FR2595138A1

FR2595138A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING VALUES OF DIAMETERS OF CYLINDRICAL SURFACES OF MECHANICAL PARTS

Info

Publication number: FR2595138A1
Application number: FR8702591A
Authority: FR
Inventors: Rudolf Diem
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1986-03-01
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1987-09-04
Also published as: GB2187289A; GB8704628D0; DE3606725A1; SE8700756D0; IT8719424A0; SE8700756L

Abstract

UN INSTRUMENT DE MESURE POUR DETERMINER DES VALEURS DE DIAMETRE SUR UNE PIECE MECANIQUE IMMOBILE EST EQUIPE D'AU MOINS TROIS PAIRES DE PALPEURS DE MESURE DE LONGUEUR 2, 3, 4 QUI, EN TROIS ENDROITS REPARTIS SUR LA PERIPHERIE, MESURENT LE DIAMETRE. UN APPAREIL 6, 7 QUI Y EST RELIE SELECTIONNE ET CALCULE DES PARAMETRES TELS QUE DIAMETRES MAXIMUM, MOYEN, MINIMUM ET LE FAUX-ROND DE LA PIECE MECANIQUE.A MEASURING INSTRUMENT FOR DETERMINING DIAMETER VALUES ON A IMMOBILE MECHANICAL PART IS EQUIPPED WITH AT LEAST THREE PAIRS OF LENGTH MEASUREMENT PROBES OF 2, 3, 4 WHICH, IN THREE LOCATIONS DISTRIBUTED ON THE PERIPHERAL, MEASURE THE DIAMETER. AN APPARATUS 6, 7 WHICH IS CONNECTED TO IT SELECTS AND CALCULATES PARAMETERS SUCH AS MAXIMUM, MEDIUM, MINIMUM DIAMETERS AND THE ROUND OF THE MECHANICAL PART.

Description

i 1 La présente invention concerne un procédé pour déterminer desThe present invention relates to a method for determining

paramètres tels que faux-rond, diamètre maximal, moyen, mini- parameters such as runout, maximum, medium, mini diameter

mal ou analogues, pouvant être déduits à partir de valeurs de diamètres de surfaces cylindriques d'une pièce mécanique, par la mesure du diamètre en plusieurs endroits de la périphérie puis calcul consécutif et traitement ultérieur des paramètres, et un wrong or the like, which can be deduced from values of diameters of cylindrical surfaces of a mechanical part, by measuring the diameter in several places of the periphery then consecutive calculation and subsequent processing of the parameters, and a

dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. device for implementing this method.

Pour la mesure de surface latérale cylindrique ou de creux sont utilisés, en autres, des palpeurs de mesure de longueur qui sont disposés à l'endroit requis de la pièce mécanique en direction du rayon et indiquent le diamètre de la pièce mécanique. Dans ce cas, la pièce mécanique se trouve dans un prisme formant, d'une part, l'appui et, d'autre part, la position de référence pour le For measuring the cylindrical lateral surface or the troughs, length measuring probes are used, which are arranged at the required location of the mechanical part in the direction of the radius and indicate the diameter of the mechanical part. In this case, the mechanical part is in a prism forming, on the one hand, the support and, on the other hand, the reference position for the

palpeur de mesure de longueur.length measuring probe.

Quand un tel appui ne peut être réalisé pour la pièce mécani- When such support cannot be achieved for the mechanical part

