EP0196304A1 - Method and device for measuring a workpiece - Google Patents

Method and device for measuring a workpiece

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EP0196304A1
EP0196304A1 EP19850902953 EP85902953A EP0196304A1 EP 0196304 A1 EP0196304 A1 EP 0196304A1 EP 19850902953 EP19850902953 EP 19850902953 EP 85902953 A EP85902953 A EP 85902953A EP 0196304 A1 EP0196304 A1 EP 0196304A1
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EP
European Patent Office
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measuring
workpiece
measured
carrier
sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19850902953
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Inventor
Gerhard Staufert
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Individual
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/207—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring a workpiece according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 5.
  • the multi-position measuring devices known today - which allow the actual workpiece geometry to be recorded relative to a setting masterpiece - enable the simultaneous recording of numerous measuring points and the mathematical linking of the measured values to so-called measuring functions the extremely fast control of complex workpieces.
  • the measuring sensors used generally have a high measuring resolution (0.0001 mm) with a short measuring path (- 1 mm) and offer a very favorable price-performance ratio. This makes it possible to use a multi-point measuring device optimize the use of the optimal number of sensors also in the price. Since the transducers and the devices used are very robust, such devices can be used to achieve high-precision measurements, even in the normally unfavorable environmental conditions in the immediate vicinity of the production machines.
  • kits are also known with which such measuring devices can be constructed from individual elements. However, this structure is also time-consuming. This means that such devices can only be used in large series and that their integration into automated production systems is difficult.
  • 3-coordinate measuring devices are known. These devices are characterized in that a measuring sensor can be moved in 3 coordinate directions to any location on the workpiece to be measured. The measurements are carried out relative to the axis-specific measuring rulers, ie absolutely with regard to the workpiece to be tested. In principle, any number of measuring points can be measured and processed in any position.
  • measuring devices are precision devices that only achieve their full accuracy in air-conditioned rooms with cleaned air. If, nevertheless, they are to be used directly integrated in the production, they have to they are specially encapsulated - which makes the devices, which are not cheap, even more expensive - or you have to be satisfied with low measuring accuracy.
  • the object of the invention is to combine the advantages of the two measurement methods mentioned without having to accept their disadvantages. Accordingly, it should be made possible to quickly detect large dimensional differences with inexpensive sensors despite their greatly restricted measuring range and, moreover, to allow a quick changeover to a new workpiece.
  • This object is achieved with the characterizing features of claims 1 " and 6.
  • the workpiece to be measured is therefore not measured directly, but with the sensor using a transmitter.
  • the transmitters are expediently slidable rods along their axis. Taken together, the rear ends of these rods form a reference line or a reference surface with respect to a masterpiece. If a workpiece to be measured is then inserted into the measuring device, there are deviations from the reference line or surface at the rear rod ends, which exactly reflect the workpiece errors.
  • the number of sensors corresponds at least to the number of transmitters, all measuring points can be measured simultaneously. This results in short cycle times as with the known multi-position measuring devices.
  • the measuring points can be scanned considerably faster than with the 3-coordinate measuring method.
  • the transmitters can be made very small in at least one dimension, so that measuring points can be taken over in a correspondingly dense sequence. Since the entire structure can be made very robust in spite of the small dimensions and since the measuring results can be approximately independent of temperature and air pollution with simple means, such a device is best suited for the workshop environment.
  • the transmission linkages can be designed on their surfaces facing the measuring sensors in such a way that the selected measuring method gives the best possible results. For example, it is possible to make these surfaces reflective in order to be able to use optical measuring methods in an optimal manner, which often cannot be used in conventional multi-point measuring methods due to unfavorable workpiece properties or surfaces.
  • the transmission linkages for a specific workpiece geometry can be put together to form a magazine tool. If the basic device is then built in such a way that different transmission linkage tools and a wide variety of workpieces can be exchanged automatically, a very short changeover time can be achieved by means of a corresponding tool changer and thus the ability to integrate such a system into flexible production systems with a rapidly changing workpiece sequence and possible with short cycle times.
