DE2343393A1

DE2343393A1 - Ausmessanordnung zur ausmessung von werkstueckdimensionen mit spaltenfoermiger anzeige der messignale

Info

Publication number: DE2343393A1
Application number: DE19732343393
Authority: DE
Inventors: Jimmy A Michaud; Jack R Stroman
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1972-09-05
Filing date: 1973-08-28
Publication date: 1974-03-14
Also published as: US3805036A; JPS4966153A; AR216880A1; DE2343393C2; GB1425834A; JPS5752605U; FR2198118B1; CA996271A; FR2198118A1; IT993867B

Description

AusHteßanordnung zur Ausmessung von Werkstückdimensionen mit spaltenförmiger Anzeige der Meßsignale

Die Erfindung betrifft eine Ausmeßanordnung zum Ausmessen von Werkstückdimensionen, insbesondere ist diese auf die Anzeige von Variationen in den Dimensionen von Oberflächen von Werkstücken gerichtet.

Bei der Massenherstellung von Präzisionsbauteilen, wie z.B. Bauteilen von Kraftfahrzeugmaschinen, wurden seit langem pneumatische Meßeinrichtungen vom Säule^ntyp verwendet, mit deren : Hilfe Werkstückdimensionen mit sehr geringen Toleranzen schnell und verläßlich ausgemessen werden können. Bei diesem Meßverfahren wird ein Schwimmer in verschiedenen Höhen in einer vertikal ausgerichteten Röhre schwebend gehalten, und zwar in

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Abhängigkeit von dem Viert der gemessenen Dimension. Durch das Anbringen zweier Grenzwertanzeiger in einer oberen und einer unteren Lage, welche den oberen und unteren- Dimensions toleranzen

t entsprechen, kann die Bedienungsperson in sehr einfacher Weise schnell und verläßlich erfahren, ob die Abmessung des Werkstücks

j innerhalb dieser Grenzwerte liegt. Wenn eine Reihe von Dimensionen überprüft werden müssen, war bisher eine Kopplung derartiger Instrumente üblich, um ein optisches Beobachten einer Reihe von Werkstückdimensionen zu ermöglichen, was die spaltenförmige Anzeige im großen Maße erleichtert, da die Bedienungsperson i

leicht ■ - ' - - · " ' · ■ ■ j

sehr/eine Reihe dieser Instrumente überschauen kann, wenn die Anzeige in dieser Form erfolgt.

In. einem Anwendungsfall jedoch weist diese Art Ausmessung einen bestimmten Nachteil auf; dies ist bei der Bestimmung von Meßdaten vom ⁿVariations"-Typ der Fall. Variationsdaten besitzen im allgemeinen die Form der Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten der von einem einzelnen Meßwandler erfassten Werte, wie dies z.B. bei einer unrunden Welle der Fall ist. Variationsdaten können aber auch der maximalen Variation mehrerer | solcher Werte entsprechen, die von mehreren Meßwandlern erfasst werden, wie z.B. die maximale Abweichung einer Welle von der Zylinderform, wobei verschiedene Punkte längs der Welle überprüft werden. Auch können die Variationsdaten gelegentlich die Form der Differenz zwischen den Minimal- und Maximalwerten aller der von einer Reihe von Meßwandlern erzeugten Dimensionswerte darstellen, wenn'entweder Geradlinigkeit oder Flachheit

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-sei es statisch oder dynamisch-bestimmt werden sollen.

Bisher wurde diese Meßinformation nicht in einer mit den spaltenförmigen Anzeigen kompatiblen Form dargestellt. Bei den bisher üblicherweise getroffenen pneumatischen Meßanordnungen war daher die Bedienungsperson gezwungen, die einzelnen die dimensionalen Variationen anzeigenden Spalten bzw. Säulen abzulesen und selbst die Variations- oder Differenzdaten aus "den einzelnen Anzeigen zu berechnen. Dieses Vorgehen ist zeitraubend und wenig verläßlich, insbesondere bei Meßdaten, die durch Drehung oder Bewegung eines Werkstückes erzeugt werden, da die Bedienungsperson in einem solchen Falle gezwungen wird, das Merken der beobachteten maximalen Auslenkung zu versuchen.

Obwohl solche Daten auch bereits automatisch in automatischen Meßmaschinen berechnet und in verschiedenen Formen dargestellt worden sind und einige begrenzte Anwendungen von elektrischen Analogmeßkreisen mit einem Stromanzeigegerät benutzt worden sind,^aIs bisher kein System gegeben,bei dem solche Daten direkt in Spaltenform angezeigt werden.

