DE2303090A1 - MEASURING HEAD FOR A MEASURING MACHINE - Google Patents

Description

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PatentanwaltPatent attorney

2 H a ;.; 3 υ R G jj 22. J^2 H a;.; 3 υ R G jj 22nd J ^

BsnincisiTirii 15BsnincisiTirii 15

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Societe Genevoise d'Instruments
de PhysiqueSociete Genevoise d'Instruments
de Physique

8, rue des Vieux Grenadiers
Geneve (Schweiz)8, rue des Vieux Grenadiers
Geneve (Switzerland)

Heßkopf für eine Meßmaschine.Heßkopf for a measuring machine.

Uhrenplatinen oder ähnliche Werkstücke von kleinen Instrumenten weisen auf einer Oberfläche von wenigen Quadratzentimetern eine große Vielzahl von Einzelheiten wie z.B . Löcher unterschiedlicher Durchmesser, Vertiefungen oder Ausnehmungen unterschiedlicher Tiefen, an bestimmten Stellen eingetriebene Stifte usw. auf. Derartige Werkstücke werden in sehr großen Serien hergestellt, so daß die Prüfung, d.h. die Vermessung der Koordinaten der Löcher, der Tiefen der Vertiefungen, der Abstände zwischen den Stiften usw. nur vermittels eines automatischen Verfahrens bewältigt werden kann.Watch plates or similar workpieces of small instruments have a surface of a few square centimeters a wide variety of details such as Holes of different diameters, depressions or recesses of different depths, pins driven in at certain points, etc. Such workpieces are manufactured in very large series, so that the test, i.e. the measurement of the coordinates of the holes, the depths of the depressions, the distances between the pins, etc. an automatic process can be dealt with.

Selbsttätig gesteuerte Heftmaschinen zu diesem Zweck sind bereits bekannt. Ein gleichzeitig in wenigstens zwei Richtungen wie z.B. den rechtwinkligen Koordinaten in einer Ebene ansprechbarer Mehrrichtungs-Meßkopf bekaniter Ausführung ist z.B. in der französischen Patentschrift 7 1OH 675 beschrieben. Automatically controlled stapling machines for this purpose are already known. One in at least two at the same time Directions such as the right-angled coordinates in a plane addressable multidirectional measuring head known design is described, for example, in French patent 7 1OH 675.

Weiterhin sind auch bekannt Taster unterschiedlicher 309832/0893 Furthermore, buttons of different 309832/0893 are also known

Formgebung, beispielsweise in der Form eines konischen Vorsprungs, der in ein Loch einführbar ist, sich auf der kreisrunden Randkante des Loches abstützt und dessen Mittelpunkt anzeigt, oder in kugeliger Formgebung, welche sich auf dem Boden einer Vertiefung oder Ausnehmung abstützen und die Tiefe derselben messen, und schließlich in Form einer konischen Ausnehmung, welche dazu dient, einen Stift zu übergreifen und dessen Mittelpunkt zu ermitteln, sowie noch andere Ausführungen.Shaping, for example in the form of a conical projection, which can be inserted into a hole, is supported on the circular edge of the hole and its center point indicates, or in a spherical shape, which are supported on the bottom of a depression or recess and the depth the same measure, and finally in the form of a conical recess, which is used to reach over a pin and to determine its center point, as well as other versions.