  • Fig. 3 shows a carrier in the floor plan.
  • FIGS. 1 and 2 The invention is illustrated in FIGS. 1 and 2 with reference to the measurement of a rotating body 2.
  • Four measuring points are provided, namely three diameter measurements and one length measurement.
  • the position of the measuring points is determined by a transmission linkage 8 on a measuring sensor 4 transfer.
  • the transmission linkages are three in one.
  • Carrier 10 axially displaceably mounted rods 8a-c and a two-armed lever 8d which is pivotably mounted in the carrier 10 on a pin 16.
  • a transducer 4a-d is assigned to each transmission linkage 8a-d.
  • the sensors 4a-c are permanently installed in a holder 6. Your probes 12 are in the neutral position of the transducers 4a-c in a straight line. The four measured values can be recorded here simultaneously.
  • a single measuring transducer 4 is mounted on a rod 18 which can be displaced longitudinally in bearings 6 *.
  • the measured values are sampled one after the other, and in addition to the probe 12, another probe 14 determines the position of the measuring sensor 4 relative to a measuring ruler 20 in order to compensate for inaccuracies and play in the rod 18.
  • Both embodiments can be calibrated by measuring an adjustment masterpiece before measuring the workpiece 2. If the position of the probe 12 relative to the axis of symmetry 3 of the workpiece 2 in the neutral position the measuring sensor 4 is exactly known, however, the measurement of the length of the transmission rods 8a-c is also sufficient to correct the measured values determined with the measuring sensors 4.
  • the carrier 10 is assembled from a carrier element 10a-d per transmission linkage 8a-d and intermediate pieces 11a-c.
  • the measurement of an axial section of a rotating body ie the measurement in one plane
  • the spatial measurement of a workpiece can be reduced in an analogous manner to the measurement of deviations from one plane, in one embodiment analogous to FIG. using a cross slide.

Abstract

Des capteurs (4) présentant une petite course de mesure sont montés fixes sur un support (6). La position des points de mesure d'une pièce (2) est transférée aux capteurs par l'intermédiaire de tiges de transfert (8). Celles-ci sont guidées dans un support interchangeable (10). Pour une nouvelle mise en train d'une autre pièce, le support (10) est échangé avec les tiges de transfert (8). Ainsi, on peut obtenir de courts temps de mise en train pour une cadence élevée de mesure si bien que le procédé de mesure convient à des systèmes flexibles de fabrication. Au lieu de prévoir un capteur pour chaque tige de transfert, il est également possible de déplacer un seul capteur le long d'une ligne et de transférer l'une après l'autre les positions des points à mesurer à l'aide des tiges de transfert.Sensors (4) having a small measurement stroke are fixedly mounted on a support (6). The position of the measurement points of a workpiece (2) is transferred to the sensors via transfer rods (8). These are guided in an interchangeable support (10). For a new start-up of another part, the support (10) is exchanged with the transfer rods (8). Thus, short set-up times can be obtained for a high measurement rate, so that the measurement method is suitable for flexible manufacturing systems. Instead of providing a sensor for each transfer rod, it is also possible to move a single sensor along a line and transfer the positions of the points to be measured one after the other using the transfer.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen eines Werkstückes Method and device for measuring a workpiece
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines Werkstückes gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a method for measuring a workpiece according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 5.