Wegen des weit verbreiteten Gebrauchs und der Tatsache, daß die in der Industrie pneumatische Meßeinrichtungen vom Säulentyp benutzenden Bedienungspersonen sich an solche Anzeigen gewöhnt haben, würde es von großem Vorteil sein, wenn eine

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eine solche Anzeige dieser Information ermöglichende Anordnung zur Verfügung stände.

Um diese Aufgabe zu lösen, geht die Anmelderin von einer Ausmeßanordnung zum Ausmessen von Werkstückdimensionen mit wenigstens zwei über eine Fläche des Werkstückes zur Erzeugung entsprechender Meßsignale an wenigstens zwei Punkten auf dem Werkstück bewegbaren Meßwandlern und Speichern für die Speicherung der bei der Bewegung erzeugten Meßwerte aus.

Erfindungsgemäß sind ein Rechenwerk für die Berechnung der Dif- j ferenz der gespeicherten Meß signal vierte und eine Anzeigevor- j

i richtung für eine spaltenförmige Anzeige des Ausgangssignals

des Rechenwerkes vorgesehen.

Die Erfindung soll nun in verschiedenen Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Grundtyps der Ausmeßanordnung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des in der Fig. 1 dargestellten Rechennetzwerks;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Dekodiernetzwerkes und der zugeordneten Reihen von Anzeigeelementen, wie sie in der Anordnung gemäß Fig. 1 4 0 9 8 1 1/Q460

Verwendung finden können, und

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Darstellung einer Kaskadenschaltung mit zwei Ausmeßanordnungen von dem in Fig. 1 gezeigten Grundtyp.

In den Figuren und insbesondere in der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Grundanordnung als Blockdiagramm dargestellt; zu der ι Anordnung gehören mehrere elektrische Dimensionsmeßwandler 1o, j die elektrische Analogsignale abgeben, die der Relativlage zwischen den Dimensionsmeßwandlern 1o und Punkten auf der Oberfläche eines Werkstückes 12 entsprechen. In der Fig. 1 wird der Außendurchmesser einer Welle erfasst.

Wenn die Dimensionsmeßwandler To relativ zur Oberfläche des Werkstückes 12 bewegt werden (indem z.B. die Welle gedreht wird), werden fortlaufend Signale erzeugt, die der relativen Lage der auszumessenden Oberfläche des Werkstückes 12 bezüglich der Meßwandler 1o entspreche^ so daß die Dimensionswerte des Werkstückes bezüglich dieser Oberfläche gemessen werden können.

Andererseits erfolgt bei einem statischen Test, der oft zur Bestimmung der Flachheit oder der Geradlinigkeit benutzt wird, keine Relativbewegung zwischen den Meßwandlern 1o und dem Werkstück 12 und die Differenzen der von den in Reihe angeordneten Meßwandlern 1o erzeugten Meßwandlersignale werden zur Messung des Werkstückes herangezogen und nicht die Änderungen in den

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Meßanzeigen jedes der Meßwandler.

Diese Meßwandler 1o können vom bekannten Differentialtransformatortyp sein, der für typische Meßanwendungen geeignet ist.

Jedes der erzeugten Analogsignale wird in einem A/D-Wandler 14 in digitale Form umgewandelt, so daß einem Rechennetzwerk 16 eine Reihe von digitalen (typischerweise binären) Signalen zugeführt wird.

Das Rechennetzwerk 16 besteht aus Rechenmitteln, die selektiv berechnen und digitale Ausgangssignale abgeben, die entweder der von einem ausgewählten der Dimensionsmeßwandler 1o erfassten Dimensionsänderung oder der größten von irgendeinem der Meßwandler 1o erfassten Variation oder der von einer Reihe von

Meßwandlern 1o erfassten Maximaldifferenz entsprechen, wobei ■

diese Maximaldifferenz als Differenz zwischen dem Gesamtmaximum \ und -minimum aller der von mehreren Meßwandlern 1o erzeugten ! Meßsignalwerten definiert ist.

Das abgegebene Ausgangssignal wird dann in einem Dekodiernetzwerk 18 dekodiert und in einer Anzeigevorrichtung 2o dargestellt. Beide zusammen stellen eine Anzeigeanordnung derart dar, daß der Zustand eines einzelnen Anzeigeelements 22 einer '' Reihe von Anzeigeelementen vorzugsweise geändert wird, indem es für jede Änderung des Wertes des digitalen Ausgangssignals aktiviert wird, so daß die relative Lage des aktivierten Elements in der Reihe der Anzeigeelemente jenem Di<?italwert entspricht,

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der von dem Rechennetzwerk 16 erzeugt worden ist. So erfolgt das Dekodieren in der Weise, daß für anwachsende Digitalwerte die Anzeigeelemente in aufeinanderfolgend höheren Relativpositionen in der Reihe aktiviert werden und daß andererseits Anzeigeelemente in aufeinanderfolgend niedrigen Relativpositionen in der Reihe bei Abnahme der Digitalwerte aktiviert werden.

