DE2310577A1

DE2310577A1 - Selbsttaetiges messgeraet zum untersuchen von werkstuecken

Info

Publication number: DE2310577A1
Application number: DE19732310577
Authority: DE
Inventors: Gastone Albertazzi
Original assignee: Apparecchi Elettronici Marposs
Current assignee: Finike Italiana Marposs SpA
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1973-03-02
Publication date: 1973-09-27
Also published as: JPS48104564A; GB1416391A; IT957145B; FR2174883A1; DE2310577B2; JPS5527281B2; US3889380A; DE2310577C3; SE386263B; CH563012A5; FR2174883B1

Description

Dr. Hg. H. Nsgendank

Dlpk Ing.H. Hsuck · ~> I Piws. ··/. Schmitz

DIpI. Ing. E. Greal.; - Dipl. Inn. VV. Wehnelt

8 München 1, I,lczz?:-S.t<i29 25

Telefon 5380586

Apparecchi Elettronici
Marposs

Via Emilio Zago 8 1. März 1973

40128 Bologna / Italien Anwaltsakte Π-2521

Selbsttätiges Meßgerät zum Untersuchen von Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein automatisch bzw. selbsttätig wirkendes Meßgerät, welches unter Verwendung einer einzelnen Meßeinheit eine Reihe einander gleicher Werkstücke untersucht,zwischen welchen wenigstens ein Unterschied der Abmessung besteht.

Moderne automatische Meßgeräte für die Enduntersuchung der Abmessungen bzw. Toleranzen mechanischer Werkstücke weisen norma- :

lerweise einen Förderer auf, auf welchem die Werkstücke am Aus- j laß der Reihen maschineller Bearbeitungen aufgegeben werden. Der i Förderer transportiert die Werkstücke stufenweise, um sie in Positionen zu bringen, welche den verschiedenen Meß- bzw. Untersuchungsstationen entsprechen.

An der ersten Station befindet sich gewöhnlich eine zur Voruntersuchung dienende Einheit. In dieser Einheit wird das Werkstück

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ORIGINAL INSPECTED

dahingehend untersucht, ob es ausreichend maschinell bearbeitet wurde, um eine Zerstörung der nachfolgenden Meßstation zu vermeiden. Normalerweise besteht die Vor-Meßeinheit aus einem oder aus mehreren Zapfen, welche an den zu untersuchenden Punkten sich an das Werkstück absenken. Die Zapfen sind auf der Stange eines Kolbens befestigt, welche wieder eingefahren wird, falls einer der zu messenden Punkte am Werkstück nicht ausreichend bearbeitet wurde. Jede Einzieh- bzw. Rücklaufbewegung der zur Voruntersuchung dienenden Zapfen wird verwendet, um anzuzeigen, daß das Werkstück dem Ausschuß zugeführt, also abgestoßen v/erden muß, bevor es die nachfolgende Meßstation erreicht.

Die diese Voruntersuchung passierenden Werkstücke werden in die Meßstation eingegeben, in welcher die erforderlichen Dimensions-

oder Toleranzmessungen vorgenommen werden.

Auf der Basis der Ergebnisse dieser Messungen wird das Werkstück dem entsprechenden Auslaß zugeführt. Ein Meßgerät dieser Art ist zur Untersuchung nur eines Werkstücks ausgelegt und aufgebaut.

Infolge ihrer hohen Kosten ist die Verwendung dieser Meßgeräte in der Praxis auf Massenherstellung beschränkt.

Falls eine der als bekannt geltenden r cßgeräte auf vergleichbare Werkstücke umgestellt werden soll,dann sind wenigstens die zur Voruntersuchung und zur Messung dienenden Einheiten auszutauschen bzw. zu ersetzen. Sowohl die Kosten als auch der zur ins teilung erforderliche Zeitaufwand sind bei Meßgeräten der beschriebenen

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Art unvermeidbar. In jedem Fall wird durch die beschriebenen Meßgeräte nicht dem Problem bei Untersuchung vergleichbarer oder ähnlicher Werkstücke Rechnung getragen, wenn diese vermischt, also in beliebiger Reihenfolge zugeführt werden.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin ein selbsttätiges Meßgerät so auszubilden, daß in willkürlicher Reihenfolge zugeführte und einander vergleichbare Werkstücke unterschiedlicher Abmessungen untersucht werden können, ohne daß

die vorangehend genannten Rroblerne entstehen.

Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß das Meßgerät mehrere zur Voruntersuchung dienende Einheiten aufweist, welche ihrer Anordnung nach je einen Typ de/r Reihe von Werkstücken einer Voruntersuchung unterziehen, und daß eine Meßeinheit des Meßgeräts Meßkörper aufweist, Welche in eine entsprechende Mehr- ■ zahl von Arbeitspositionen bewegbar sind, wobei die Bewegung der Meßkörper in eine ihrer Arbeitspositionen durchd ie zur Vorunter- j suchung dienenden Einheiten steuerbar ist. \

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines erfindungsgemäßen Aus-

I führungsbeispiels eines automatischen Meßgerätes unter Bezug- j

I nähme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Vorderansicht eines selbsttätigen Heßgerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene linke Seitenansicht

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eines Details des in Fig. 1 dargestellten Gerätes;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene linke Seitenansicht

eines zweiten Details des in Fig. 1 dargestellten Ge-ϊ räts;

Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht des in Fig.3 wiedergegebenen Details; und

! Fig. 5 ist eine Draufsicht der beispielhaft erläuterten, zu

' untersuchenden Werkstücke.

: Fig. 1 stellt in schematischer Weise ein Meßgerät zur Untersuchung zweier Pleuelstangen 11 und 12 (Fig. 5) dar, deren Abstände zwi- ; sehen den Achsen ihrer beiden Enden unterschiedlich sind. Das Gerät weist ein Auflager bzw. ein Bett 13 aus Stahl auf, auf welchem sich ein Förderer 14 mit Hilfe eines bekannten hydraulischen Systems 16 schrittweise bewegt. Die Pleuelstangen 11 und 12 werden auf den Förderer 14 in ihrer willkürlichen, der Zuführung

ι entsprechenden Reihenfolge aufgegeben. Auf dem Bett 13 ist ein Revolverkopf 21 fixiert, auf welchem sich ein Schlitten 22 in bekannter Weise bewegt. Der Schlitten trägt ein Paar zur Vorun- , tersuchung dienende Einheiten 23 und 24 und eine Meßeinheit 26. Ί

Die Einheiten 23 und 24 bestehen je aus einem Paar von Zapfen 31, 32 und 33, 34. Der Abstand zwischen den Achsen der zwei Zapfen 31 und 32 entspricht dem Nominalabstand zwischen den Achsen der Enden der Pleuelstangen 11, während der Abstand zwischen den

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Achsen der Zapfen 33 und 34 dem Nominalabstand zwischen den Achsen der Enden der Pleuelstangen 12 entspricht.

■ Die Zapfen 31 und 32 befinden sich auf einer Platte 36, die an

der Stange 37 eines innerhalb eines Zylinders 39 verschiebbaren Kolbens 38 fixiert ist. Normalerweise wird die Kolbenstange 37 | durch eine Feder 41 gegen einen Anschlag 42 nach unten gedrückt, j

j j

j Die Bewegung der Platte 36 wird durch einen innerhalb eines Zylinders 44 verschiebbaren Kolben 43 geführt.

An der Platte 36 (Fig. 1) ist gleichfalls eine einen Mikroschalter 47 steuernde Stange 46 angebracht. Der Mikroschalter 47 ist auf der zur Voruntersuchung dienenden Einheit 2 3 befestigt. In gleicher Weise befinden sich die Stopfen bzw. Zapfen 33 und 34 (Fig. 2) an einer Platte 51, welche an der Stange 52 eines innerhalb eines Zylinders 54 verschiebbaren Kolbens 53 fixiert ist. <)ie Kolbenstange 52 wird normalerweise durch eine Feder 56 gegen einen Anschlag 57 nach unten gedrückt. Die Bewegung der Platte 51 wird durch einen innerhalb eines Zylinders 59 verschieb baren Kolben 58 geführt. An der Platte 51 ist in gleicher Weise eine Stange 61 befestigt, welche einen Mikroschalter 62 an der zur Voruntersuchung dienenden Einheit 24 steuert. Die Mikroschalter 47 un^ 62 sind an eine elektronische Steuereinheit 66 angeschlossen.