Die heute bekannten Mehr-Stellen-Messgeräte - die eine Er¬ fassung der Ist-Werkstück-Geometrie relativ zu einem Ein- stell-Meisterstück erlauben - ermöglichen durch die gleich¬ zeitige Aufnahme zahlreicher Messstellen und die mathemati¬ sche Verknüpfung der Messwerte zu sogenannten Messfunktionen die extrem schnelle Kontrolle komplexer Werkstücke. Die ver¬ wendeten Messaufnehmer weisen in der Regel eine hohe Mess¬ auflösung (0,0001 mm) bei einem kleinen Messweg (- 1 mm) auf und bieten ein sehr günstiges Preisleistungsverhältnis. Da¬ durch ist es möglich, ein Mehrstellen-Messgerät durch Ver- wendung der optimalen Anzahl Messaufnehmer auch im Preis zu optimieren. Da die Aufnehmer und die verwendeten Vorrichtun¬ gen sehr robust sind, lassen sich mit solchen Geräten Mes¬ sungen hoher Genauigkeit auch bei den normalerweise un¬ günstigen Umgebungsbedingungen in unmittelbarer Nähe der Fertigungs-Maschinen erzielen.The multi-position measuring devices known today - which allow the actual workpiece geometry to be recorded relative to a setting masterpiece - enable the simultaneous recording of numerous measuring points and the mathematical linking of the measured values to so-called measuring functions the extremely fast control of complex workpieces. The measuring sensors used generally have a high measuring resolution (0.0001 mm) with a short measuring path (- 1 mm) and offer a very favorable price-performance ratio. This makes it possible to use a multi-point measuring device optimize the use of the optimal number of sensors also in the price. Since the transducers and the devices used are very robust, such devices can be used to achieve high-precision measurements, even in the normally unfavorable environmental conditions in the immediate vicinity of the production machines.
Die allgemeine Anwendbarkeit solcher Geräte wird -durch zwei Tatsachen eingeschränkt:The general applicability of such devices is limited by two facts:
- Durch die Dimension der Messaufnehmer wird die Aufnahme sehr nahe beieinander liegender Messpunkte verunmöglicht, was in einzelnen Fällen die Lösung der Messaufgabe er¬ schwert oder verunmöglicht.- The dimensions of the measuring sensors make it impossible to record measuring points that are very close to one another, which in individual cases makes it difficult or impossible to solve the measuring task.
- Für jedes neue Werkstück ist eine neue MessVorrichtung notwendig, deren Herstellung normalerweise teuer und deren Einrichtung meist mit grossem Zeitaufwand verbun¬ den ist. Es sind auch Bausätze bekannt, mit welchen sich solche Messvorrichtungen aus Einzelelementen auf¬ bauen lassen. Dieser Aufbau ist jedoch ebenfalls zeit¬ aufwendig. Dies bedeutet, dass solche Geräte nur bei grossen Serien eingesetzt werden können, und dass ihre Integrierbarkeit in automatisierte Fertigungssysteme er¬ schwert ist. Anderseits sind 3-Koordinaten-Messgeräte bekannt. Diese Ge¬ räte zeichnen sich dadurch aus, dass ein Messaufnehmer in 3 Koordinaten-Richtungen an jeden beliebigen Ort auf dem zu vermessenden Werkstück gefahren werden kann. Die Messungen werden relativ der achseigenen Mess-Lineale, d.h. absolut bezüglich des zu prüfenden Werkstückes durchgeführt. Vom Prinzip her können beliebig viele Messpunkte in beliebig dichter Lage gemessen und verarbeitet werden. Mit den geeig¬ neten mathematischen Methoden (Ausgleichs-Rechnung) lassen sich dann extrem aussagefähige Interpretationen der Werk¬ stückfehler erarbeiten. Da die Geräte von CNC gesteuert sind, lassen sie sich problemlos in flexible Fertigungssysteme integrieren. Die "Umrüstung" auf ein anderes Werkstück er¬ folgt hauptsächlich durch die Eingabe eines neuen Messprog- ra mes, was natürlich auch automatisch durch den Leitrechner der flexiblen Fertigungs-Anlage erfolgen kann.- For each new workpiece a new measuring device is necessary, the production of which is normally expensive and the setup of which is usually time-consuming. Kits are also known with which such measuring devices can be constructed from individual elements. However, this structure is also time-consuming. This means that such devices can only be used in large series and that their integration into automated production systems is difficult. On the other hand, 3-coordinate measuring devices are known. These devices are characterized in that a measuring sensor can be moved in 3 coordinate directions to any location on the workpiece to be measured. The measurements are carried out relative to the axis-specific measuring rulers, ie absolutely with regard to the workpiece to be tested. In principle, any number of measuring points can be measured and processed in any position. Extremely meaningful interpretations of the workpiece defects can then be worked out with the appropriate mathematical methods (compensation calculation). Since the devices are controlled by CNC, they can be easily integrated into flexible manufacturing systems. The "retrofitting" to another workpiece is mainly carried out by entering a new measurement program, which of course can also be done automatically by the master computer of the flexible manufacturing system.