que, sont réalisés, ainsi qu'il est connu de par le brevet DE 902 556, deux palpeurs diamétralement opposés de mesure de longueur, o la somme des signaux de sortie est constituée grâce à un appareil correspondant, cette somme représentant une valeur proportionnelle du diamètre de la pièce mécanique. La position radiale de la pièce mécanique par rapport aux palpeurs de mesure de longueur n'entre pas dans ce cas dans le résultat des mesures dans des limites préétablies. Outre les surfaces latérales susmentionnées, un tel procédé convient tout autant à la mesure de surfaces de perçage. Si d'autres paramètres de la pièce mécanique, tels que, par exemple, faux-rond, diamètre minimal et maximal, ou analogues, doivent être mesurés, il faut par exemple faire tourner la pièce mécanique par rapport aux palpeurs de mesure de rongeur. Dans un appareil correspondant pour l'évaluation des valeurs de diamètre, il faut que, dans ce that, as is known from patent DE 902 556, two diametrically opposite length measuring probes are produced, where the sum of the output signals is formed by means of a corresponding apparatus, this sum representing a proportional value of the diameter of the mechanical part. In this case, the radial position of the mechanical part with respect to the length measuring probes does not enter into the result of the measurements. In addition to the aforementioned side surfaces, such a method is equally suitable for measuring drilling surfaces. If other parameters of the mechanical part, such as, for example, runout, minimum and maximum diameter, or the like, are to be measured, it is for example necessary to rotate the mechanical part relative to the rodent measuring probes. In a corresponding device for the evaluation of diameter values, it is necessary that in this

1 cas, les valeurs maximale et minimale soient mémorisées. Ensui- 1 case, the maximum and minimum values are memorized. Then

te peuvent être calculés ou tirés à partir de là les paramètres you can be calculated or drawn from there the parameters

nécessaires, qui seront portés à l'affichage. Aussi bien la rota- necessary, which will be displayed. Both the rota-

tion de la pièce mécanique que la mémorisation nécessaire de valeurs de mesure exigent une technique dispendieuse et même chère, grevée d'inconvénients importants, en particulier pour la mesure en fabrication série. S'il s'agit de pièces mécaniques relativement petites produites en grand nombre par unité de temps, la mesure automatique se trouve maintes fois à la limite de sa capacité de rendement et peut par conséquent fortement influencer la vitesse de production. Est en outre indispensable une manipulation compliquée, déterminée par le lancement, des pièces mécaniques, manipulation qui, conjointement avec la palpation tournante des valeurs de mesure, risque de provoquer tion of the mechanical part that the necessary memorization of measurement values requires an expensive and even expensive technique, fraught with significant drawbacks, in particular for measurement in mass production. In the case of relatively small mechanical parts produced in large numbers per unit of time, automatic measurement is repeatedly at the limit of its performance capacity and can therefore greatly influence the speed of production. In addition, complicated handling, determined by the launching, of the mechanical parts is essential, handling which, in conjunction with the rotating palpation of the measured values, risks causing

des dommages de surface.surface damage.

L'objet de l'invention, c'est de réaliser un procédé du type indiqué au début qui permette, avec une faible dépense, des temps de mesure plus courts et garantisse une manipulation The object of the invention is to carry out a method of the type indicated at the start which allows, with low expense, shorter measurement times and guarantees handling.

soigneuse des pièces mécaniques.careful mechanical parts.

Cet objet est réalisé par une mesure simultanée des diamètres sur trois endroits au moins, répartis sur la périphérie, dans un plan diamètral, la pièce mécanique étant immobile. On peut utiliser pour cela un dispositif ayant un mécanisme pour la réception de la pièce mécanique, un instrument de mesure associé à celui-ci et un appareil pour le calcul des paramètres, l'instrument de mesure présentant, réparties sur la périphérie, trois paires de palpeurs diamétralement opposés de mesure de This object is achieved by a simultaneous measurement of the diameters in at least three places, distributed on the periphery, in a diametrical plane, the mechanical part being stationary. One can use for this a device having a mechanism for receiving the mechanical part, a measuring instrument associated therewith and an apparatus for calculating the parameters, the measuring instrument having, distributed over the periphery, three pairs diametrically opposed probes for measuring

longueur, en montage de sommation.length, in summation assembly.