Damit wird eine Anzeige vom Spaltentyp (columnar type display) für die Darstellung der berechneten Variation und/oder der

Differenz der Meßdaten geschaffen, die mit Säulen, die Meßwandj
lersignale direkt anzeigen, gruppenweise zu einem Meßsystem

zusammengefasst werden kann, in welchem alle Meßdaten direkt j spaltenweise angezeigt werden.

Da die Meßwandler 1o und geeignete A/D-Wandler 14 bekannt sind, , wird auf eine genauere Beschreibung derselben in der vorliegenden Anmeldung verzichtet.

' In eier Fig. 2 wird ein Rechennetzwerk 16 (logisches Netzwerk) in Blockform gezeigt, das die erforderlichen Rechenfunktionen durchführen kann. Diese Ausführungsform wird gezeigt und be- ; schrieben, da diese Form am leichtesten verständlich ist und am klarsten die erfinderische Grundidee zeigt. Selbstverständ- ; iicii dürfte einem Fachmann klar sein, daß andere Ausführungs- '■ formen verwendet werden können, z.B. Seriennetzwerke, in denen uie Daten in Form von Impuls zügen verarbeitet werden. Für viele Anwendungsfälle können Seriennetzwerke aus Gründen, die

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dem Fachmann bekannt sind, mit größerem Vorteil verwendet wer- I

den, z.B. da sie einen geringeren Energiebedarf aufweisen. j

Dem Rechennetzwerk 16 werden die Meßsignale von den A/D-Wandlern! über Eingänge 26, 28, 3o und 32 zugeführt, die jeweils aus j sechs Leitern besteht, μπι das Meßsignal in Form eines binär- ^!

I digitalen Wortes von sechs bit zuführen zu können. |

Der Durchlaß eines jeden Sechs-bit-Wortes zum Netzwerk 16 wird durch einen Datenauswahlmultiplexer 34 gesteuert, der seinerseits von einem Sequenz- und Steuerlogikkreis 36 angesteuert wird, der über eine Leitung 35 den Multiplexer 34 Einheitscode-Steuersignale zuführt, so daß jedes der Worte auf den Eingängen 26, 38, 3o und.32 nacheinander dem Rest der Schaltung zuführbar ist.

Ein Fertig-Freigabesignal für jede Leitung wird ebenfalls erzeugt und über die Leitungen 38, 4o, 42 und 44 zugeführt, wenn das auf der mit dem Netzwerk 16 zu verbindenden Datenleitung anstehende Sechs-bit-Wort zum Ablesen bereit ist; da typische A/D-Wandler ein Digitalsignal für ein Auslesen nur während bestimmter Intervalle bereithalten und damit ein falsches Auslesen vermeiden, wird die Fortleitung des Sechs-bit-Worts solange nicht zfjiSassen, bis ein Freigabesignal von einem Multiplexer 45 abgegeben wird, der auch durch das Einheitseode-Steuersignal gesteuert wird, das über die Leitung 35 herangeführt wird.

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ί Jedes Signal, dessen Fortleitung von dem Multiplexer 34 zügej lassen wird, wird über eine Eingangsleitung 47 einer Speichereinrichtung für das Speichern der Meßsignale zugeführt, welche

; Signale während der Meßbewegungen von den einzelnen Meßwandlern

Speicher
to abgegeben werden. Die /einrichtung besteht aus einer Reihe

; von Speiehereinheiten, die in der Fig. 2 als "Max-Speicher Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 bzw. Nr.4" bezeichnet sind, und aus einer Reihe von Speichereinheiten 54, 56, 58 und 6o, die als "Min-Speicher Nr. T, Nr. 2, Nr. 3 bzw. Nr. 4" bezeichnet sind. Weiterhin wird jedes vom Multiplexer 34 durchgelassene Wort auf die einen Eingänge zweier Vergleicher 6 2 bzw. 64 gegeben.

Jeder der MAX-Speicher Nr. 1 - Nr. 4 und der MIN-Speicher Nr. 1 - Nr. 4 gehört zu Nr.1 - Nr.4 Speichersätzen.