Die allgemeine Anwendbarkeit der 3-Koordinaten-Messgeräte wird durch folgende Tatsachen eingeschränkt:The general applicability of the 3-coordinate measuring machine is limited by the following facts:
- 3-Koordinaten-Messgeräte sind Präzisionsgeräte, die nur in klimatisierten Räumen mit gereinigter Luft ihre volle Ge¬ nauigkeit erreichen. Wenn sie trotzdem unmittelbar inte¬ griert in die Fertigung eingesetzt werden sollen, müssen sie speziell gekapselt werden - was die an sieht nicht billigen Geräte weiter verteuert - , oder man muss sich mit geringer Messgenauigkeit zufrieden geben.- 3-coordinate measuring devices are precision devices that only achieve their full accuracy in air-conditioned rooms with cleaned air. If, nevertheless, they are to be used directly integrated in the production, they have to they are specially encapsulated - which makes the devices, which are not cheap, even more expensive - or you have to be satisfied with low measuring accuracy.
- Da der Messtaster für jeden einzelnen Messpunkt in 3 Ko¬ ordinaten-Richtungen neu positioniert werden muss, erge¬ ben sich schon bei relativ wenigen Messpunkten lange Mess¬ zeiten. Diese Tatsache verunmöglicht den Einsatz dieser Geräte bei der Fertigung von Werkstücken mit kurzen Tatk- zeiten, wenn nicht auf eine 100% Kontrolle verzichtet wer¬ den kann.Since the measuring probe has to be repositioned in 3 coordinate directions for each individual measuring point, long measuring times result even with relatively few measuring points. This fact makes it impossible to use these devices in the production of workpieces with short operating times, if a 100% check cannot be dispensed with.
- Da die Messwertaufnehmer einen grossen Messweg mit einer hohen Messauflösung kombinieren müssen, sind sie sehr teuer.- Since the sensors have to combine a large measuring path with a high measuring resolution, they are very expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile der beiden genannten Messverfahren zu vereinigen, ohne deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Es soll demnach ermög¬ licht werden, mit preiswerten Messaufnehmern trotz ihres stark eingeschränkten Messbereichs, grosse Dimensionsunter¬ schiede schnell zu erfassen und darüberhinaus eine schnelle Umrüstung auf ein neues Werkstück zu erlauben. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 "und 6 gelöst. Das zu vermessende Werkstück wird also nicht direkt, sondern über Transmitter mit dem Messaufnehmer vermessen. Zweckmäs- sig sind die Transmitter längs ihrer Achse verschiebbare Stangen. Die hinteren Enden dieser Stangen bilden zusammen¬ genommen bezüglich eines Meisterwerkstückes eine Bezugs- Linie oder eine Bezugs-Fläche. Wird danach ein zu messendes Werkstück in die Messvorrichtung eingelegt, so ergeben sich an den hinteren Stangenenden Abweichungen von der Bezugs- Linie bzw. -Fläche, die die Werkstückfehler genau wieder¬ geben.The object of the invention is to combine the advantages of the two measurement methods mentioned without having to accept their disadvantages. Accordingly, it should be made possible to quickly detect large dimensional differences with inexpensive sensors despite their greatly restricted measuring range and, moreover, to allow a quick changeover to a new workpiece. This object is achieved with the characterizing features of claims 1 " and 6. The workpiece to be measured is therefore not measured directly, but with the sensor using a transmitter. The transmitters are expediently slidable rods along their axis. Taken together, the rear ends of these rods form a reference line or a reference surface with respect to a masterpiece. If a workpiece to be measured is then inserted into the measuring device, there are deviations from the reference line or surface at the rear rod ends, which exactly reflect the workpiece errors.