1 Le diamètre de la pièce mécanique est mesurée, par exemple, 1 The diameter of the mechanical part is measured, for example,

en trois endroits répartis sur la périphérie et il est simultané- in three places distributed on the periphery and it is simultaneous-

ment entré dans l'appareil pour le calcul des paramètres. Ces trois mesures ont lieu en même temps, la pièce mécanique étant tout à fait immobile, de façon que sa surface ne peut être entered the device to calculate the parameters. These three measurements take place at the same time, the mechanical part being completely stationary, so that its surface cannot be

endommagée, même sous une charge de mesure élevée en pro- damaged, even under a high measurement load in pro-

venance des palpeurs de mesure de longueur. De plus, les poin- coming from the length measuring probes. In addition, the dots

tes de touche des palpeurs de mesure de longueur sont égale- the length measuring probes are equal

ment ménagées. La détermination des valeurs de diamètre aux sparingly. Determining the diameter values at

trois endroits mentionnés de la pièce mécanique suffit géné- three places mentioned of the mechanical part is generally enough

ralement pour former une valeur de diamètre pouvant être individuellement reconstituée, celle-ci étant constituée comme in order to form a value of diameter which can be individually reconstituted, this being constituted as

valeur arithmétique moyenne à partir des trois valeurs de mesu- average arithmetic value from the three measurement values

re, ce qui donne le diamètre moyen de la pièce mécanique dans ce plan. Si d'autres paramètres de la pièce mécanique doivent être calculés, comme le faux-rond par exemple, il suffit, par exemple, de sélectionner simplement, parmi les trois valeurs de diamètre, le maximum et le minimum. La différence entre les re, which gives the average diameter of the mechanical part in this plane. If other parameters of the mechanical part must be calculated, such as the runout for example, it is sufficient, for example, to simply select, among the three diameter values, the maximum and the minimum. The difference between

deux valeurs extrêmes est, dans ce cas, représentative du faux- two extreme values is, in this case, representative of the false

rond de la pièce mécanique. On peut calculer ou afficher tous les paramètres cités sans mémorisation dans l'appareil. On round of the mechanical part. You can calculate or display all the parameters mentioned without saving them in the device. We

dispose par conséquent, sans perte de temps, de tous les para- has therefore, without loss of time, all the para-

mètres directement après la mise en place de l'instrument de mesure ou l'introduction de la pièce mécanique. Outre cela, dans le cas d'un dispositif à fonctionnement automatique, toutes les fonctions de commande sont supprimées en ce qui concerne l'entraînement de la pièce mécanique, grâce à quoi l'on peut meters directly after the installation of the measuring instrument or the introduction of the mechanical part. In addition to this, in the case of an automatic device, all control functions are eliminated with regard to the drive of the mechanical part, whereby one can

atteindre, avec le procédé et le dispositif conformes à l'inven- achieve, with the process and the device according to the invention

tion, une allure de mesure bien plus rapide. L'invention peut être employée pour la mesure de surfaces et segments de surfaces cylindriques tant du côté de l'enveloppe tion, a much faster measurement pace. The invention can be used for the measurement of surfaces and segments of cylindrical surfaces both on the envelope side

1 que du côté de l'alésage. Au besoin, la précision de la détermi- 1 only on the side of the bore. If necessary, the precision of the determination

nation des valeurs de mesure peut être augmentée par un plus grand nombre de paires de palpeurs de mesure de longueur. En amenant l'instrument de mesure dans un autre plan diamétral de la pièce mécanique, d'autres paramètres tels que la conicité, le Nation of measurement values can be increased by a greater number of pairs of length measuring probes. By bringing the measuring instrument into another diametrical plane of the mechanical part, other parameters such as the taper, the

bombement, etc., peuvent être déterminés ou calculés et affi- bulge, etc., can be determined or calculated and affi-

chés. Il va sans dire que le procédé conforme à l'invention peut être également utilisé dans des installations automatiques, d'une dear. It goes without saying that the process according to the invention can also be used in automatic installations, of a

manière connue, pour le tri ou la classification de pièces méca- known manner, for sorting or classifying mechanical parts

niques à surfaces cylindriques avec les excellents avantages qui cylindrical surfaces with the excellent advantages that

en résultent.result.