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j Unmittelbar bewegungsabwärts der zur Voruntersuchung bzw. zur Vor+ messung dienenden Stationen befindet sich eine Auswurfstation für

ι diejenigen Pleuelstangen, welche als fehlerhaft auszuwerfen sind.|

■ ;

j Der Auswurf geschieht mit Hilfe einer Gabel 68, welche so ange-

j !

! ordnet ist, daß sie die auszuwerfenden Pleuelstangen auf eine j

j Ablaufrutsche bekannter und nicht dargestellter Art bewegt. Die [

bei Vorprüfung oder Voruntersuchung als einwandfrei bestimmten ^!

Pleuelstangen laufen schließlich in die Meßstation ein. Die Meß- j

einheit 26 (Fig. 1 und 3) besteht gleichfalls aus einem Paar von \

Zapfen 71 und 72, welche in die großen und kleinen Endbohrungen j bzw. Öffnungen der Pleuelstange einführbar sind, um die erwünsch- ! ten Untersuchungen vorzunehmen.

Die Untersuchungen bzw. Prüfungen werden mit Hilfe eines geeigneten Satzes von Fühlern 74 vorgenommen, ivelche in bekannter und in den Zeichnungen nicht dargestellter Weise eine entsprechende Reihe von Positionswandlern steuern. Diese sind so angeordnet, daß sie die Abmessungen der Pleuelstange untersuchen.

Der Zapfen 71 ist an einem die Positions-Meßwertumformer enthaltenden Gehäuse 76 fixiert, welches seinerseits starr mit einem Gehäuse 77 am Schlitten 22 verbunden ist. Der Zapfen 72 ist an einem Gehäuse 78 befestigt, innerhalb welchem sich die Positions-Meßwertumformer befinden. Das Gehäuse 78 ist exzentrisch auf einer Welle 79 fixiert* Diese Welle kann sich in zwei am Rahmen des Gehäuses 77 angebrachten Lagern 81 drehen und trägt ein Zahn-i rad 82, welches in ein Zahnrad 83 auf einer Welle 86 eines Elektromotors 88 eingreift.

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Die Exzentrizität der Welle 79 bezüglich des Gehäuses 78 und da mit bezüglich des Zapfens 72 entspricht einer Hälfte des Unterschiedes zwischen den Abständen, welche zwischen den Achsen der Pleuelstangen 11 und 12 vorliegen.

Auf der Welle 79 ist schließlich eine Scheibe 93 angebracht, wel-

I ehe einen Vorsprung 94 trägt. Der Vorsprung 94 wirkt mit zwei j am Gehäuse 77 fixierten Anschlägen 96 und 9 7 zusammen. Der in geeigneter Weise angetriebene Motor 88 bringt wahlweise den Vor sprung 94 in Anlage an einen der beiden Anschläge 96 und 97, indem die Welle 79 jeweils eine Drehung von 180° vollführt. Während der Drehung betätigt der Vorsprung 94 gleichfalls einen Mikroschalter 98, welcher die Position der Welle 79 und damit des Zapfens 72 als Signal der Steuereinheit 66 eingibt.

Die Arbeitsweise des Geräts ist wie folgt:

Wenn die Pleuelstangen 11 und 12 auf den Förderer 14 aufgeladen sind werden sie mit Hilfe des hydraulischen Systems 16 schrittweise bewegt. Jede Pleuelstange 11 und 12 wird anschließend.unter

en halb der beiden zur Voruntersuchung dienenden Einheit' 2 3 und 24 bewegt und wird dabei durch die Zapfen 31, 32 bzw. durch die Zapfen 33, 34 untersucht.

Am Ende dieser Vorprüfungen können vier Bedingungen für jede einzelne Pleuelstange vorliegen. Im ersten Fall ist es nicht möglich, daß die Zapfen 31, 32 und 33, 34 in die entsprechenden Enden bzw. öffnungen der Pleuelstange eingeführt werden.

