DE922915C

DE922915C - Automatic device for checking polygon profiles during processing

Info

Publication number: DE922915C
Application number: DEM17520A
Authority: DE
Inventors: Willy Haug
Original assignee: Manufacture de Machines du Haut Rhin SA MANURHIN
Current assignee: Manufacture de Machines du Haut Rhin SA MANURHIN
Priority date: 1953-02-27
Filing date: 1953-02-27
Publication date: 1955-01-27

Description

Selbsttätige Vorrichtung zum Prüfen von Polygonprofilen während der Bearbeitung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Polygonprofilen während der Bearbeitung. Für das Messen bzw. Prüfen solcher Polygon- und ähnlicher Profile mit über einen Kreisbogen verteilten, durch Unterbrechungen getrennten Scheitelpunkten, wie z. B. Keilwellen, dienen gewöhnlich Meßeinsätze mit etwa halbkreisförmiger Schneide, deren Radius mit dem des umschriebenen Kreises des herzustellenden Profils genau übereinstimmt. Es wird dabei von dem Umstand ausgegangen, daß je nachdem bei Außen-oder Innenbearbeitung der umschriebene oder eingeschriebene Kreis ein Maß für die Größe des Profils ergibt. Das bearbeitete Werkstück hat das vorgeschriebene Maß erreicht, wenn sich seine Scheitel beim Umlauf genau an der halbkreis förmigen Schneide des Meßeinsatzes entlang bewegen, so daß letzterer in einer vorbestimmten Lage verharrt. Die Schneide umschließt das Profil des Werkstückes so weit, daß schon der nächste Scheitel an der Schneilde anliegt, bevor sich der vorhergehende von ihr entfernt hat.Automatic device for checking polygon profiles during editing The invention relates to a device for testing polygon profiles during the processing. For measuring or testing such polygons and the like Profiles with vertices distributed over an arc and separated by interruptions, such as B. spline shafts, usually measuring inserts with an approximately semicircular cutting edge, whose radius exactly matches that of the circumscribed circle of the profile to be produced matches. It is assumed that depending on the outside or Inside machining the circumscribed or inscribed circle is a measure of the size of the profile results. The machined workpiece has reached the prescribed size, when its vertex is exactly on the semicircular cutting edge of the Move measuring insert along so that the latter remains in a predetermined position. The cutting edge encloses the profile of the workpiece so far that the next one The apex rests against the snow shape before the previous one moves away from it Has.

Gemäß der Erfindung ist zur Schonung der zur Anlage kommenden Teile des Meßeinsatzes und des Werkstückes eine das Werkstückprofil abtastende Vorsteuerung vorgesehen, welche erst kurz vor Erreichen des Sollmaßes die Vorwärtsbewegung der Prüfeinrichtung gegen das Werkstück hin bewirkt. According to the invention is to protect the parts coming into contact with the system of the measuring insert and the workpiece a feedforward control that scans the workpiece profile provided, which only shortly before reaching the target size, the forward movement of the Test device causes against the workpiece.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. I eine selbsttätige Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung an einer Schleifmaschine für Polygonprofile im Schnitt, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt längs der Linie A-B durch einen Teil der Einrichtung von Fig. I, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch ein dreieckförmiges Polygonprofil in vergrößertem Maßstabe, mit dem umschriebenen Kreis Da und dem eingeschriebenen Kreis Di. In the drawing is an exemplary embodiment of the invention shown. It shows Fig. I an automatic test device according to the invention on a grinding machine for polygonal profiles in section, Fig. 2 a horizontal section along the line A-B through part of the device of Fig. I, Fig. 3 is a vertical section through a triangular polygonal profile in an enlarged Scale, with the circumscribed circle Da and the inscribed circle Di.

In der Zeichnung (Fig. I) ist W das von einer hier nicht weiter dargestellten Schleifscheibe mit ellipsenförmiger Bewegung bearbeitete Werkstück mit beispielsweise dreieckförmigem Polygonprofil, das in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab gezeigt ist. In the drawing (FIG. I), W is that of a not shown here Grinding wheel with elliptical movement machined workpiece with for example triangular polygonal profile, which is shown in Fig. 3 on an enlarged scale.

Zum Prüfen des Werkstückes auf Sollmaß dient ein Meßeinsatz 1, ähnlich einer Schablone, mit einer das Werkstück umgreifenden etwa halbkreisförmigen Schneide, deren Radius genau dem umschriebenen Kreis Da (Fig. 3) des fertigen Werkstückprofils entspricht. A measuring insert 1, similarly, is used to check the workpiece for nominal dimensions a template with an approximately semicircular cutting edge that encompasses the workpiece, whose radius corresponds exactly to the circumscribed circle Da (Fig. 3) of the finished workpiece profile is equivalent to.