D'après une autre caractéristique de l'invention, l'appareil possè- According to another characteristic of the invention, the apparatus possesses-

de un circuit pour la compensation de l'écart des valeurs de diamètre entre elles jusqu'à une valeur limite préétablie. Dans ce cas, une valeur limite est introduite dans l'appareil comme référence et se trouve plus élevée que les écarts à attendre des valeurs de diamètre entre elles, qui donnent une -mesure pour le faux rond. Grâce à cette mesure, des pièces mécaniques avec surface défectueuse peuvent être sélectionnées de façon simple, ou bien des accumulations de saleté entre les palpeurs de mesure de longueur et la surface ou d'autres défauts du système of a circuit for compensating for the deviation of the diameter values between them up to a preset limit value. In this case, a limit value is introduced into the device as a reference and is higher than the deviations to be expected from the diameter values between them, which give a measurement for the runout. Thanks to this measurement, mechanical parts with defective surface can be selected in a simple way, or accumulations of dirt between the length measuring probes and the surface or other system faults.

de mesure peuvent être signalés.can be reported.

L'invention est décrite ci-après selon l'exemple représenté dans The invention is described below according to the example shown in

le dessin.the drawing.

On y voit Figure 1. la coupe partielle d'un instrument de mesure avec trois paires de palpeurs de mesure de longueur, et 1 Figure 2. le schéma synoptique d'un appareil pour le calcul We see Figure 1. the partial section of a measuring instrument with three pairs of length measuring probes, and 1 Figure 2. the block diagram of a device for calculation

de grandeurs caractéristiques d'une pièce mécani- of characteristic quantities of a mechanical part

que mesurée selon la figure 1.as measured according to figure 1.

La figure 1 montre un instrument de mesure pour déterminer trois valeurs de diamètre de la surface d'enveloppe d'une pièce mécanique 1 cylindrique et immobile dans un plan radial de mesure. L'instrument de mesure est équipé de trois paires 2, 3, 4, réparties régulièrement à la périphérie et diamétralement opposées, de palpeurs électriques connus de mesure de longueur, dont chacune est reliée à un appareil électrique représenté dans la figure 2. Chacune des trois paires 2, 3, 4 de palpeurs de mesure de longueur est raccordé, en circuit de sommation, à un amplificateur adaptateur 5 qui lui est propre, de sorte que, indépendamment de la position relative de la pièce mécanique 1 FIG. 1 shows a measuring instrument for determining three values of the diameter of the envelope surface of a cylindrical mechanical part 1 and motionless in a radial measurement plane. The measuring instrument is equipped with three pairs 2, 3, 4, distributed regularly at the periphery and diametrically opposite, of known length-measuring electric probes, each of which is connected to an electrical device shown in Figure 2. Each of the three pairs 2, 3, 4 of length measuring probes is connected, in summation circuit, to an adapter amplifier 5 of its own, so that, independently of the relative position of the mechanical part 1

par rapport à l'outil de mesure, le diamètre réel est mesuré. relative to the measuring tool, the actual diameter is measured.

Les signaux de sortie de l'amplificateur adaptateur 5 sont transmis à un analyseur 6 qui, partant des trois valeurs de diamètre, transmet à un amplificateur différentiel 7 la valeur maximale Dmax et la valeur minimale Dmin, celles-ci étant séparées de la troisième valeur de diamètre. Ces deux valeurs The output signals of the adapter amplifier 5 are transmitted to an analyzer 6 which, starting from the three diameter values, transmits to a differential amplifier 7 the maximum value Dmax and the minimum value Dmin, these being separated from the third value of diameter. These two values

Dmax et D min sont encore amenées à des indicateurs 8 et 9. Dmax and D min are again brought to indicators 8 and 9.

