sowie ein entgegen einer Federkraft für den Meßhub bewegliches Meßteil, welches mit einem Meßwertgeber, beispielsweise einem Meßtaster oder einer Meßuhr in Wirkverbindung steht. Für den Meßvorgang wird das bewegliche Meßteil entgegen der Federkraft etwas verschoben und das zu vermessende Werkstück zwischen die Meßteile eingespannt, so daß diese am Werkstück anliegen und so dann die Längenmessung vorgenommen werden kann. Nachteilig bei diesen bekannten Meßvorrichtungen ist, daß sie für ein bestimmtes Werkstück zweckgebunden sind und für andere Werkstücke in der Regel nicht genutzt werden können. Derartige Meßvorrichtungen lohnen sich dann nur für Großserien. Für kleine Serien sind sie unwirtschaftlich, da zu teuer.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung zum Messen von Längen an Werkstücken zu schaffen, mit der auch kleinere Serien wirtschaftlich vermessen werden können.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung ein Grundkörper vorgeschlagen, an dem In verstellbaren Positionen zueinander, Jedoch für den Meßvorgang fixiert zwei Meßgerätehalteblocks angeordnet sind, an denen wiederum Jeweils austauschbar ein das Jeweilige Meßteil bildender Meßeinsatz angeordnet ist, wobei am einen Meßgerätehalteblock der Meßwertgeber fest sowie der zugehörige Meßeinsatz entgegen der Federkraft für den Meßhub beweglich angeordnet ist.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Meßvorrichtung zum Messen von Längen an Werkstücken stellt ein flexibel aufgebautes und damit universelles, modulares Meßsystem dar, welches durch seinen Baukastencharakter In der Lage Ist, einen Großteil aller vorkommenden Meßaufgaben unter ständiger Wiederverwendung bestimmter Bausteine zu lösen. Die Grundidee besteht dabei in einem Modul-System, welches universell umrüstbar und einsetzbar Ist, wobei die stets gleichen Grundmodule genutzt werden, um die unterschiedlichsten Meßaufgaben zu lösen. Ein einfacher und übersichtlicher Aufbau stellt dabei sicher, daß die einzelne Meßvorrichtung nach Ablauf eines Auftrages mit geringem Aufwand Im Qualitätswesen auf

dle nächste Meßaufgabe umgestellt werden kann. Um ein neues Werkstück zu vermessen, werden zunächst die Meßgerätehalteblocks für einen neuen Meßbereich gegeneinander verschoben, wobei der eine Meßgerätehalteblock feststehend sein kann, während nur der andere Meßgerätehalteblock verschoben wird. Entsprechend dem zu vermessenden Werkstück werden die beiden Meßgerätehalteblocks mit entsprechenden Meßeinsätzen bestückt, indem gegebenenfalls die für den vorhergehenden Meßvorgang verwendeten Meßeinsätze ausgetauscht werden. Die Meßeinsätze sind dabei entsprechend der jeweiligen Meßaufgabe individuell In ihrer Form angepaßt. Anschließend wird eine Eichung vorgenommen, so daß dann mit der eigentlichen Messung begonnen werden kann. Die Kalibrierung (das "Nullen") eines Maßes erfolgt hierbei entweder durch Endmaße oder durch ein sogenanntes Meisterstück. Zu diesem Zweck wird der bewegliche Meßeinsatz entgegen der Federkraft etwas verschoben, so daß das zu vermessende Werkstück zwischen die beiden Meßeinsätze durch die Rückstellkraft der Feder eingespannt werden kann. Die Feder ist dabei derart angeordnet, daß entweder die beiden Meßeinsätze das Bestreben haben, sich voneinander wegzubewegen oder aber das Bestreben haben, sich aufeinander zu zu bewegen. Dies hängt von dem jeweiligen Meßfall ab. Das so ausgebildete System hat den Vorteil, daß es sehr schnell auf das Jeweilige Meßobjekt eingestellt werden kann. Vor allem kann ein und dieselbe Meßvorrichtung für die unterschiedlichsten Werkstücke verwendet werden und muß nicht individuell angefertigt werden. Es ist somit universell ausgebildet und schnell umstellbar, so daß insgesamt ein preisgünstiges Meßsystem geschaffen ist. Dabei ist bei dem erfindungsgemäßen Meßsystem jeweils ein Meßgerät während der Auftrags-Laufdauer konstant auf ein bestimmtes Maß eingestellt. Es weist einen einfachen Aufbau auf, wobei aufgrund der wenigen beweglichen Teile die Störungsanfällig kelt nur minimal ist. Hierdurch wird auch Insofern ein Beitrag zur Wirtschaftlichkeit geleistet, da die Messungen auch von Hilfskräften durchgeführt werden können. Der Maschinenführer wird entlastet, zumal der Zeitaufwand für das Messen mit SPC beträchtlich ist. Nach Erledigung eines bestimmten Auftrages ist es dann für andere Meßaufgaben schnell umrüstbar. Um die Meßvorrichtung auf ein neues Werkstück umzustellen, wird beispielsweise bei Durchmessermessungen lediglich der feste Meßgerätehalteblock gelöst, auf den gewünschten Meßbereich verschoben und wieder arretiert. Erforderlichenfalls werden entsprechend den Meßbedingungen die Meßeinsätze ausgetauscht sowie gegebenenfalls ein Auflagebock für das