Der Meßeinsatz I ist auswechselbar an dem einen Ende eines Taststiftes 2 befestigt, dessen entgegengesetztes Ende mit einem vorzugsweise nach dem Kontaktverfahren arbeitenden Tastkopf 3 zusammenwirkt, der in bekannter Weise das Prüfergebnis durch Lichtanzeige mittels farbiger Lampen (z. B. grün, weiß, rot) sichtbar macht. Die Kontakte des Tastkopfes 3 steuern gleichzeitig den Stromkreis der selbsttätigen Zustellvorrichtung für die Schleifscheibe und schalten diese aus, sobald die Gutlampe aufleuchtet. Der Taststift 2 und der Tastkopf 3 sind gemeinsam im Innern eines hülsenartigen Führungsteiles 23 untergebracht, und zwar wird der Tastkopf 3 an dem einen Ende durch eine Klemmbefestigung gehalten, während der Taststift 2 unter der Einwirkung einer innen untergebrachten Schrautbenfeder 4 aus dem anderen Ende der Hülse 23 heraustritt und somit den mit ihm verbundenen Meßeinsatz I an das Werkstück W federnd andrücken kann. Die Hülse 23 ist in dem die gesamte Vorrichtung umschließenden Gehäuse 8 längs verschiebbar und durch eine weiter unten noch näher erläuterte Antriebs einrichtung mit den in ihr untergebrachten Teilen in Richtung auf das Werkstück hin und her beweglich. The measuring insert I can be exchanged at one end of a stylus 2 attached, the opposite end with a preferably by the contact method working probe 3 cooperates, which in a known manner through the test result Make light display visible by means of colored lamps (e.g. green, white, red). the Contacts of the probe 3 simultaneously control the circuit of the automatic Infeed device for the grinding wheel and switch it off as soon as the good lamp lights up. The stylus 2 and the probe head 3 are together inside a sleeve-like Guide part 23 housed, namely the probe head 3 is at one end held by a clamp, while the stylus 2 under the action an internally housed screw spring 4 from the other end of the sleeve 23 emerges and thus the measuring insert I connected to it resiliently against the workpiece W. can press. The sleeve 23 is in the housing enclosing the entire device 8 longitudinally displaceable and by a drive explained in more detail below device with the parts housed in it in the direction of the workpiece movable back and forth.

Während der Bearbeitung wird das Profil aus einem mit entsprechender Schleifzugabebemessenen zylindrischen Werkstück durch Schleifen des Umfanges allmählich herausgearbeitet. Solange noch Schleifaufmaß vorhanden ist, paßt der sich mit dem Fortschreiten der Spanabnafhme stetig verkleinernde, umschriebene Kreis nicht in den mit dem Sollmaß übereinstimmenden des Meßeinsatzes. During processing, the profile is made from a corresponding Grinding allowance sized cylindrical workpiece by grinding the circumference gradually worked out. As long as there is still a grinding allowance, it fits with the As the chip removal progresses, the circumscribed circle does not decrease in size that of the measuring insert that corresponds to the nominal size.

Deshalb drücken die höchsten Stellen des Profils den federnd anliegenden Meßeinsatz I in Richtung vom Werkstück zurück. Dieser Druck überträgt sich auf den Tastkopf 3, und in dieser Phase der Spanabnahme leuchtet die das Schleifaufmaß anzeigende Lampe. Mit abnehmendem Schleifaufmaß läßt der Druck stetig nach, und der Taststift 2 bewegt sich so lange auf das Werkstück zu, bis die umschriebenen Kreise des Werkstückes und des Meßeinsatzes genau übereinstimmen und das Licht auf die Gutlampe wechselt. Gleichzeitig wird beim Umschalten der Kontakte des Tastkopfes 3 für die Lichtanzeige auch die selbsttätige Zustellung der Schleifmaschine ausgeschaltet. Die Schleifscheibe kann nunmehr bei Bedarf noch von Hand zugestellt werden und so lange ausfeuern, bis die vorher auf das untere Abmaß des umschriebenen Kreissollmaßes eingestellte Auslampe aufleuchtet.Therefore, the highest points of the profile press the resilient one Measuring insert I back in the direction of the workpiece. This pressure is transferred to the Probe 3, and in this phase of chip removal, the one indicating the grinding allowance lights up Lamp. As the grinding allowance decreases, the pressure decreases steadily, and so does the stylus 2 moves towards the workpiece until the circumscribed circles of the workpiece and the measuring insert match exactly and the light changes to the good lamp. At the same time when switching the contacts of the probe 3 for the light display the automatic infeed of the grinding machine is also switched off. The grinding wheel can now be delivered by hand if necessary and fired for as long as until the previously set to the lower dimension of the circumscribed nominal circle dimension Illumination lights up.