Die Messung erfolgt in bekannter Weise mit Lochstreifensteuerung oder vermittels eines Steuergerätes (ordinateur) wie folgt: Die beweglichen Elemente der Meßmaschine werden entsprechend einem bestimmten Programm in der Weise verstellt, daß der Taster, dessen Formgebung und Abmessungen auf die des zu messenden Werkstückteils abgestimmt sind, in die Sollposition des betreffenden Werkstückteils gebracht wird. In dieser Stellung wird der Taster in Berührung mit dem Werkstückteil gebracht, und da im allgemeinen die tatsächliche Position des Teils von der Sollposition abweicht, gestattet der Meßkopf die Messung des Abstands der tatsächlichen von der Sollposition in den beiden Richtungen X und Y einer Ebene. Dieser Abstand wird im allgemeinen vermittels eines Druckwerks oder auf einem Lochstreifen aufgezeichnet und anschliessend analysiert.The measurement takes place in a known manner with punched tape control or by means of a control device (ordinateur) as follows: The moving elements of the measuring machine are adjusted according to a specific program in such a way that that the button, the shape and dimensions of which are matched to those of the workpiece part to be measured, is brought into the desired position of the workpiece part in question. In In this position, the probe is brought into contact with the workpiece part, and there is generally the actual one Position of the part deviates from the nominal position, the measuring head allows the measurement of the distance of the actual from the set position in the two directions X and Y of a plane. This distance is generally determined by means of a printing unit or recorded on a punched tape and then analyzed.

In Anbetracht der sehr unterschiedlichen Formen der zu messenden Werkstückteile oder -einzelheiten muß bei derIn view of the very different shapes of the workpiece parts or details to be measured, the

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nacheinander erfolgenden Vermessung unterschiedlicher Formen wie z.B. wenn zunächst ein Loch und anschließend ein Stift vermessen wird, der Taster ausgetauscht und damit das Programm unterbrochen werden, um beispielsweise anstelle eines konischen Vorsprungs eine konische Ausnehmung einzusetzen. Damit ist ein beträchtlicher Zeitverlust verbunden.successive measurement of different shapes, e.g. when first a hole and then a pin is measured, the button is exchanged and with it the program be interrupted, for example, to use a conical recess instead of a conical projection. In order to is associated with a considerable loss of time.

Durch die Erfindung soll nunmehr ein Meßkopf für eine Meßmaschine geschaffen werden, der nicht mit den Nachteilen bekannter Meßköpfe behaftet ist und die vollautomatische Messung unterschiedlicher Formteile oder Werkstückeinzelheiten ohne Leitverlust gestattet.The invention is now intended to create a measuring head for a measuring machine which does not have the disadvantages known measuring heads and the fully automatic measurement of different molded parts or workpiece details permitted without loss of guidance.

Der zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen« Meßkopf für eine Meßmaschine mit einem in wenigstens einer Heßrichtung verfahrbaren beweglichen Element und einem jeder Iiefcrichtung zugeordneten Meßwanüler ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element wenigstens zwei Taster unterschiedlicher Formgebung aufweist, deren gegenseitiger Achsabstand geeicht ist.The one suggested to solve the given task « Measuring head for a measuring machine with a movable element which can be moved in at least one measuring direction and each The measuring device assigned to the direction according to the invention is thereby characterized in that the movable element has at least two buttons of different shapes, their mutual Center distance is calibrated.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der eine Taster in Form eines konischen Vorsprung , und der andere taster in Form einer konischen Ausnehmung ausgebildet sein. Weiterhin kann ein Taster senkrecht zur Meßrichtung des Heßkopfes verstellbar und fest mit einem zur Messung in einer dritten Meßrichtung dienenden Meßwandler verbunden et- iπ.According to a further embodiment of the invention, one button can be in the form of a conical projection and the other button in the form of a conical recess be trained. Furthermore, a probe can be adjusted perpendicular to the measuring direction of the hosing head and fixed with a for measurement in a third measuring direction serving transducer connected et- iπ.

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Der erfindungsgemäße Meßkopf weist daher zwei oder mehrere Taster auf, die ständig an dem Meßkopf in solcher Weise angeordnet sind, daß sie ohne Behinderung durch einen, oder mehrere benachbarte Taster in Berührung mit dem Werkstück gebracht werden können. Die Formgebung und die Abmessungen der Taster sind dabei so gewählt, daß sie sich zum Abtasten sämtlicher zu messenden Teile an einem Werkstück eignen.The measuring head according to the invention therefore has two or several buttons, which are constantly arranged on the measuring head in such a way that they can be without hindrance by a, or several adjacent buttons can be brought into contact with the workpiece. The shape and the dimensions the buttons are chosen so that they can be used for scanning of all parts to be measured on a workpiece.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Meßkopfes schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of a measuring head according to the invention is shown schematically.