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In diesem Fall muß die Pleuelstange natürlich definitiv de::. Ausschuß zugeführt, also ausgestoßen werden. Dieser Tatsache wird Rechnung getragen durch die in der Folge stattfindende Erregung der beiden Mikroschalter 47 und 62.

Die Gabel 68 stößt unter Steuerung der Steuereinheit 66 diese fehlerhafte Pleuelstange über die entsprechende Ablaufrutsche ! aus.

Im zweiten Fall sind die Paare der Zapfen 31, 32 und 33, 34 nicht in der Lage, abwärts bewegt zu werden. Dies gilt als Anzeige dafür, daß entweder keine Pleuelstange vorliegt oder daß die Pleuelstange dem Ausschuß zugeführt werden muß. Auch in diesem Fall wird die Gabel 68 betätigt, um die Pleuelstange abzuwerfen.

Im dritten Fall sind die Paare der Zapfen 31, 32 in der Lage, sich normal abzusenken, wohingegen das Paar der Zapfen 3 3 und 34 blockiert ist, da einer der Zapfen an der Pleuelstange aufschlagt. In diesem Fall wird der Mikroschalter 62 erregt und

! gibt der Steuereinheit 66 in Form von Signalen den Tatbestand ; ein, daß die betreffende Pleuelstange die Pleuelstange 11 ist.

! Im vierten Fall wird das Paar der Zapfen 31, 32 durch die Pleuel-

! stange blockiert, wohingegen das Paar der Zapfen 33 und 34 normal bzw. regelmäßig nach unten gefahren werden kann. Es wird also der Mikroschalter 47 erregt und gibt der Steuereinheit 66 in Form von Signalen den Tatbestand ein, daß die betreffende Pleuelstange die Pleuelstange 12 ist. Die einzelnen Werte der

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Pleuelstange am Auslaß der zur Voruntersuchung dienenden Eiheiten werden durch die Steuereinheit 66 gespeichert. Die Steuereinheit steuert auf der Basis dieser Informationen die Position des Meßzapfens 72 dergestalt, daß dieser den unterschiedlichen Abständen zwischen den'Achsen der Pleuelstangen 11 und 12 angepaßt wird.

Falls eine an der Meßstation ankommende Pleuelstange der vorangehenden Pleuelstange entspricht dann verbleibt die Meßstation in gleicher Position. Falls die zu untersuchende Pleuelstange aus einer Pleuelstange 12 besteht, während die voranlaufende Pleuelstange aus einer Pleuelstange 11 bestand, dann muß die Meßeinheit bzw. Meßstation natürlich der neuen Situation angepaßt werden. Zum Messen einer Pleuelstange 11 befindet sich die Meßstation in der in Fig. 3 dargestellten Lage. Bei Einlauf der Pleuelstange 12 wird der Motor 88 betätigt, um das Zahnrad 83 im Uhrzeigersinn zu drehen. In der Folge davon dreht sich das Zahnrad 82 gegen den Uhrzeigersinn, bis der Vorsprung 94 am Anschlag 97 anliegt.

Die Drehung vollzieht sich auf 180°. Die Achse des Zapfens 72 wird bezüglich der Achse der Welle 79 in eine Lage gebracht, welche der vorangehenden diametral gegenüberliegt bzw. entgegengesetzt ist; sie wird bezüglich der Achse des Zapfens 71 um . einen Abstand bewegt, welcher dem Doppelten der Exzentrizität zwischen der Welle 79 und dem Zapfen 72 entspricht. Dieser Ab- ; stand zwischen den Ahsen der Zapfen 71 und 72 entspricht nunmehr dem Abstand der Pleuelstange 12.

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Die Bewegung wird über den Mikroschalter 98 in Form von Signalen der Steuereinheit 66 eingegeben, welche ihrerseits die nicht dargestellte Arbeitseinheit für die Messungen auf die Werte einstellt, welche der zu untersuchenden Pleuelstange zugehören.