Zur Schonung der zur gegenseitigen Anlage kommenden Stellen des Meßeinsatzes und des Werkstückes ist eine das Werkstückprofil abtastende Vorsteuerung vorgesehen, die erst kurz vor Erreichen des Sollmaßes die Hinbewegung des Meßeinsatzes und der Prüfvorrichtung zum Werkstück bewirkt. To protect the points of the measuring insert coming into mutual contact and the workpiece is provided with a feedforward control that scans the workpiece profile, which only shortly before reaching the target size the movement of the measuring insert and the Test device causes the workpiece.

Die Vorsteuerung enthält als wesentliches Element einen stiftarti;gen Fühler 5, der mit einer zum Schutz gegen Spritzwasser als Überwurf ausgebildeten Buchse 6 verschraubt, in dem Gehäuse 8 senkrecht auf und ab beweglich ist und durch eine unterhalb angebrachte Schraubenfeder 7 nach oben gegen das Werkstück W gedrückt wird. Das untere Ende des Stiftes 5 und der Buchse 6 ist mit einem hebelartigen Halter g fest verschraubt, der seinerseits mittels zweier Blattfedern I0 und Ioa innen an dem Gehäuse 8 befestigt ist. Eine einstellbare Anschlagschranbe II im Gehäuse 8 begrenzt den Anschlag der Blattfedern 10 und IOa mit dem an ihnen befestigten Halter g nach oben. The feedforward control contains a pen-type as an essential element Sensor 5, which is designed as a cover to protect against splash water Socket 6 screwed, is movable vertically up and down in the housing 8 and through a coil spring 7 attached below is pressed up against the workpiece W will. The lower end of the pin 5 and the socket 6 is with a lever-like Holder g firmly screwed, which in turn by means of two leaf springs I0 and Ioa is attached to the inside of the housing 8. An adjustable stop screw II in the housing 8 limits the stop of the leaf springs 10 and IOa with the one attached to them Holder g upwards.

An der Unterseite des Hebels g befindet sich eine pneumatische oder hydraulische Dämpfungsvorrichtung mit einem in einem Zylinder 12 hin und her beweglichen Kolben 13, dessen Kolbenstange I4 an den Hebel g bei 15 angelenkt ist Mit dem beweglichen Halter g ist außerdem eine seitlich abstehende Kontaktzunge I6 fest verbunden, die im Zusammenwirken mit einem im Gehäuse 8 isoliert befestigten einstellbaren Gegenkontakt I7 in einer vorbestimmten Lage des Halters g sowie des mit ihm verbundenen Fühlstiftes 5 einen zur Erregung eines Elektromlagneten r8 dienenden Stromkreis St ein- und ausschaltet. At the bottom of the lever g there is a pneumatic or Hydraulic damping device with a movable back and forth in a cylinder 12 Piston 13, the piston rod I4 of which is hinged to the lever g at 15 With the movable Holder g is also firmly connected to a laterally protruding contact tongue I6, which in cooperation with an adjustable mating contact secured in an insulated manner in the housing 8 I7 in a predetermined position of the holder g and the feeler pin connected to it 5 a circuit St used to excite an electric magnet r8 turns off.

Der Anker 19 des Elektromagneten 18 wirkt über ein Verbindungsgestänge20 auf ein Zahnsegment 21, das seinerseits in eine zahnstangenartige Verzahnung 22 am Umfang der Führungshülse 23 eingreift. Beim Ein- und Ausschalten des Elektromagneten 18 wird somit die Bewegung des Ankers 19 in eine Längsbewegung der Hülse 23 mit dem Meßeinslatz I, Taststift 2 und Tastkopf 3 in Richtung auf Idas Werkstück umgewandelt. Eine die Führungshülse 23 umschließende schraubenförmige Drudcfeder 24 unterstützt die Bewegung der Hülse.The armature 19 of the electromagnet 18 acts via a connecting rod 20 on a toothed segment 21, which in turn is in a rack-like toothing 22 engages on the circumference of the guide sleeve 23. When switching the electromagnet on and off 18 is thus the movement of the armature 19 in a longitudinal movement of the sleeve 23 with the measuring insert I, stylus 2 and probe 3 converted in the direction of Idas workpiece. A helical compression spring 24 surrounding the guide sleeve 23 is supported the movement of the sleeve.

Zu Beginn der Bearbeitung des Werkstückes W wird das freie Ende des Stiftes 5 durch die Einwirkung der Feder 7 gegen das Werkstück gedrückt. At the beginning of the machining of the workpiece W, the free end of the Pin 5 pressed against the workpiece by the action of the spring 7.