Werkstück entsprechend dem zu messenden neuen Durchmesser vertikal verschoben, um eine sichere Lage beim Messen zu gewährleisten. Nach der Eichung kann dann mit dem Messen begonnen werden. Für die Umstellung auf ein neues Werkstück wird in der Regel nur der feste Meßgerätehalteblock auf den neuen gewünschten Meßbereich verschoben sowie arretiert, während der Meßgerätehalteblock mit dem beweglichen Meßeinsatz In seiner Position verbleibt. Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung eine hohe Präzision gewährleistet, wobei Messungen im my-Berelch möglich sind. Um dies zu ermöglichen, werden vorzugsweise digitale Kurzhubtaster als Meßwertgeber verwendet. Diese Kurzhubtaster sind im Vergleich zu Langhubtastern einmal wesentlich preiswerter und zum anderen halten sie den Werkstatteinflüssen wie öl und Staub am zuverlässigsten Stand. Anstelle des Kurzhubtasters kann selbstverständlich auch eine normale Meßuhr (ohne Anschluß an PC) Verwendung finden, sofern der Anwender das Gerät nur zur anzeigenden Messung ohne Abspeicherung der Maße verwenden möchte.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Grundkörpers wird vorgeschlagen, daß dieser als Verstellschiene für die beiden Meßgerätehalteblocks ausgebildet ist. Es kann sich dabei um ein spezielles Präzislons-Alumlnium-Profil handeln, auf dem die Meßgerätehalteblocks zur Definition eines erwünschten Meßbereiches verschiebbar geführt sind. Sobald der Meßbereich eingestellt ist, werden dann die Meßgerätehalteblocks in Ihren Positionen fixiert. Selbstverständlich kann der eine Meßgerätehalteblock, vorzugsweise der Meßgerätehalteblock mit dem beweglichen Meßeinsatz In einer Jederzeit festen Position auf dem Grundkörper angeordnet sein, während nur der Meßgerätehalteblock mit dem festen Meßeinsatz beweglich ist.

Vorzugsweise weist die Verstel!schiene in Längsrichtung verlaufende Nuten auf. In diesen Nuten sind die Meßgerätehalteblocks verschiebbar geführt, wobei die Nuten vorzugsweise T-förmig ausgebildet sind.

In einer bevorzugten Weiterbildung der beiden Meßgerätehalteblocks sind diese Jeweils in der Art der Verstel !schiene ausgebildet, wie sie für den Grundkörper vorgesehen ist. Bei den Meßgerätehalteblocks handelt es sich somit ebenfalls vorzugsweise um ein Präzlslons-Alumlnlum-Profll. Durch die Identische Ausbildung werden die Kosten für die Meßvorrichtung weiter

gesenkt, da keine speziellen Meßgerätehalteblocks zur Verfügung gestellt werden müssen. Die Meßgerätehalteblocks weisen dabei Zusatzelemente auf, mit denen sie auf dem Grundkörper fixiert werden können.