Wenn die Anzahl der Messaufnehmer mindestens der Anzahl der Transmitter entspricht, können alle Messstellen gleichzeitig vermessen werden. Dies ergibt ebenso kurze Taktzeiten wie bei den bekannten Mehrstellen-Messgeräten.If the number of sensors corresponds at least to the number of transmitters, all measuring points can be measured simultaneously. This results in short cycle times as with the known multi-position measuring devices.
Anderseits ist es auch möglich, einen einzigen Messaufnehmer entlang einer vorgegebenen Linie zu verfahren und dabei die Stellung der Transmitter nacheinander abzutasten. Weil dabei keine hohen Anforderungen an die Positionierungsgenauig¬ keit des Messaufnehmers längs der Linie gestellt werden müs¬ sen, können die Messstellen erheblich rascher als beim 3- Koordinaten-Messverfahren abgetastet werden. Die Transmitter können mindestens in einer Dimension sehr klein gebaut wer¬ den, so dass Messpunkte in entsprechend dichter Folge über¬ nommen werden können. Da der ganze Aufbau trotz der kleinen Dimensionen sehr robust gestaltet werden kann und da mit ein¬ fachen Mitteln eine annähernde Unabhängigkeit der Messresul¬ tate von Temperatur und Luftverschmutzung erreicht werden kann, ist ein solches Gerät für die Werkstatt-Umgebung be¬ stens geeignet.On the other hand, it is also possible to move a single sensor along a predetermined line and to scan the position of the transmitters one after the other. Because there are no high demands on the positioning accuracy of the measuring sensor along the line, the measuring points can be scanned considerably faster than with the 3-coordinate measuring method. The transmitters can be made very small in at least one dimension, so that measuring points can be taken over in a correspondingly dense sequence. Since the entire structure can be made very robust in spite of the small dimensions and since the measuring results can be approximately independent of temperature and air pollution with simple means, such a device is best suited for the workshop environment.
Es ist aber auch möglich, die beiden oben beschriebenen Va¬ rianten zu kombinieren und mit einigen wenigen Messaufneh¬ mern eine Vielzahl von Messstellen nacheinander abzutasten. Dies ergibt verkürzte Taktzeiten gegenüber der Messung mit einem einzigen Aufnehmer.However, it is also possible to combine the two variants described above and to scan a large number of measuring points in succession with a few measuring sensors. This results in shorter cycle times compared to the measurement with a single transducer.