Das zugeführte Wort wird aber in keine der Speichereinheiten eingeschrieben, bis dies durch einen Speichereinschreib-Steuerkreis 66 freigegeben wird, der seinerseits von dem Sequenz- und Steuerlogikkreis 36 angesteuert wird, so daß das Wort nur in eine Speichereinheit einer der Speichersätze eingeschrieben wird. Die ausgewählte Speiehereinheit hängt von der ausgewählten Betriebsart und dem anstehenden besonderen Einheitscode-Steuersignal ab. Zusätzlich wird das Wort nur in die besondere Speichereinheit in dem Speichersatz eingeschrieben, wenn am Ausgang eines der beiden Vergleicher 6 2 oder 64 ein Ausgangssignal ansteht.

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j In der Betriebsart "Variation", in der die Änderungen der

j Dimensionswerte, die von einem zugeordneten Dimensionsmeßwand-J ler 1o ausgelesen werden, berechnet werden, wird ein Schalter S| in die VAR-Lage umgelegt, wodurch Einheitssteuersignale dem Speichereinschreib-Steuerkreis 66 zugeführt werden, so daß jeder ; der Speichersätze Nr.1, Nr.2, Nr.3 und Nr.4 nacheinander synchron mit der Zufuhr der zugeordneten Daten auf den Eingangs-

wird leitungen 26, 28, 3o oder 32 über den Multiplexer 34 aktiviert, aber nur wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 6 2 oder des Vergleichers 64 dies zuläßt.

Während der eine Eingang des Vergleichers 64 mit dem durch den Multiplexer 34 zugeleiteten Wort beaufschlagt wird, liest der andere Eingang das in einer zugeordneten Einheit der MAX-Speichereinheiten Nr.1 - Nr.4 gespeicherte Wort mit Hilfe eines Multiplexers 68 aus, der auch durch Einheitscode-Steuersignale des Sequenz- und Steuerlogikkreises 36 angesteuert wird.

Der Vergleicher 64 arbeitet als "größer als"-Vergleicher, d.h. es wird nur ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das über den Eingang 47 eingelesene Wort größer ist als das aus den Speichereinheiten 46 bis 5 2 ausgelesene Wort.

Unter der Rückstellbedingung wird jede der Speichereinheiten 46, 48, 5o und 52 auf Null gesetzt, so daß der Vergleicher 64 das Wort auf der Eingangsleitung 26 mit Null vergleicht.

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Wenn daher ein anderes Wort als das Wort 000000 auf die Eingangs-j leitung 47 gelesen wird, wird ein Vergleicherausgangssignal erzeugt, das über eine Leitung 7 ο dem Sequenz- und Steuerlogik- j kreis zugeführt wird, der darauf anspricht und ein Einschreiben j des auf der Eingangsleitung 47 anstehenden Wortes in die i Speichereinheit 46 zuläßt. ■

Der eine Eingang des Vergleichers 6 2 wird mit dem auf der Eingangsleitung 47 anstehenden Wort beaufschlagt, während der andere das in einer der Einheiten der MIN-Speichereinheiten Nr.1 - Nr.4 gespeicherte Wort mit Hilfe eines Multiplexers ausliest, der durch die Einheitscode-Steuersignale vom Sequenz- und Steuerlogikkreis 36 her gesteuert wird.

Der Vergleicher 6 2 arbeitet als "kleiner als"-Vergleicher und erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn das über die Eingangsleitung 47 eingelesene Wort kleiner als das Wort ist, das aus der entsprechenden der Speichereinheiten 54. bis 6o ausgelesen wird.

Anfänglich wird jede der Speichereinheiten 54 bis 6o so zurückgestellt, daß sie die maximale Speicherkapazität aufweist, so daß für jedes Binärwort, das kleiner ist als die Speicherkapazität dieser Einheiten, der Vergleicher 62 ein Ausgangssignal erzeugt, welches über eine Leitung 74 dem Sequenz- und Steuerlogikkreis 36 zugeführt wird. Der Sequenz- und Steuerlogikkreis spricht auf das Ausgangssignal an und läßt ein

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^: Einschreiben des auf der Eingangsleitung 47 anstehenden Wortes

" "■

^! in die Speichereinheit 54 zu.

Hinsichtlich der Speichersätze Nr. 1 wird in folgenden Vergleiche i
j das auf der Eingangsleitung 47 anstehende Wort mit dem zuvor

j in den Speichereinheiten 46 und 54 gespeicherten Wert verglichen.