In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Meßgerätehalteblock für den feststehenden Meßeinsatz einen Träger, Insbesondere eine Frontplatte zur auswechselbaren Aufnahme des Meßeinsatzes aufweist. Dadurch ist eine technisch einfache Möglichkeit für die Aufnahme des jeweiligen Meßeinsatzes gegeben. Die Frontplatte weist außer den eigentlichen Befestigungsschrauben vorzugsweise noch drei weitere Schrauben auf, die im Dreieck angeordnet sind. Diese dienen dazu, durch geringfügiges Drehen einer oder mehrerer dieser Schrauben die absolute Planparallelität der beiden Meßeinsätze zu erreichen.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß der Meßgerätehalteblock für den beweglichen Meßeinsatz einen Träger, Insbesondere eine Frontplatte zur auswechselbaren Aufnahme des Meßeinsatzes aufweist, wobei der Träger verschiebbar am Meßgerätehalteblock angeordnet ist. Auch dies stellt eine technisch einfache Möglichkeit zur Anordnung des beweglichen Meßeinsatzes am zugehörigen Meßgerätehalteblock dar.

Dabei ist vorzugsweise der Träger mittels wenigstens einer Führungsstange am Meßgerätehalteblock verschiebbar angeordnet. Vorzugswelse sind dabei zwei Führungsstangen vorgesehen, so daß ein Verdrehen des Trägers verhindert wird. Auf den Führungsstangen befinden sich vorzugsweise auch die Druckfedern.

In einer Weiterbildung hiervon wird vorgeschlagen, daß die Führungsstange den Meßgerätehalteblock durchragt und am freien Ende mit einem Anschlag versehen Ist. Dadurch wird einerseits eine kompakte Einrichtung geschaffen, zum anderen wird der Verfahrweg des Trägers für den beweglichen Meßeinsatz begrenzt. Ein entweder links oder rechts Je nach Meßaufgabe mit dem Meßgerätehalteblock verbundener und aus diesem herausragender kurzer Anschlagstift begrenzt dabei im Zusammenwirken mit dem Anschlag den Meßhub und schützt beispielsweise den digitalen Kurzhubtaster gegen überbelastung.

In einer bevorzugten Ausbildung der Meßeinsätze sind diese gleich oder unterschiedlich ausgebildet. Dies hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab, wobei die Meßeinsätze derart ausgebildet werden können, daß die jeweilige Meßaufgabe bestmöglich gelöst werden kann.

In einer ersten Alternative können die Meßeinsätze stiftförmig ausgebildet sein. Sie können dabei beispielsweise zylinderförmlg mit einem runden Querschnitt ausgebildet sein, sie können nach vorne hin kegelförmig verjüngt sein oder auf andere Weise ausgebildet sein, beispielsweise flach, spitz etc. Dabei können die Meßeinsätze aufeinander zu gerichtet sein, um beispielsweise Außendurchmesser zu messen, sie können aber auch parallel zueinander ausgerichtet sein, um beispielsweise Durchbruchbrelten messen zu können.

In einer zweiten Alternative sind die Meßeinsätze abgewinkelt, d.h. im wesentlichen L-förmig ausgebildet. Dabei können die abgewinkelten Enden entweder voneinander weggerichtet oder aufeinander zu gerichtet sein. Auch dies hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab.