Figur 1 zeigt einen Mehrrichtungs-Meßkopf 1, welcher eine Platte 2 trägt, die in bezug auf den Meßkopf 1 in den beiden Richtungen X und Y verstellbar ist. Die Größe der Plattenverstellung wird durch hier nicht dargestellte elektronische Meßwandler gemessen.Figure 1 shows a multidirectional measuring head 1, which carries a plate 2 which is adjustable in the two directions X and Y with respect to the measuring head 1. The size of the Plate displacement is measured by electronic transducers not shown here.

Die Taster sind in Fig. 2 dargestellt. Die Platte 2 trägt mehrere Taster, deren Anzahl, Formgebung und Abmessungen entsprechend dem Typ, der Formgebung und den Abmessungen der zu messenden Werkstückteile oder -einzelheiten bemessen sind. Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine in senkrechter Richtung verstellbare Halterung bezeichnet, die an elastischen Bandstreifen 12 gehalten ist. Die senkrechte Verstellung geht dabei nicht in die Messung ein. Die Halterung 3 trägt einen zur Positionsermittlung von Löchern dienenden Taster 7 in Form eines konischen Vorsprungs und einen zur Positioneermittlung von Stiften und dgl. dienenden Taster 6 in Form einerThe buttons are shown in FIG. The plate 2 carries several buttons, their number, shape and dimensions sized according to the type, shape and dimensions of the workpiece parts or details to be measured are. The reference numeral 3 denotes a bracket which is adjustable in the vertical direction and which is attached to elastic Tape strip 12 is held. The vertical adjustment is not included in the measurement. The bracket 3 carries one for determining the position of holes in the form of a conical projection and one for determining the position of pins and the like. Serving button 6 in the form of a

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konischen Ausnehmung. Unter dem Bezugszeichen 8 ist schematisch ein senkrechter Meßwandler dargestellt, welcher an seinem Ende einen Taster mit kugeliger Spitze trägt, der zum Messen der Tiefe von Ausnehmungen oder Vertiefungen dient. Das Bezugszeichen H bezeichnet eine zum Vermessen der Durchmesser von Vertiefungen dienende senkrechte, zylindrische Stange, während mit dem Bezugszeichen 5 eine waagerechte, zylindrische Stange bezeichnet ist, die zur Vermessung des Abstands zwischen zwei Stiften oder Anschlägen dient.conical recess. The reference number 8 is schematic a vertical transducer is shown, which carries a button with a spherical tip at its end, the It is used to measure the depth of recesses or depressions. The reference character H denotes one for measuring the diameter vertical, cylindrical rod serving wells, while with the reference numeral 5 a horizontal, cylindrical Rod is referred to, which is used to measure the distance between two pins or stops.

In Figur 3 ist eine Eichplatte dargestellt, vermittels welcher die Abstände der Taster untereinander geeicht werden können, so daß diese für das automatische Meßprogramm berücksichtigt werden können. Das Loch 11 dient zur Eichung des Tasters 7 in Form eines konischen Vorsprungs und des senkrechten Meßwandlers 8. Der Zapfen 10 dient zur Eichung des Tasters 6 in Form einer konischen Ausnehmung, sowie der Stangen 4 und 5. Die Maße a, A und H der Eichplatte werden zunächst vermittels der Meßmaschine in bekannter Weise von Hand vermessen.In Figure 3, a calibration plate is shown, by means of which the distances between the buttons are calibrated can be so that they can be taken into account for the automatic measuring program. The hole 11 is used for calibration the probe 7 in the form of a conical projection and the vertical transducer 8. The pin 10 is used for calibration of the button 6 in the form of a conical recess, as well as the rods 4 and 5. The dimensions a, A and H of the calibration plate are initially measured by hand by means of the measuring machine in a known manner.