Die Uebertragungsgestänge können an ihren den Messaufnehmern zugewendeten Flächen so ausgebildet werden, dass das gewähl¬ te Messverfahren bestmögliche Resultate ergibt. So ist es z.B. möglich, diese Flächen spiegelnd zu gestalten, um opti¬ schen Messverfahren in optimaler Weise einsetzen zu können, welche bei herkömmlichen Mehrstellen-Messverfahren wegen un¬ günstiger Werkstückeigenschaften oder -Oberflächen häufig nicht einsetzbar sind. Die Uebertragungsgestänge für eine bestimmte Werkstück-Geo¬ metrie können zu einem magazinierbaren Werkzeug zusammenge¬ stellt werden. Wird dann die Grundvorrichtung so gebaut, dass unterschiedliche Uebertragungsgestänge-Werkzeuge und unterschiedlichste Werkstücke automatisch ausgewechselt werden können, so ist mittels eines entsprechenden Werkzeug- Wechslers eine sehr kurze Umrüstzeit erreichbar und damit die Integrierbarkeit einer solchen Anlage in flexible Fer¬ tigungssysteme mit rasch wechselnder Werkstückfolge und mit kurzen Taktzeiten möglich.The transmission linkages can be designed on their surfaces facing the measuring sensors in such a way that the selected measuring method gives the best possible results. For example, it is possible to make these surfaces reflective in order to be able to use optical measuring methods in an optimal manner, which often cannot be used in conventional multi-point measuring methods due to unfavorable workpiece properties or surfaces. The transmission linkages for a specific workpiece geometry can be put together to form a magazine tool. If the basic device is then built in such a way that different transmission linkage tools and a wide variety of workpieces can be exchanged automatically, a very short changeover time can be achieved by means of a corresponding tool changer and thus the ability to integrate such a system into flexible production systems with a rapidly changing workpiece sequence and possible with short cycle times.
Kachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand beiliegender Zeichnung erläutert. Darin zeigt:Following two embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 und 2 einen Längsschnitt durch je ein Ausführungs¬ beispiel, und1 and 2 show a longitudinal section through an exemplary embodiment, and
Fig. 3 einen Träger im Grundriss.Fig. 3 shows a carrier in the floor plan.
In den Figuren 1 und 2 ist die Erfindung anhand der Ver¬ messung eines Drehkörpers 2 veranschaulicht. Es sind vier Messstellen vorgesehen, und zwar drei Durchmesser-Messungen und eine Längenmessung. Die Position der Messstellen werden durch je ein Uebertragungsgestänge 8 auf einen Messaufnehmer 4 übertragen. Dabei sind die Uebertragungsgestänge drei in ei¬ ne-. Träger 10 achsial verschiebbar gelagerte Stangen 8a - c sowie ein im Träger 10 auf einem Stift 16 schwenkbar gela¬ gerter zweiarmiger Hebel 8d.The invention is illustrated in FIGS. 1 and 2 with reference to the measurement of a rotating body 2. Four measuring points are provided, namely three diameter measurements and one length measurement. The position of the measuring points is determined by a transmission linkage 8 on a measuring sensor 4 transfer. The transmission linkages are three in one. Carrier 10 axially displaceably mounted rods 8a-c and a two-armed lever 8d which is pivotably mounted in the carrier 10 on a pin 16.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist jedem Uebertragungs¬ gestänge 8a - d ein Messaufnehmer 4a - d zugeordnet. Die Messaufnehmer 4a - c sind in einem Halter 6 fest eingebaut. Ihre Messtaster 12 liegen in Neutralstellung der Messaufneh- εr 4a - c in gerader Linie. Die vier Messwerte können hier gleichzeitig erfasst werden.In the embodiment according to FIG. 1, a transducer 4a-d is assigned to each transmission linkage 8a-d. The sensors 4a-c are permanently installed in a holder 6. Your probes 12 are in the neutral position of the transducers 4a-c in a straight line. The four measured values can be recorded here simultaneously.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein einziger Messauf- neh er 4 auf einer in Lagern 6 * längsverschiebbaren Stange 18 montiert. Hier werden die Messwerte nacheinander abge¬ tastet, wobei nebst dem Messtaster 12 ein weiterer Taster 14 die Stellung des Messaufnehmers 4 gegenüber einem Mess¬ lineal 20 ermittelt, um Ungenauigkeiten und Spiel der Stange 18 zu kompensieren.In the embodiment according to FIG. 2, a single measuring transducer 4 is mounted on a rod 18 which can be displaced longitudinally in bearings 6 *. Here, the measured values are sampled one after the other, and in addition to the probe 12, another probe 14 determines the position of the measuring sensor 4 relative to a measuring ruler 20 in order to compensate for inaccuracies and play in the rod 18.