Entsprechend der konstruktiven Ausbildung des Meßeinsatzes und entsprechend der Meßaufgabe kann die Anordnung der Feder so sein, daß der bewegliche Meßeinsatz die Tendenz hat, sich entweder von dem feststehenden Meßeinsatz wegzubewegen oder auf diesen zu zu bewegen.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung schlägt vor, daß Auflageelemente, Prismen, Anschläge etc. für das zu vermessende Werkstück zu dessen exakten Positionierung während des Meßvorganges vorgesehen sind. Diese sollen für eine exakte Positionierung für das zu vermessende Werkstück sorgen, damit keine Verkantung auftritt. Die entsprechenden Einrichtungen können dabei unmittelbar auf dem Grundkörper befestigt sein oder aber auch auf den Meßgerätehalteblocks. Durch diese Elemente kann das zu vermessende Werkstück ohne Mühe oder große Fingerfertigkeit einfach in die Meßposition gebracht werden. Dadurch werden Fehlmessungen ausgeschlossen.

Schließlich wird in einer bevorzugten Weiterbildung hiervon vorgeschlagen, daß das Auflageelement ein Auflagetisch ist, der gegebenenfalls von den

Meßeinsätzen durchragt wird. Ein derartiger Auflagetlsch kann beispielsweise aus einem gehärteten und geschliffenen SpezialStahl bestehen und ruht auf Distanzsäulen. Gleichermaßen Ist es denkbar, daß der Auflagetlsch auf einer Distanzsäule unmittelbar auf dem Grundkörper sowie mit seinem anderen Ende auf einem der beiden Meßgerätehalteblocks aufliegt. Der Auflagetisch weist dabei gegebenenfalls eine Längsnut auf, welche von den Meßeinsätzen durchragt werden. Die Länge der Längsnut gewährleistet dabei die Verstellmöglichkeiten der Meßgerätehalteblocks über einen großen Meßbereich.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung zum Messen von Längen an Werkstücken werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1a eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform;

Fig. 1b eine Draufsicht (ohne Meßeinsätze und Meßtaster) auf die

Vorrichtung in Fig. 1a;

Fig. 2a eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform;

Flg. 2b eine Draufsicht (ohne Meßtaster) auf die Ausführungs

form in Fig. 2a;

Fig. 3a bis h verschiedene Meßoperationen;

Fig. 4a bis k weitere Meßoperationen, jedoch ohne Darstellung der

Meßeinsätze.

Das in den Flg. 1a und 1b dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer Meßvorrichtung weist einen Grundkörper 1 auf. Es handelt sich dabei um ein Spezial-Alumlnium-Profll mit quadratischem Querschnitt. Das Profil weist in Längsrichtung verlaufende T-förmige Nuten 2 auf, und zwar auf jeder Seite jeweils zwei Nuten 2.

Auf der Oberseite des Grundkörpers 1 sind in den Nuten 2 zwei Meßgerätehaltebiocks 3, 3' verschiebbar geführt und arretiert. Diese beiden Meßge-

rätehalteblocks 3, 3' sind dabei ebenfalls als Spezial-Alumlnlum-Profile wie der Grundkörper 1 ausgebildet. Die beiden Meßgerätehalteblocks 3, 3' sind mit Elementen 4, 4' in Form sogenannter Frontplatten fest verbunden sowie in den Nuten 2 des Grundkörpers 1 geführt. Die Frontplatten bilden dabei bei beiden Meßgerätehalteblocks 3, 3' zunächst auf beiden Seiten einen Anschluß des jeweiligen Meßgerätehalteblocks 3, 3'. Die gesamte Einheit wird dann durch entsprechende Elemente wie beispielsweise Schrauben oder Nutensteine mit dem Grundkörper 1 verbunden.

