SE505820C2 - Förfarande för datorstödd mätning av kantavstånd företrädesvis i rullningslager samt mätanordning för genomförande av detta förfarande - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 505 820 2 stándet i radiell och axiell riktning báde pá insidorna och även på utsidor oberoende av kantavstàndens utform- ning, och detta med snäva toleranser samt med möjlighet till lätt automatisering.

Lösningen av denna uppgift lyckas med de i patentkra- vets 1 respektive 2 kännetecknande del angivna åtgärderna.

Med det angivna mätförfarandet respektive med anord- ningen sker beräkningen av mätkänselkroppens rörelser även med avseende på de båda anslagens läge relativt arbets- stycket automatiskt, varvid datorn endast vid kalibre- ringsmomentet måste få uppgift om huruvida det rör sig om insidor eller utsidor.

Ett utföringsexempel av uppfinningen skall nu förkla- ras närmare i anslutning till bifogade ritningar. Pá dessa visar: Fig 1 Fig ett monteringsexempel för ett spàrkullager, schematiskt i ett snitt, en planvy av mätanordningens grundplatta,~; mätstället schematiskt under kalibreringsmomentet, mätstället schematiskt vid diameterkompensationen och mätstället schematiskt vid en mätrutin.

I fig 1 visas ett spàrkullager 1, varvid med 1' be- en mätanordning, Fig Fig Fig (flßUN Fig 6 tecknats innerringen och med 1" ytterringen, vilket lager i radiell riktning sitter på axeln 2 samt i huset 3 och i axiell riktning medelst axelskuldran 4 och husskuldran 5 samt skuldror 6 och 7 av distansbussningar 8 och 9 fixeras i sitt läge. De för rätt montering erforderliga kantav- stánden har betecknats med rs-radial 10 och 10' samt med rs-axial 11 och 11'. De radiella och axiella kantavstànden bestämmes av de största radierna rg-axel 12 respektive rg-hus 13.

I fig 2 och i fig 3 visas mätanordningen på schema- tiskt sätt. Mätanordningen består i huvudsak av grundplat- tan 14 och de bàda fasta anslagen 15 och 15' (fig 3), mot vilka ligger provkroppen 16 med sin utsida 17 med diame- tern D eller med sin insida 18 med diametern d. De båda 10 15 20 25 30 35 505 820 3 fasta anslagen 15 respektive 15' är på sådant anordnade relativt den radiella referenslinjen 19 att deras tangent 20 bildar en rät vinkel mot referenslinjen 19 och att de- ras centra ligger lika långt ifrån referenslinjen 19 på avståndet 2a (21). De fasta anslagen 15 respektive 15' är utförda såsom cylindrar med lika diameter 2r (22). Både de båda fasta anslagens 15, 15' diameter 22 och även avstån- det 21 användes för provkropparnas 17 och 18 diameterkom- pensation vid mätvärdesberäkningen.

Pig 2 visar ett snitt längs referenslinjen 19. På grundplattan 14 ligger provobjektet 16 med sin sidoyta 23.

På grundplattans 14 undersidas är X-mätsliden 24 anordnad, vilken företrädesvis är utförd såsom rullslid med lätt förspänning av rullarna. Medelst en här icke återgiven an- ordning, vilken t ex kan vara utformad såsom dragfjäder- »element eller som.tryckluftmanövrerad cylinder, förflyttas X-mätsliden 24 i minus-X-riktning vid mätningen så långt mot provcbjektet 16 tills känselkroppen 25 med sin rela- .tivt grundplattan 14 en vinkel a (26) lutade mätkant 27 ligger an mot avfasningens 28 axiella kant.

X-mätslidens 24 rörelse avkännes av en väggivare 29 och skickas vidare som vägsignal till en icke återgiven dator. X-mätsliden 24 är på sådant sätt anordnad på grund- plattan 14 att mätkänselkroppens 25 mätkant 27 vid mät- ningen rör sig i den radiella referenslinjen 19.