En outre, l'analyseur 6 établit, à partir des trois valeurs de diamètre, la valeur moyenne arithmétique qui apparaît comme In addition, the analyzer 6 establishes, from the three diameter values, the arithmetic mean value which appears to be

diamètre moyen Dm à un indicateur 10 qui lui est propre. mean diameter Dm with its own indicator 10.

L'amplificateur différentiel 7 établit la différence en partant de la valeur maximale de diamètre Dmax et de la valeur minimale de diamètre Dmin. Cette valeur différentielle, affichée sur un quatrième indicateur 11, est une mesure pour le faux rond de la pièce mécanique 1. Dans l'analyseur 6 est incorporé un autre The differential amplifier 7 establishes the difference on the basis of the maximum value of diameter Dmax and the minimum value of diameter Dmin. This differential value, displayed on a fourth indicator 11, is a measurement for the runout of the mechanical part 1. In the analyzer 6 is incorporated another

étage détecteur qui établit l'écart relatif des valeurs de diamè- detector stage which establishes the relative deviation of the diameter values

tre entre elles et le compare à une valeur limite incorporée. be between them and compare it to an incorporated limit value.

Quand cette valeur limite est dépassée, il se produit une When this limit value is exceeded, a

1 indication de défaut sur un cinquième instrument 12 ou équiva- 1 fault indication on a fifth instrument 12 or equivalent

lent. Ce mécanisme supplémentaire sélectionne des pièces méca- slow. This additional mechanism selects mechanical parts

niques I avec endommagement de surface, qui donnent des valeurs extrêmement différentes de diamètre, ou s'il y a des particules de saleté entre les palpeurs 2, 3, 4 de mesure de longueur et la surface de la pièce mécanique 1, ou encore si le nics I with surface damage, which give extremely different values of diameter, or if there are dirt particles between the length measuring probes 2, 3, 4 and the surface of the mechanical part 1, or if the

système de mesure présente un défaut en un point quelconque. measurement system has a fault at any point.

La réalisation représentée n'est qu'un exemple de l'invention. Il est évident que les valeurs de diamètre peuvent être également The embodiment shown is only an example of the invention. Obviously the diameter values can also be

saisies avec d'autres capteurs pour valeurs de mesure de lon- entered with other sensors for measured values of

gueur et que d'autres paramètres de commande numérique de la pièce mécanique peuvent être saisis, calculés ou statistiquement évalués. En font partie, en particulier, la mesure supplémentaire, séquentielle ou parallèle, d'autres plans diamétraux de la pièce mécanique ou, respectivement, l'augmentation du nombre de paires de palpeurs de mesure de longueur pour une précision encore plus grande. De même façon, le procédé peut s'appliquer and that other numerical control parameters of the mechanical part can be entered, calculated or statistically evaluated. These include, in particular, the additional measurement, sequential or parallel, of other diametrical planes of the mechanical part or, respectively, the increase in the number of pairs of length measuring probes for even greater precision. Similarly, the process can be applied

à des diamètres d'alésage.to bore diameters.

Claims

l CLAIMS

1. Method for determining parameters such as runout, maximum, average, minimum or similar diameter, which can be deduced from values of surface diameters

cylindrical of a mechanical part, by measuring the diameter

be in several places of the periphery then calculation consecrated

cutting and subsequent processing of the parameters, characterized by the simultaneous measurement of the diameter in at least three places distributed on the periphery, in a diametral plane, the part

mechanical being stationary.

2. Device for implementing the method according to the resale

dication 1, comprising a mechanism for receiving the mechanical part (1), a measuring instrument associated with this mechanism and an apparatus for calculating the parameters, characterized in that the measuring instrument has, distributed over the periphery , three pairs (2, 3, 4) of diametrically opposite length measuring probes, in assembly

summons.

3. Device according to claim 2, characterized in that the axial position of the mechanical part (1) relative to

the measuring instrument is adjustable.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the apparatus comprises an assembly for comparing the difference of the diameter values between them with a

predetermined limit value.