Wenn das Wort größer ist als das in der Speichereinheit 46 gespeicherte Wort, wird es in die Speichereinheit 46 eingeschrieben; wenn es kleiner ist als das in der Speichereinheit 54 gespeicherte Wort, wird es in die Speichereinheit 54 eingeschrieben so daß die Signale, die den maximalen und minimalen Dimensions werten entsprechen, welche nacheinander von einem entsprechenden einzelnen Dimensionsmeßwandler 1o bei Relativbewegung des Werkstückes 12 und des Dimensionsmeßwandlers 1o erfaßt werden, stetig eingespeichert werden.

Da jedes Einheits- Steuersignal sequentiell geordnet ist (sequenced^ erfolgt daher auch anschließend ein ähnlicher Prozess bei jedem der Speichersätze Nr.2, Nr.3 und Nr.4 nacheinander und danach wird die Sequenz wiederholt, so daß die den Maximum- und Minimum-Werten entsprechenden Meßsignale, die von einem zugeordneten Dimensionsmeßwandler 1o erfaßt werden, stetig in einem zugeordneten Speichersatz gespeichert werden.

In der Betriebsart "Differenz" soll die Differenz zwischen dem Minimum und dem Maximum aller der Meßsignale berechnet werden, ohne daß dabei berücksichtigt werden muß, welcher der Dimensions·

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meßwandler Io das Minimum oder Maximum erfasst. Bei dieser Be- ■ triebsart wird der Schalter S^ in die Schaltstellung "DIFF" j gebracht. In dieser Lage werden Einheitscode-Steuersignale er- ■ zeugt, die nur einen Mehrfachbetrieb des Speichersatzes Nr.1 j erforderlich machen, unabhängig von dem durch den Multiplexer 34 zugeführten besonderen Wort. Der Multiplexer 34 fährt fort, s

die auf den Eingangsleitungen 26, 28, 3o und 32 anstehenden Worte nacheinander durchzulassen. Das durchgelassene Wort wird mit den Inhalten der Speichereinheiten 46 und 54 verglichen. Auf diese Weise werden das gesamte Maximum und das gesamte Minimum aller der erzeugten Signale gespeichert, und nicht das Maximum und das Minimum der von einem einzelnen Dimensionsmeßwandler to erzeugten Meßsignalwerte.

Das Meß- bzw. Lehrsignal "Variation" oder "Differenz" xörd berechnet, indem die so erzeugten Maximal- und Minimalwerte in einem Subtrahierer 76 voneinander abgezogen werden, der als Ausgangssignal ein der Differenz dieser Signalwerte entsprechendes Signal abgibt.

Bei einer "statischen" Ausmeßanordnung, bei der keine Relativbewegung zwischen dem Werkstück 12 und den Meßwandlern 1o stattfindet, treten keine Änderungen in den von jedem der Meßwandler 1o erzeugten Meßsignalen auf und in der Betriebsart "Differenz" wird die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum aller dieser statischen Ablesewerte durch die erfindungsgemäße Anordnung berechnet.

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Das Ergebnis dieser Subtraktion wird einem Anzeigepufferregister 78 zugeführt, ehe es dem Dekodiernetzwerk 18 und der Anzeigevorrichtung 2o zugeführt wird.

Die Obergabe des Ausgangssignals des Subtrahierers 76 auf das Anzeigepufferregister 78 wird durch die Kombination bestehend aus einem Vergleicher 8o, zwei Schaltern S₂ und S₃, die in Ab- ■ hängigkeit von der gewählten Betriebsart selektiv in verschie- ; dene Schaltstellungen gebracht werden können, einem Multiplexer 82, einem ODER-Gatter 84 und dem Sequenz- und Steuerlogikkreis 36 gesteuert.

In der Betriebsart "Differenz" wird der Schalter S₂ in die gezeigte Schaltstellung "DIFF" gebracht, in der der Vergleicher 80 geerdet ist, um seine Freigabe zu bewirken. In diesem Zustand wird der Wert jedes einlaufenden Wortes mit dem Wert des zuvor in dem Anzeigepufferregister 78 gespeicherten Wortes verglichen; wenn der neue Wert größer ist, gibt der Vergleicher 80 ein logisches Signal "niedrig" auf das ODER-Gatter 84, das unter Ansprechen auf dieses Eingangssignal ein Transferfreigabesignal demSequenz- und Steuerlogikkreis 36 zuführt, der seinerseits ein Transfersignal dem Anzeigepufferregister 78 zuführt, damit das neue Wort eingelesen wird, welches dann dekodiert und angezeigt wird.

In der Betriebsart "Variation" wird der Schalter S₂ in die gezeigte Schaltstellung "VAR" gebracht und zusätzlich wird

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; der Schalter S₃ entweder in eine Lage gebracht, die einem der einzelnen Dimensionsmeßwandler entspricht (gekennzeichnet als Positionen 1, 2, 3 oder 4) oder in die Maximalvariationsschaltstellung, die in der Fig. 2 mit MAX gekennzeichnet worden ist.