På X-mätsliden 24 är Y-mätsliden 30 anordnad, vilken företrädesvis är utförd som rullslid med lätt förspänning av rullarna. Medelst en icke inritad anordning, vilken t ex kan vara utförd såsom dragfjäderelement eller som tryckluftmanövrerad cylinder, förflyttas Y-mätsliden 30 i plus-Y-riktning vid mätningen så långt mot provobjektet 16 tills mätkänselkroppen 32 med sin relativt basplattan 14 vinkeln b (33) lutade mätkant 34 ligger an mot avfasning- ens 28 radiella kant.

Y-mätslidens 30 rörelse avkännes av en väggivare 35 och vägsignalen skickas vidare till en icke återgiven dator. Y-mätsliden 30 är på sådant sätt anordnad på X-mät- 505 820 10 15 20 25 30 35 4 sliden 24, att mätkänselkroppens 32 mätkant 34 vid mät- ningen rör sig i den axiella referenslinjen 20, vilken stàr i rät vinkel mot den radiella referenslinjen 19 och skär densamma i centrumpunkten 31.

I fig 4 visas schematiskt mätanordningens kalibre- ring. Vid de bàda fasta anslagen 15, 15' och pà grundplat- tan 14 ansättes kalibreringsnormstycket 37, vilket före- trädesvis är utformat som cylinder med diametern 2 rk (38). I detta läge skär de vertikala och horisontella tangenterna av kalibreringsnormstycket varandra i centrum- punkten 31. Utgående från centrumpunkten 31 med koordina- terna x = O, y = O, rör sig de båda mätkanterna 27 och 34 av mätkänselkropparna 25 och 32 vid kalibreringen väg- sträckorna x (39) och y (40), vilka avkännes av de tillhö- rande väggivarna 25 respektive 35 och ledes vidare till den redan tidigare omnämnda datorn. Vägsträckorna x (39) och y (40) påverkas direkt av de i förväg givna vinklarna a (26) och b (33) för mätkanterna (27, 34). Enligt kända matematiska formler beräknas medelst datorn, vilka väg- sträckor mätkänselkropparna 25 och 32 rört sig vid kali- breringen bort fràn centrumpunkten 31 och användes som kalibreringsvärden respektive lagras.

Kalibreringsrutin Givna: Kalibreringsnormal med radien rk Mätkänselkroppvinkel i x-riktning a Mätkänselkroppvinkel i y-riktning b Inställningsväg av X-mätsliden x = rk* (tg a - (1/cos a - 1)) Inställningsväg av Y-mätsliden y = rk*tg b - rk* (1/cos b - 1)) - rk* (tg a - (1/cos a - 1 ))*tg b I fig 5 visas diameterkompensationen pà schematiskt sätt. Provkroppen 16 lägger sig beroende om det rör sig om en provkropp med utsida 17 mot ytterdiametern eller om det rör sig om en provkropp med insida 18 mot innerdiametern, vid mätningen mot de båda fasta anslagen 15, 15' och mot översidan pà grundplattan 14. 10 15 20 25 30 35 505 820 5 Beroende på provobjektets 16 diameter förflyttas de båda mätkänselkropparna 25 och 32 längs den radiella refe- renslinjen 19 i minus-X-riktning (vid provkropp med insida 18) eller i plus-X-riktning (vid provkropp med utsida 17), för att utan avfasning respektive kantavstànd ligga an mot ett provobjekt 16. Enligt matematiska formler kan plus-X- -inställningsvägarna för D (41) respektive minus-X-in- ställningsvägarna för d (42) beräknas vid i förväg givna diametrar 2r (22) och givet avstånd 2a (21) för de fasta anslagen 15, 15' och de kan lagras såsom kompensationsvär- de i datorn. De nya centrumpunkterna 43 för provobjekt med utsida (17) respektive 44 för provobjekt med insida (18) användes som utgångspunkter för mätning av kantavstånd.