Letzteres besitzt zunächst noch kreisförmigen Querschnitt, der mit fortschreitender Spanabnahme mehr und mehr in das gewünschte Polygon übergeht. Der beim Gleiten am Kreisquerschnitt zunächst stillstehende Finger 5 führt dann allmählich eine auf und ab gehende Bewegung aus, deren Hübe mit zunehmender Spanabnahme immer größer werden. Diese Bewegung des Stiftes 5 überträgt sich auf den federnd gelagerten Halter g und somit auf den Kolben der darunter befindlichen Dämpfungsvorrichtung, welcher sie in Richtung auf das Werkstück zu verzögert. Der Fühistift 5 kann demgemäß der Profillinie nicht mehr schnell genug folgen, so daß er nur von ihren höchsben Stellen, d. h. vom umschriebenen Kreis, beeinflußt wird.The latter initially has a circular cross-section, with progressive chip removal merges more and more into the desired polygon. Of the fingers 5, which are initially stationary when sliding on the circular cross-section, then gradually leads an up and down movement, its strokes with increasing The chip removal is getting bigger and bigger. This movement of the pin 5 is transferred to the resiliently mounted holder g and thus on the piston of the one below Damping device, which decelerates it towards the workpiece. Of the Fühistift 5 can accordingly no longer follow the profile line fast enough, so that he only from their highest places, d. H. is influenced by the circumscribed circle.

Der vorstehend beschriebenen senkrechten Hinundherbewegung des Stiftes 5 ist eine zweite Bewegung überlagert, die ihren Ursprung in der Verkleinerung des umschriebenen Kreises durch die Spanabnahme hat. Der Finger 5 verschiebt sich deshalb gleichzeitig auch stetig in Richtung auf das Werkstück. Kurz vor dem Erreichen des Sollmaßes des umschriebenen Kreises gelangen die Kontakte I6 und I7 zur Anlage und lösen einen Stromstoß aus, der den im gleichen Stromkreis liegenden Eiektromagneten I8 erregt und somit dessen Anker 19 zum Ansprechen bringt. Die Bewegung des Ankers 19 überträgt sich über das Gestänge 20 und den Zahnstangenantrieb 2I, 22 auf die Führungshülse 23, verschiebt sie in Richtung auf das Werkstück hin und bringt den Meßeinsatz I am Werkstück W zur Anlage. Auf diese Weise berührt der Meßeinsatz das Werkstück immer nur kurzfristig, da gleich danach das Sollmaß des umschriebenen Kreises des Werkstückprofils erreicht und der Schleifvorgang beendet wird. The vertical reciprocation of the pen described above A second movement is superimposed on 5, which originates in the reduction in size of the circumscribed circle by the chip removal. The finger 5 therefore shifts at the same time also steadily in the direction of the workpiece. Just before reaching the Contacts I6 and I7 come to the system and according to the nominal dimension of the circumscribed circle trigger a current surge that causes the electromagnet in the same circuit I8 excited and thus brings the armature 19 to respond. The movement of the anchor 19 is transmitted via the linkage 20 and the rack drive 2I, 22 to the Guide sleeve 23, moves it towards the workpiece and brings the Measuring insert I on workpiece W to the system. In this way the measuring insert touches the Workpiece always only for a short time, as the nominal dimension of the circumscribed one immediately afterwards Circle of the workpiece profile is reached and the grinding process is ended.

Das Einstellen der Prüfvorrichtung erfolgt in bekannter Weise, z. B. mit Hilfe eines dem Sollmaß des umschriebenen Kreises des Profils entsprechenden zylindrischen Einstellmeisters und der am Tastkopf angebrachten Skalenteilung. The setting of the test device is carried out in a known manner, for. B. with the help of a corresponding to the nominal size of the circumscribed circle of the profile cylindrical setting master and the graduations attached to the probe head.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Automatic device for checking polygon profiles and the like during the machining by means of a against the vertices of the workpiece measuring insert, characterized by a scanning of the workpiece profile Pre-control, which shortly before reaching the target size, the forward movement of the test device triggers on the workpiece.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the pilot control consists of a feeler pin resting against the workpiece profile under spring pressure, which excites an electromagnetic side by means of a contact, its armature via a Linkage and a rack and pinion drive the test device against the workpiece moved forward.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that on the Feeler pin or its holder a pneumatic or hydraulic damping device attacks so that the reciprocating vertical movement of the Eühlstift is delayed and is mainly influenced by the circumscribed circle of the workpiece profile.

References: U.S. Patent No. 2,270,728.