Falls jedoch zuerst eine Pleuelstange 12 und dann eine Pleuelstange 11 eingegeben werden findet die Bewegung des Zapfens 72 in gleicher Weise, jedoch entgegengesetzt gerichtet statt.

: Es ist offensichtlich,daß im Rahmen der Erfindung verschieden- ^! artige Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Anmeldungsgegenstandes möglich sind. So kann die Bewegung des Zapfens 72 durch lineare Verschiebung eines Schlittens auf einer geeigneten Führung vorgenommen werden. Es ist offensichtlich, daß die be- ; schriebene Maschine zum Hessen vergleichbarer Erzeugnisse oder Teile verwendet werden kann, welche anstelle des unterschiedlichen Abstandes zwischen den Bohrungen im Durchmesser zweier

Bohrungen unterschiedlich sind. Dabei iverden beispielsweise zwei ! ivießzapfen verschiedenen Durchmessers auf einer drehbaren Scheibe [ oder auf einen Schlitten verwendet. Durch Kombination der voran-■ gehend genannten Meßverfahren kann man schließlich vergleichbare : Teile untersuchen, welche um mehr als eine untersuchende Abmessung voneinander unterschiedlich sind.

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Claims

Patenta-vrütte Dr. »ng. H. Neqendnnk DIpI. Ing.H. H*ü« C- >/s Schmitt DlpllngEGrcl Γ - i α Wehnert Telefon 5380586 Apparecchi Elettronici Marposs Via Emilio Zago 8 1. März 1973 40128 Bologna / Italien Anwaltsakte M-2521 Patentansprüche

1./ Selbsttätiges Meßgerät zum Untersuchen von Werkstücken einander gleicher Form, welche sich durch wenigstens eine Abmessung unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät mehrerjs zur Voruntersuchung dienende Einheiten (23,24) aufweist, welche ihrer Anordnung nach je einen Typ der Reihe von Werkstücken einer Voruntersuchung unterziehen, und daß eine Meßeinheit (26) des Meßgeräts Meßkörper (71,72) aufweist, welche in eine entsprechende Mehrzahl von Arbeitspositionen bewegbar sind, wobei die Bewegung der Meßkörper in eine ihrer Arbeitspositionen durch die zur Voruntersuchung dienenden Einheiten (23,24) steuerbar ist.

2. Selbsttätiges Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zur Voruntersuchung dienenden Einheiten miit einer Reihe von Meßkörpern (31,32; 33,34) versehen ist, welche ihrer Anordnung nach feststellen, ob das entsprechende Werk-

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stück ausreichend maschinell bearbeitet wurde, wobei ein EIement (47,62) das Ergebnis dieser Voruntersuchung signalisiert, und daß durch jede der zur Voruntersuchung dienenden Einheiten Signale erzeugt werden, falls das Werkstück infolge unzuj reichender maschineller Bearbeitung ausgestoßen werden muß | oder falls es einem anderen Typus der Reihe einander vergleichbarer Werkstücke zugehört.

3. Selbsttätiges Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- ' net, daß das Fehlen eines Signals einer der zur Voruntersuchung dienenden Einheiten unzweideutig den Typus des zu untersuchenden 17erkstückes festlegt, und daß das Fehlen von Signalen von mehr als einer zur Voruntersuchung dienenden Einheit > anzeigt, daß das Werkstück auszuwerfen ist.

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4. Selbsttätiges Meßgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch : eine Vorrichtung, um die Meßkörper der Ileßstation in eine Position zu bewegen, welche derjenigen der zur Voruntersu- ^: chung dienenden Meßkörper derjenigen Einheit entspricht, welche den Typus der Werkstückes festgelegt hat.

5. Selbsttätiges Meßgerät nach Anspruch 4, bei welchem sich die zu untersuchenden Werkstücke um den Abstand zwischen den Achsen zweier Bohrungen unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bewegung dienende Vorrichtung einen Steuerkörper (93) aufweist, an welchem der Meßkörper (72,79) eii.er der Bohrungen befestigt ist, und daß der Steuerkürper um einen Winkel von 180 drehbar ist, um ein Paar von Arbeitsposition^n zu

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