Beide Ausführungsformen können geeicht werden, indem vor der Vermessung des Werkstückes 2 ein Einstell-Meisterstück vermessen wird. Wenn die Stellung der Messtaster 12 relativ zur.Symmetrieachse 3 des Werkstückes 2 in Neutralstellung der Messaufnehmer 4 genau bekannt ist, reicht jedoch auch die Messung der Länge der UebertragungsStangen 8a - c zur Korrektur der mit den Messaufnehmern 4 ermittelten Messwerte.Both embodiments can be calibrated by measuring an adjustment masterpiece before measuring the workpiece 2. If the position of the probe 12 relative to the axis of symmetry 3 of the workpiece 2 in the neutral position the measuring sensor 4 is exactly known, however, the measurement of the length of the transmission rods 8a-c is also sufficient to correct the measured values determined with the measuring sensors 4.
Zur Umstellung auf ein Werkstück mit einer anderen Geometrie braucht nun bloss der Träger 10 mit den Uebertragungsgestän- gen 8a - d ausgewechselt zu werden, beispielsweise mittels eines aus dem Werkzeugmaschinenbau bekannten automatischen Werkzeugwechslers. Da die Messgenauigkeit bei den Ueber- tragungsstangen 8a - c kaum von der exakten Positionierung des Trägers 10 abhängt, ist nicht nach jedem Wechsel eine neue Eichung nötig, so dass in rascher Folge verschieden¬ artige Werkstücke vermessen werden können. Die Positionierung des Trägers 10 hat zwar einen Einfluss auf die Stellung des üebertragungshebels 8d, doch sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Längenmessung häufig um eine Grössenordnung geringer als jene an die Genauigkeit der Durchmessermessung.To change over to a workpiece with a different geometry, it is now only necessary to replace the carrier 10 with the transmission linkages 8a-d, for example by means of an automatic tool changer known from machine tool construction. Since the measuring accuracy of the transmission rods 8a-c hardly depends on the exact positioning of the carrier 10, a new calibration is not necessary after every change, so that different types of workpieces can be measured in rapid succession. The positioning of the carrier 10 has an influence on the position of the transmission lever 8d, but the requirements for the accuracy of the length measurement are often an order of magnitude lower than those for the accuracy of the diameter measurement.
Falls die achsiale Abstufung der Messstellen bei verschie¬ denen Werkstücken unterschiedlich ist, können bei der Aus¬ führungsform nach Fig. 1 zusätzliche Messaufnehmer 4 im Halter 6 angebracht sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Bewegung der Stange 18 entsprechend umprogrammiert. Gemäss Fig. 3 ist der Träger 10 aus je einem Trägerelement 1Oa - d pro Uebertragungsgestänge 8a - d sowie Zwischenstük- ken 11a - c zusammengebaut.If the axial gradation of the measuring points is different for different workpieces, additional measuring sensors 4 can be mounted in the holder 6 in the embodiment according to FIG. 1. In the embodiment according to FIG. 2, the movement of the rod 18 is reprogrammed accordingly. According to FIG. 3, the carrier 10 is assembled from a carrier element 10a-d per transmission linkage 8a-d and intermediate pieces 11a-c.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 wird die Ver¬ messung eines Achsialschnittes eines Rotationskörpers, also die Vermessung in einer Ebene, durch die Uebertragungsge¬ stänge auf die Vermessung von Abweichungen von einer gera¬ den Linie reduziert. In analoger Weise lässt sich die räum¬ liche Vermessung eines Werkstückes auf die Vermessung von Abweichungen von einer Ebene reduzieren, wobei bei einer Ausführungsform analog Fig. 2 beispielsweise der Messaufneh¬ mer 4 längs einer Ebene geführt wird, z.B. mittels eines Kreuzschlittens. Es ist jedoch auch möglich, mehrere längs einer Achse geführte Messaufnehmer 4 nebeneinander anzuordnen. In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the measurement of an axial section of a rotating body, ie the measurement in one plane, is reduced by the transmission linkage to the measurement of deviations from a straight line. The spatial measurement of a workpiece can be reduced in an analogous manner to the measurement of deviations from one plane, in one embodiment analogous to FIG. using a cross slide. However, it is also possible to arrange a plurality of measuring sensors 4, which are guided along an axis, next to one another.