Der Multiplexer 82 verbindet nacheinander die Positionen 1, 2, und 4 mit den internen Eingängen, auf die die von dem Sequenz- und Steuerlogikkreis 36 erzeugten Einheitscodesignale gegeben werden; auch verbindet er nacheinander diese Eingänge mit dem Multiplexerausgang, der mit dem ODER-Gatter 84 verbunden ist. Daher wird ein "hoch"-Zustand am ODER-Gatter für jaden Einheitscode des Steuersignals gelesen mit Ausnahme des der ausgewählten Position 1, 2, 3 oder 4 entsprechenden Einheitscodesignals, das über die Schalter S-.und S₃ zur Erde abgeleitet wird, so daß am ODER-Gatter 84 ein ^Mniedrig"-Eingangssignal ansteht, so daß das ODER-Gatter ein Transferfreigabesignal erzeugt und daher eine Übergabe des Inhalts des Subtrahierers 76 in das Anzeigepufferregister 78 erfolgt.

Da der Vergleicher 80 während dieser Zeitspanne nicht freigegeben ist, wird kein Vergleicherausgangssignal erzeugt, und zwar unabhängig von den relativen Werten der einlaufenden und gespeicherten Worte.

Wenn der Auswahlschalter S, in die Schaltstellung MAX gebracht wird (und der Schalter S- sich noch in der Schaltstellung VAR befindet), wird der Vergleicher 80 über diese Schalter geerdet

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und ist somit freigegeben, so daß das Anzeigepufferregister 78 nur zu einer Anzeige der größten der einzelnen Variationen führt, um das Ziel dieser Betriebsweise zu verwirklichen.

Zusätzlich wird jeder der in dem Anzeigepufferregister 78 gespeicherten Werte in einem Vergleicher 86 mit einem Grenzwert verglichen, der mit Hilfe eines Grenzwerteinstellers 87 einstellbar ist. Wenn der eingestellte Grenzwert überschritten wird, wird ein Zurückweisungsanzeiger 88 angetriggert.

In der Fig. 3 ist ein Dekodiernetzwerk 18 in schematischer Form dargestellt, das Sechs-bit-Binär-Worte lesen und dekodieren kann, die ihm vom Anzeigepufferregister 78 zugeführt werden, und das die zugeordneten einzelnen Anzeigeelemente 2 2 erregen kann.

Zunächst soll festgehalten werden, daß mit Hilfe eines Sechsbit-Binär-Wortes 0-63 Inkremente dargestellt werden können. Für die meisten Anwendungszwecke ist aber eine Skala mit insgesamt 51 Inkrementen angemessen, die einen Variationsbereich von 0-50 Inkrementen ermöglicht. Daher ist der Dekodierer 18 so ausgelegt, daß er ein entsprechendes Anzeigeelement für die Binärzahlen 00 bis 50 betreiben kann.

Zu dem Dekodiernetzwerk 18 gehören zwei Oktalkonverter 9o und 92, deren Eingänge derart mit dem Ausgang des Anzeigepuffer· registers 78 verbunden sind, so daß die drei niedrigsten

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Ziffern b_Q, b^ und t>₂ der Binärzahl mit dem Oktalkonverter 9o und die drei höchsten Ziffern b,, b, und b₅ mit dem Oktalkonverter 92 verbunden sind. Der Oktalkonverter 92 ist von konventionellem Aufbau in dem Sinne, daß für verschiedene Binärzahlen 0-7, die an den Eingägen durch die höherwertigen drei Ziffern b_, b₄ und b₅ dargestellt werden, welche ihrerseits die Wertigkeiten 8, 16 und 32 des Ausgangssignals darstellen, ein zugeordneter Ausgang 0-7 den niederen Zustand ein- I nimmt.

Andererseits ist der Oktalkonverter 9o intern so verbunden, daß für jede Binärzahl 0-7, die an seinen Eingangsklemmen durch die niederwertigen Ziffern b_Q, b.., und b~ dargestellt wird, der zugeordnete Ausgang 0-7 geerdet ist. -

Da die Ausgänge 0-7 des Oktalkonverters 92 die Dezimalzahlen O, 8, 16, 24, 32, 40, 48 und 56 darstellen,sind nur Ausgänge 0-6 notwendig, um den Inkrementbereich 0-50 darzustellen; daher ist jeder der Ausgänge 0-6 des Oktalkonverters 92 mit Negatoren (inverter) 94-106 und diesen nachgeschalteten Flächentransistoren 110-122 verbunden, so daß der Flächentransistor durchgeschaltet wird, um ein Potential auf die zugeordnete Emitterleitung 126-138 zu geben, wenn der zugeordnete Ausgang 0-6 des Konverters 92 "niedrig" ist.