Diameterkompensation Givna: Anslagsdiameter med radien r Anslagsavstånd med avståndet 2a Utside-diameter D Inside-diameter d _ 2.1 Inställningsväg för X-mätsliden vid utsidor == = fi/w -1/1 - ro/co/z + m? 2.2 Inställningsväg för X-mätsliden vid insidor x = _4/z-(1 -Va - -ga/(d/z - f» :1 I fig 6 visas en mätrutin. Utgående från den nya centrumpunkten 43 eller 44 förflyttas mätkänselkropparna 25 och 32 mätvägarna x (45) och y (46) i motsvarighet till mätkänselkroppvinklarna a (26) och b (33) så långt tills deras mätkanter 27 och 34 berör provobjektet 16 vid det axiella kantavståndet (47) med mätkanten 27 och vid det radiella kantavståndet (48) med mätkanten 34.

Med ledning av mätsträckorna x (45) och y (46) kan kantavstånden rk-radial (49) och rs-axial (50) beräknas enligt kända matematiska formler. 505 820 10 15 20 25 30 35 Mätrutin Givna: Mätväg i X-riktning x Mätväg i Y-riktning y Mätkänselkroppvinkel i x-riktning a Mätkänselkroppvinkel i y-riktning b Beräkning av kantavstàndet rs radial rs radikal = x / tg a Beräkning av kantavståndet rs axial rs axial = x + y / tg b Eftersom datorn har lagrat det från fall till fall gällande kantavstàndet kan en BÖR/ÄR-jämförelse genomföras och resultatet användas för fortsatta styrfunktioner, t ex för CNC-svarven.

Claims (2)

10 15 20 25 30 35 505 820 PATENTKRAV

1. Förfarande för datorstödd mätning av kantavstànd företrädesvis hos rullningslager, k ä n n e t e c k - n a t därav, att - genom ett kalibreringsmoment centrumpunkten (31) bestäm- mes och lagras i datorn, - därefter det arbetsstycke (16, 17, ilägges i en upptagningsanordning (14, 15, l5') och att av räknaren den nya centrumpunkten (43, 44) beräknas och 18) som skall mätas lagras i minne, - det axiella kantavstàndet rs axial (50) bestämmas me- delst en radiellt förskjutbar mätkänselkropp (25) och det radiella kantavstàndet rs radial (49) bestämmas genom en axiellt förskjutbar mätkänselkropp (32) samt via väggivare (29, 35) och deras signaler överföres till datorn - samt att kantavstánden beräknas av datorn med referens till den nya centrumpunkten (43, 44) samt indikeras.

2. Mätanordning för mätning av kantavstánden, före- trädesvis vid rullningslagerringar, varvid en upptagnings- anordning för arbetsstycken och med en väggivare försedda mätkänselkroppar är anordnade, samt med en dator, vilken utvärderar och i förekommande fall indikerar vägsignaler- na, k ä n n e t e c k n a d därav, att - alltid en mätkänselkropp (25, 32) är anordnad för den radiella respektive den axiella mätningen, - den ena mätkänselkroppen (32) är förskjutbart anordnad pà den andra, också förskjutbara mätkänselkroppen (25), varvid mätkanterna (27, 34) av båda mätkänselkroppar skär varandra i centrumpunkten (31) och varvid deras rörelse- riktningar är inbördes 90° förskjutna, - mätkanterna (27, 34) är relativt sin rörelseriktning lutade en vinkel a (26) respektive b (33), - lutningsvinkeln a (26) respektive b (33) är mindre än den tillhörande arbetsstycksvinkeln a' (51) och b' (52), - samt att datorn utvärderar väggivarnas (29, 35) signaler 10 15 20 25 30 35 505 820 8 med hänsynstagande till den vid kalibreringsmomentet be- stämda centrumpunkten (31) och de nya centrumpunkterna (43, 44) samt indikerar signalerna, - varvid upptagningsanordningen för arbetsstycket består av en grundplatta (14) och två anslag (15, 15'), vilka har lika stort avstånd från den ena mätkänselkroppens (25) ra- diella referenslinje (19).