Selbstverständlich lassen sich außer den vorstehend beschriebenen und in Fig. 2 schematisch dargestellten Tastern auch solche anderer Formgebung je nach dem gewünschten Verwendungszweck verwenden. Der Abstand zwischen den Tastern und ihre Anordnung auf der Platt« 2 sind jeweils von den Abmessungen der zu messenden Werkstücke und der Lage der Einzel-Of course, in addition to the buttons described above and shown schematically in FIG also use other shapes depending on the intended use. The distance between the buttons and their arrangement on the plate 2 depends on the dimensions of the workpieces to be measured and the position of the individual

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heiten auf diesen abhängig und werden so bemessen, a&& jeder Taster ohne Behinderung durch einen benachbarten Taster in
Berührung mit der durch ihn zu messenden Einzelheit gebracht werden kann.units are dependent on this and are dimensioned in such a way that a && each push-button is unobstructed by an adjacent push-button in
Can be brought into contact with the detail to be measured by him.

- Ansprüche: -- Expectations: -

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Claims (5)

Patentansprüche :Patent claims: 1. Meßkopf für eine Meßmaschine mit einem in wenigstens einer Meßrichtung verfahrbaren beweglichen Element und einem jeder Meßrichtung zugeordneten Meßwandler, dadurch gekennzeichnet, daß das bewagliche Element (2) wenigstens zwei Taster (4, 5_} 6, 7, 8) unterschiedlicher Formgebung aufweist, deren gegenseitiger Achsenabetand geeicht ist.1. Measuring head for a measuring machine with a movable element movable in at least one measuring direction and a transducer assigned to each measuring direction, characterized in that the movable element (2) has at least two buttons (4, 5 _} 6, 7, 8) of different shapes, whose mutual axis offset is calibrated. 2. Meßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Taster (7) in Form eines konischen Vorsprungs, und der andere Taster (6) in Form einer konischen Ausnehmung ausgebildet ist.2. Measuring head according to claim 1, characterized in that the one button (7) in the form of a conical projection, and the other button (6) is designed in the form of a conical recess. 3. ileßkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dafc ein Taster (6) bzw. (7) senkrecht zur Meßrichtung des Meßkopfes verstellbar und fest mit einem zur Messung in einer dritten Meßrichtung, dienenden Meßwandler verbunden ist.3. ileßkopf according to claim 1 or 2, characterized in that dafc a button (6) or (7) perpendicular to the measuring direction of the measuring head adjustable and fixed with one for measurement connected in a third measuring direction, serving transducers. 4. Meßkopf nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Taster (C, 7) auf einer Halterung (3) befestigt sind, die in bezug auf den Meßkopf in einer zu uen Heßrichtungen des Mel.kopfes senkrechten Richtung verstellbar ist.4. Measuring head according to one of claims 1-3, characterized in that several buttons (C, 7) on a holder (3) are attached, which with respect to the measuring head in a direction perpendicular to uen Hßrichtung of the Mel.kopfes is adjustable. 5. Meßkopf nach einem der Ansprüche 1 - H·, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taster (b) aus einer zylindrischen5. Measuring head according to one of Claims 1 - H, characterized in that that a button (b) consists of a cylindrical 309832/0893309832/0893 73030907303090 Stange mit zur Ebene der-beiden Heßricntuiigen (X, Y) des lleßkopfes (1) paralleler Achse besteht.Rod with to the plane of the two Heßricntuiigen (X, Y) of the Lleßkopfes (1) consists of a parallel axis. 3 0 9 P : ' / 0 8 9 33 0 9 P: '/ 0 8 9 3