Die Emitterleitungen 126-138 sind jeweils mit den Anoden von gruppenweise zusammengefassten Anzeigeelementen 22 verbunden,

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die vorzugsweise lichtemittierende Dioden (LED) sind. Die Emitterleitung 126 entspricht dem O-Ausgang und ist mit den Lumineszenzdioden 00 bis 07 verbunden, die 0-7 auf der Skala entsprechen. Die Emitterleitung 128 ist mit den Lumineszenzdioden 08-15 verbunden, die 8-15 auf der Skala entsprechen; die Emitterleitung 130 ist mit den Lumineszenzdioden 16-23 verbunden, die 16-23 auf der Skala entsprechen, und so weiter.

Jeder der Ausgänge 0-7 des Oktalkonverters 9o ist^andererseits über Leitungen 14 2-156 jeweils mit den Kathoden der Lumineszenzdioden in den Fig. 3 gezeigten Gruppen verbunden.

Diese Schaltverbindungen führen dazu, daß eine bestimmte Lumineszenzdiode 22, die durch eine Dezimalzahl 00-50 gekennzeichnet ist, zum Leuchten angeregt wird, wenn die entsprechende Binärzahl b,-, b., b,, b~, b.., b_fl auf die Eingänge der Oktalkonverter 9o und 9 2 gegeben wird. Wenn also z.B. die der Dezimalzahl 7 entsprechende Binärzahl 000111 aus dem Anzeigepufferregister 78 ausgelesen wird, sind b~, b, und br gleich Null, während b_Q, b.. und b, den Wert 1 annehmen. Daher befinden sich alle Ausgänge des Oktalkonverters 92 in einem "hohen" Zustand bzw. zeigen eine logische 1, mit Ausnahme des Null-Ausganges, wodurch ein Potential auf die Emitterleitung 126 gegeben wird, die mit der Lumineszenzdiode 07 verbunden ist.

Da b_Q, b₁ und b, für die Binärzahl 000111 alle hoch liegen,! wird nur die Leitung 156 geerdet, so daß die Lumineszenzdiode

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07 Licht abgibt, da durch die Erdung ihre Beschaltung vervoll-

ständigt wird. Obwohl die Leitung 156 auch die Lumineszenzdioden,

■ die den Dezimalzahlen 15, 23, 31, 39 und 47 zugeordnet sind,

' mit Erde verbindet, so strahlen diese doch kein Licht ab, da

■ an ihre Anoden kein Potential angelegt ist, so daß bei der

Binärzahl 000111 nur die der Dezimalzahl 07 zugeordnete Lumineszenzdiode Licht abgibt.

Wenn als zweites Beispiel die der Dezimalzahl 8 entsprechende Binärzahl 000100 angelegt wird, ist b_ gleich 1 und b. und b. sind gleich Null, so daß nur der Ausgang 1 des Oktalkonverters 92 ein niedriges Ausgangssignal aufweist, und die Leitung 128 erregt wird, so daß an den Anoden der die Dezimalzahlen 08-15 zugeordneten Lumineszenzdioden ein Potential anliegt. Bei der Binärzahl 000100 weisen jedoch b_Q, b-. und b₂ alle den Wert Null auf, so daß nur die Leitung 142 geerdet ist. Auf diese Weise wird nur die der Dezimalzahl 08 zugeordnete Lumineszenzdiode zur Lichtabgabe angeregt, da nur für diese .Diode der Schaltkreis vervollständigt ist.

Aus dem Vorstehenden folgt, daß für jede auf die Eingänge der Oktalkonverter 9o und 92 gegebene und einer der Dezimalzahlen

, 00-50 entsprechenden Binärzahl eine einzige der den Dezimalzahlen 00-50 zugeordneten Lumineszenzdioden in der oben beschriebenen Weise an ihre Anode mit einem Potential beaufschlagt wird und mit ihrer Kathode geerdet wird, so daß sie Licht abgibt.

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i Wie bereits angemerkt, sind die Lumineszenzdioden in dem Gerät |

i räumlich derart in vertikaler Folge angeordnet, daß die OO-Lumineszenzdiode am weitesten unten und die 50-Lumineszenzdiode am weitesten oben angeordnet ist.