Der in der Zeichnung linke Meßgerätehalteblock 3 wird von zwei Führungsstangen 5 durchragt. Am einen Ende ist dabei ein Träger 6 und am anderen Ende ein Anschlag 7 angeordnet. Je nach Meßaufgabe, d.h. Je nach Meßeinrichtung ist in der Position A oder in der Position B dabei Jeweils eine (nicht dargestellte) Druckfeder zwischen dem Element 4 und dem Träger 6 (Position A) bzw. zwischen dem Element 4 und dem Anschlag 7 (Position B) auf den Führungsstangen 5 angeordnet. Der Träger 6 dient der Aufnahme eines auswechselbaren Meßeinsatzes 8, welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel stiftförmig ausgebildet Ist. Auf der Oberseite des Meßgerätehalteblocks 3 ist ein Meßwertgeber 9 In Form eines Meßtasters oder einer Meßuhr angeordnet, welcher an einer entsprechenden Auswerteelektronik angeschlossen ist. Zu diesem Zweck befindet sich auf dem Meßgerätehalteblock 3 ein zweigeteilter Block zur Aufnahme des digitalen Kurzhubtasters, der als wichtigstes Verbindungsglied beim Messen das exakte Maß erfaßt und an das System weitergibt. Er Ist fest In dem zweigeteilten Block positioniert und bekommt beim Messen Kontakt mit der Rückseite des ihm zugewandten Meßeinsatzes 8. Der digitale Kurzhubtaster kann auch durch eine normale Meßuhr ausgetauscht werden. In diesem Fall Ist eine Abspeicherung der Maße über den PC nicht möglich, allerdings sind hier genaue anzeigende Messungen möglich. Die spätere Ankopplung an EDV ist leicht möglich, wenn die Meßuhr durch den digitalen Kurzhubtaster ersetzt wird.

Der in der Zeichnung rechte Meßgerätehalteblock 3' weist ebenfalls einen Träger 6' auf, der jedoch fest an diesem Meßgerätehalteblock 3' angeordnet ist. Dieser Träger 6' weist im oberen Bereich ebenfalls einen auswechselbaren Meßeinsatz 8' auf, der identisch dem Meßeinsatz 8 ausgebildet ist. Dieser Träger 6' hat außerdem die Aufgabe, die absolute Planparallelität zwi-

schen den beiden Meßeinsätzen 8, 8' zu gewährleisten. Dies erfolgt durch Justleren von drei kleinen Schrauben (nicht dargestellt), die sich in einem Dreieck in dem Träger 6' befinden und auf die Frontplatte 4' drücken.

Die Druckfedern bewirken, daß sich die Meßeinsätze 8, 8' aufeinander zu (Position A) oder voneinander wegbewegen (Position B).

Die Meßvorrichtung funktioniert wie folgt:

Mittels der Meßvorrichtung soll beispielsweise der Außendurchmesser eines Drehteiles gemessen werden. Während der Meßgerätehalteblock 3 die einmal vorgegebene Position auf dem Grundkörper 1 beibehält, wird der rechte Meßgerätehalteblock 3' entsprechend dem Meßbereich zunächst In die entsprechende Position auf dem Grund körper 1 verschoben und In dieser, der neuen Meßaufgabe angepaßten Position fixiert. Zum Messen von Außendurchmessern befinden sich dabei die Druckfedern in der Position A, d.h. die Druckfedern haben das Bestreben, den Meßeinsatz 8 auf den anderen Meßeinsatz 8' zu zu bewegen. Nachdem eine Eichung der Meßvorrichtung vorgenommen worden ist, wird das zu vermessende Werkstück zwischen die beiden Meßeinsätze 8, 8' gebracht, indem der bewegliche Meßeinsatz 8 In der Zeichnung etwas nach links verschoben wird, um ihn anschließend wieder loszulassen, so daß die beiden Meßeinsätze 8, 8' am Außendurchmesser des Werkstückes anliegen. Der zugehörige Meßhub M ist in der Zeichnung angedeutet. Durch den Meßhub M des Meßeinsatzes 8 wird der Meßwertgeber 9 in Form des digitalen Kurzhubtasters entsprechend betätigt und ermittelt den Längenwert.

Auf diese Weise kann sehr rasch eine entsprechende Werkstückserle durchgemessen werden. Sollen an dem Werkstück noch andere Bereiche vermessen werden, so sind entsprechende Meßvorrichtungen vorzusehen. Sobald eine bestimmte Werkstückserie durchgemessen worden ist, kann die Meßvorrichtung auf einfache Weise für den neuen Meßfall eingestellt oder gegebenenfalls für einen völlig anderen Meßfall umgestellt werden, Indem beispielsweise die Meßeinsätze 8, 8' ausgetauscht und der rechte Meßgerätehalteblock 3' in die neue Meßbereichsposition verschoben wird.