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zum Vermessen der Geometrie eines Werk¬ stückes, bei welchem mehrere Messstellen des Werkstückes mit mindestens einem Messaufnehmer vermessen werden, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Position jeder Messstelle durch je einen vom Messaufnehmer unabhängigen Transmitter auf den Messaufnehmer übertragen wird.1. A method for measuring the geometry of a workpiece, in which several measuring points of the workpiece are measured with at least one measuring sensor, characterized in that the position of each measuring point is transmitted to the measuring sensor by a transmitter independent of the measuring sensor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass für jeden Transmitter ein Messaufnehmer angeordnet wird, und dass die Messwerte für alle Messstellen gleichzei¬ tig gemessen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that a measuring sensor is arranged for each transmitter, and that the measured values are measured simultaneously for all measuring points.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass ein oder mehrere Messaufnehmer entlang einer bzw. je einer vorgegebenen Linie verfahren wird bzw. werden und die Messstellen über die Transmitter nacheinander mit die¬ sem Messaufnehmer bzw. diesen Messaufnehmern vermessen wer¬ den. W3. The method according to claim 1, characterized in that one or more measuring sensors are or are moved along or respectively a predetermined line and the measuring points are successively measured via this transmitter with this measuring sensor or these measuring sensors . W
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vermessen des Werk¬ stückes ein Einstell-Meisterstück vermessen wird, dass die Messwerte dieses Meisterstückes gespeichert werden, und dass anschliessend bei der Vermessung des Werkstückes dessen Messwerte mit den gespeicherten Messwerten verglichen werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a measuring masterpiece is measured before the workpiece is measured, that the measured values of this masterpiece are stored, and that subsequently the measured values of the workpiece are saved with the stored ones Measured values are compared.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vermessen des Werk¬ stückes die Transmitter vermessen werden, und dass beim Ver¬ messen des Werkstückes die Messwerte anhand der gespeicher¬ ten Daten korrigiert werden.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the transmitters are measured before measuring the workpiece, and that the measured values are corrected on the basis of the stored data when measuring the workpiece.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Halter (6) für den bzw. die Messaufnehmer (4) , dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (10) für die als Uebertragungsgestänge (8) ausge¬ bildeten Transmitter gegenüber dem Halter (6) austauschbar angeordnet ist.6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, with a holder (6) for the sensor or sensors (4), characterized in that a carrier (10) for the as transmission linkage (8) trained Transmitter is arranged interchangeably with the holder (6).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Uebertragungsgestänge (8) im Träger (10) ein Messauf¬ nehmer (4) im Halter (6) zugeordnet ist. 7. The device according to claim 6 for performing the method according to claim 2, characterized in that each transmission linkage (8) in the carrier (10) is associated with a transducer (4) in the holder (6).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (4) im Halter (6) verschiebbar angeordnet ist.8. The device according to claim 6 for performing the method according to claim 3, characterized in that the sensor (4) in the holder (6) is arranged displaceably.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) aus je einem Trägerelement (10a - d) pro Uebertragungsgestänge (8) be¬ steht, und dass die Trägerelemente vorzugsweise miteinander verbunden sind.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the carrier (10) consists of one carrier element (10a-d) per transmission linkage (8), and that the carrier elements are preferably connected to one another.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wechselvorrichtung zum Auswechseln des Trägers (10) vorgesehen ist. 10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that a changing device for changing the carrier (10) is provided.
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