Die alternative Ausführungsform in Fig. 2a und b unterscheidet sich vom

Grundprinzip her nicht von der ersten Ausführungsform in Flg. 1a und b. Ein erster Unterschied besteht in der Ausbildung der Meßeinsätze 8, 8'. Diese sind bei dieser zweiten Ausführungsform abgewinkelt, d.h. L-förmig ausgebildet, wobei die abgewinkelten Enden voneinander weggerichtet sind. Entsprechend ist die (ebenfalls nicht dargestellte) Druckfeder in der Position B angeordnet, so daß sich der angedeutete Meßhub M ergibt. Schließlich ist ein Auflagetisch 10 vorgesehen, der auf Distanzsäulen 11 auf dem Grundkörper 1 aufliegt und der von den Meßeinsätzen 8, 8' durchragt wird, wobei zu diesem Zweck der Auflagetisch 10 mit einem durchgehenden Längsschlitz 12 ausgestattet ist.

Diese Ausführungsform funktioniert wie folgt:

Mittels der Meßvorrichtung lassen sich beispielsweise Bohrungen messen. Nachdem der Meßgerätehalteblock 3' in den entsprechenden Meßbereich verstellt worden ist und die Eichung vorgenommen worden ist, wird das zu vermessende Werkstück auf den Auflagetisch 10 aufgelegt, nachdem der Meßeinsatz 8 etwas auf den Meßeinsatz 8' zu bewegt worden ist. Die abgewinkelten Enden der beiden Meßeinsätze 8, 8' kommen dabei an den Innwänden der Bohrung zur Anlage, über den Meßwertgeber 9 wird die Länge dann ermittelt und der Elektronik aufgegeben.

In den Fig. 3a bis h sind verschiedene Meßoperationen dargestellt.

In Fig. 3a wird beispielsweise die Innenbohrung eines Werkstückes 13 in Form eines Rohres gemessen. Zu diesem Zweck sind die Meßeinsätze 8, 8' abgewinkelt nach außen gerichtet und die Druckfeder befindet sich in der Position B, so wie dies in der Ausführungsform gemäß Flg. 2a und b dargestellt ist.

Fig. 3b zeigt die Messung von Inneneinstichen. Der konstruktive Aufbau ist dabei gleich dem in Fig. 3a.

In Fig. 3c werden Wandstärken gemessen. Hler sind die Meßeinsätze 8, 8' zwar ebenfalls abgewinkelt ausgebildet, jedoch sind die abgewinkelten Enden aufeinander zu gerichtet und die Druckfeder befindet sich in der Position A.

In Fig. 3d werden Außendurchmesser von Drehteilen gemessen, wobei die Meßeinsätze 8, 8' stiftförmig ausgebildet und aufeinander zu gerichtet sind. Die Druckfeder befindet sich in der Position A.

In Fig. 3e ist das Messen von Einstich-Durchmessern dargestellt. Hier sind die Meßeinsätze 8, 8' ebenfalls stiftförmig ausgebildet, doch weisen sie am vorderen Ende eine Verjüngung auf. Die Druckfedern befinden sich in der Position A.

In Fig. 3f ist das Messen von radialen Einstichen dargestellt. Die Meßeinsätze 8, 8' sind dabei stiftförmig ausgebildet und parallel zueinander ausgerichtet und sind nach vorne hin verjüngt. Die Druckfedern befinden sich in der Position B.

In Fig. 3g werden Durchbruch-Breiten gemessen, wobei die Ausbildung der Meßeinsätze 8, 8' sowie die Anordnung der Druckfedern entsprechend bei der Ausführungsform in Fig. 3f ist.

In Fig. 3h schließlich werden Abstände gemessen. Die Einsätze 8, 8' sind dabei ebenfalls stiftförmig ausgebildet und parallel zueinander ausgerichtet, wobei sich die Druckfedern in der Position A befinden.

In den Fig. 4a bis k sind ergänzend noch weitere Meßaufgaben aufgezeigt, welche das Meßsystem lösen kann.

In Fig. 4a werden Außengewinde gemessen, wobei durch die Auswahl des entsprechenden Meßeinsatzes sowohl das Vollprofil (entsprechend der Messung mit einem Gewindering, jedoch anzeigend), der Flankendurchmesser oder der Kerndurchmesser gemessen werden kann.

In Fig. 4b werden sinngemäß die gleichen Kriterien bei einem Innengewinde gemessen, wobei die VoI I profil messung derjenigen mit einem Gewindelehrdorn gleichkommt, wobei jedoch eine anzeigende Messung möglich ist, um die genaue Toleranzlage zu erkennen.

In Fig. 4c werden Koaxial itätsmessu &eegr; gen durchgeführt, und zwar um Mes-

sungen von einem Außendurchmesser zu einem anderen Außendurchmesser.

In Fig. 4d werden Koaxial itätsmessu &eegr; gen von einem Außendurchmesser zu einem Innendurchmesser durchgeführt.

In beiden Fällen der Koaxial itätsmessungen in Fig. 4c und d handelt es sich um sogenannte dynamische Messungen, d.h. das zu messende Teil wird mittels entsprechender Auflage in eine sichere Meßposition gebracht und dann beim Messen um seine Achse gedreht. Es wird sowohl der höchst wie auch der niedrigste Umkehrpunkt vom PC ermittelt, abgespeichert und der sich hieraus ergebende Koaxialitätswert angezeigt.

In Fig. 4e werden Längen- und Abstandsmessungen von Innenlängen gemessen. In diesem Fall ist dies eine Inneneinstichbreite, sowie der Abstand der linken Einstichkante zur Außenkante des Teils und der rechten Einstichkante zur Außenkante des Teils.

In Fig. 4f wird die Tiefe einer Bohrung mit ebenem Boden in Bezug zur Außenkante des Teils gemessen.

In Fig. 4g werden bestimmte gängige Außenabstandsmessungen durchgeführt, nämlich Außenkante zu Bund, Einstichkante zu Bund sowie Bund zu Bund.

In Fig. 4h wird das Abstandsmaß zwischen einer Innenkante zu einer Außenkante gemessen, was mit herkömmlichen Meßgeräten ohne Hilfsmittel oft schwer zu realisieren ist.

In Fig. 4i ist dargestellt, wie das Messen von Bohrungsmitte zu Bohrungsmitte gemessen werden kann. Die Meßeinsätze sind hier konisch ausgebildet, um durch Schwankungen der Bohrungstoleranzen keine Verfälschung des Meßwertes zu erhalten. Mit einer geringen Abwandlung kann außerdem der Abstand der Bohrungsmitte zur Außenkante oder einer anderen beliebigen Kante gemessen werden.

In Fig. 4j werden die Durchmesser von kleinen tiefen Bohrungen gemessen, wobei der Meßpunkt oder die Meßpunkte an jeder beliebigen Stelle liegen

können. Diese Messungen sind bereits bei Bohrungen ab ungefähr 3 mm Durchmesser möglich.

In Fig. 4k schließlich wird das Messen der Mittigkeit einer Fräsung bezogen auf den Außendurchmesser einer Welle gemessen. Ahnlich wie bei den zuvor erwähnten Koaxial itätsmessungen muß hier zweimal, nämlich auf Umschlag, gemessen werden, um die Differenz zu ermitteln, welche dann den Mittigkeitswert ergibt.

Der Grundgedanke der Erfindung ist in keinster Weise auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind ohne weiteres weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar, beispielsweise was die Ausbildung der Meßeinsätze 8, 8' betrifft. Hierzu werden Immer unter konsequenter Beibehaltung des Baukastensprinzips weitere Module und Bausteine geschaffen, um den größten Teil der in der Serienfertigung von Präzisionsteilen vorkommenden Meßaufgaben mit demselben Meßsystem lösen zu können. Folgende Grundsätze bestimmen dabei das System: möglichst viele gleiche Bausteine; leichtes Umrüsten der Geräte durch einfachen Aufbau; kaum Verschleißteile; bestimmte Einzel komponenten, die der Meßaufgabe individuell angepaßt werden müssen (nämlich Meßeinsätze, Auflagen, Prismen etc.) sind als normteilähnliche Komponenten in abgestuften Abmessungen vorhanden und werden bei Stellung der Meßaufgabe individuell zusammen mit dem Gerät zur Verfügung gestellt.

Bezuqszeichenliste

1	Grundkörper
2	Nut
3	Meßgerätehalteblock
3'	Meßgerätehalteblock
4	Element
4'	Element
5	Führungsstange
6	Träger
6'	Träger
7	Anschlag
&thgr;	Meßeinsatz
8'	Meßeinsatz
9	Meßwertgeber
10	Auflagetisch
11	Distanzsäule
12	Längsschlitz
13	Werkstück
A	Federposition
B	Federposition

M Meßhub

Claims (17)

Ansprüche

1. Meßvorrichtung zum Messen von Längen oder anderen Maßkriterien an Werkstücken (13)

mit einem feststehenden Meßteil

sowie mit einem entgegen einer Federkraft für den Meßhub (M) beweglichen und mit einem Meßwertgeber (9) In Wirkverbindung stehenden Meßteil,

wobei die beiden Meßteile durch die Federkraft an dem zu vermessenden Werkstück (13) für den Meßvorgang anliegen,
gekennzeichnet durch
einen Grundkörper (1),

an dem in verstellbaren Positionen zueinander, Jedoch für den Meßvorgang fixiert zwei Meßgerätehalteblocks (3,3') angeordnet sind,
an denen wiederum jeweils austauschbar ein das jeweilige Meßteil bildender Meßeinsatz (8,8') angeordnet ist,

wobei am einen Meßgerätehalteblock (3) der Meßwertgeber (9) fest sowie der zugehörige Meßeinsatz (8) entgegen der Federkraft für den Meßhub (M) beweglich angeordnet ist.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund körper (1) als Verstellschiene für die beiden Meßgerätehalteblocks (3,3') ausgebildet ist.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstell schiene in Längsrichtung verlaufende Nuten (2) aufweist.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßgerätehalteblocks (3,3') jeweils In der Art der Verstellschiene ausgebildet sind, wie sie für den Grundkörper (1) vorgesehen ist.

5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßgerätehalteblock (3') für den feststehenden Meßeinsatz (8') einen Träger (6'), insbesondere eine Frontplatte zur aus-

wechselbaren Aufnahme des Meßeinsatzes (8') aufweist.

6. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßgerätehaiteblock (3) für den beweglichen Meßeinsatz (8) einen Träger (6), insbesondere eine Frontplatte zur auswechselbaren Aufnahme des Meßeinsatzes (8) aufweist, wobei der Träger (6) verschiebbar am Meßgerätehaiteblock (3) angeordnet Ist.

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) mittels wenigstens einer Führungsstange (5) am Meßgerätehaiteblock (3) verschiebbar angeordnet ist.

8. Meßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (5) den Meßgerätehaiteblock (3) durchragt und an Ihrem freien Ende mit einem Anschlag (7) versehen ist.

9. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßeinsätze (8,8') gleich oder unterschiedlich ausgebildet sind.

10. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinsätze (8,8^f) stiftförmig ausgebildet sind.

11. Meßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinsätze (8,8') aufeinander zu gerichtet sind.

12. Meßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinsätze (8,8') parallel zueinander ausgerichtet sind.

13. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßeinsätze (8,8') abgewinkelt ausgebildet sind.

14. Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Enden voneinander weggerichtet sind.

15. Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die

_1 &Ogr;&Igr; &ogr;

abgewinkelten Enden aufeinander zu gerichtet sind.

16. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Auflageelemente, Prismen, Anschläge etc. für das zu vermessende Werkstück (13) zu dessen exakten Positionierung während des Meßvorganges vorgesehen sind.

17. Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflageelement ein Auflagetisch (10) ist, der gegebenenfalls von den Meßeinsätzen (8,8') durchragt wird.