Es ist verständlich, daß diese Verbindungsmatrix mit zwei Oktalkonvertern 9o und 92 tatsächlich eine Umwandlungseinrichtung für die Umwandlung einer Sechs-bit-Binär-Ziffer in ein Ausgangsmuster von "Zuständen" an Kreuzungspunkten der Matrix schafft, die jeweils eindeutig einer jeden Binärzahl zugeordnet sind; diese "Zustände" stellen geschlossene Schaltkreise an jedem Punkt dar, um auf diese Weise eine Dekodierung der Binärzahl und eine Erregung der zugeordneten Lumineszenzdiode 22 zu ermöglichen.

Auf diese Weise werden beim Anwachsen des berechneten Wertes der Differenz oder der Variation in dem Meßsignal oder den Signalen die Lumineszenzdioden 22 nacheinander in Richtung nach oben bei inkrementalen Werten des berechneten Wertes aktiviert; in gleicher Weise werden bei Abnahme des berechneten Wertes die Luminesζenζdioden 2 2 nacheinander in Richtung nach unten aktiviert. Es ist selbstverständlich, daß bei Änderung des berechneten Wertes um mehrere Inkremente eine Lumineszenzdiode 22 in der einen oder anderen Richtung (d.h. nach oben oder unten) aktiviert wird, ohne daß eine genau nacheinander folgende Aktivierung der Lumineszenzdioden erfolgen muß. Da das Dekodiernetzwerk 18 nur jeweils eine einzige Lumineszenzdiode 22

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aktiviert, wird bei der Aktivierung einer dem berechneten Wert zugeordneten Lumineszenzdiode 22 die zuvor aktivierte Lumineszenzdiode 22 delicti viert, so daß bei der gezeigten Ausführungsform für einen gegebenen berechneten Variations- oder Differenz]-wert nur jeweils eine einzige Lumineszenzdiode 22 aktiviert wird und ihre relative Lage in der vertikalen Reihe als Anzeige für den relativen Wert der berechneten Variation oder Differenz dient.

In der Fig. 4 wird eine Anordnung gezeigt, bei der die erfindungs gemäßen Anordnungen in Kaskade geschaltet sind und bei der eine einzelne Anzeige bei der Betriebsart "Differenz" die Gesamtdifferenz für eine Anzahl von Meßwandlern 1o zeigt, deren Anzahl für eine einzelne der in Kaskade geschalteten Anordnungen zu groß ist.

Bei der in deT Fig. 4 gezeigten Anordnung werden die Meßwerte der ersten Gruppe der Meßwandler 1o in einer ersten Variationsanzeigeanordnung in derselben Weise bearbeitet, um in der Betriebsart "Differenz" am Ausgang des Rechennetzwerkes 16 ein dem Differenzwert entsprechendes Ausgangssignal abzugeben. Es werden jedoch die Gesamtmaximum- und -minimumwerte abwechselnd auf eine Ausgangsleitung 15 gegeben, die mit dem Eingang des Rechennetzwerkes 16 einer zweiten Variationsanzeigeanordnung verbunden werden kann, mit der auch eine aweite Gruppe von mehreren Dimensionsmeßwandlern 1o eingangsseitig verbunden ist. In dieser Anordnung wird die Differenz zwischen dem Minimum und dem

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Maximum aller der von beiden Gruppen der Meßwandler 1o erfassten Werte in der Anzeigevorrichtung 2o der zweiten Variations- j anzeigeanordnung dargestellt.

Durch weitere Kaskadenschaltong kann z.B. die Flachheit von sehr großen Werkstücken sehr leicht ausgeinessen werden.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß eine Anzeigeeinrichtung für das Anzeigen von. Variations- oder Differenzmeßdaten geschaffen worden ist» die diese Daten in Spaltenform anzeigt, um somit mit Spaltenanzeigen anderer Meßdaten kompatibel zu sein.

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Claims

Patentanwälte Dr. Ing. H. Negendanlc DJpI. Ing. H. Hauck - Diol. Phys. W. Schmitz Dipl. Ing. E. Graalfs - Dipl. Ing. W. Wehnert 8 München 2, MozartstraBe 25 Telefon 5380586 The Bendix Corporation ! Executive Offices I Bendix Center j Southfield, Mich.48o75,USA . München,22.Aug.1973j Anwaltsakte M-2789 I Patentansprüche

1. jAusmeßanordnung zum Ausmessen von Werkstückdimensionen mit wenigstens zwei über eine Fläche des Werkstückes zur Erzeugung entsprechender Meßsignale an wenigstens zwei Punkten auf dem Werkstück bewegbare Meßwandler und Speicher für

j die Speicherung der bei der Bewegung erzeugten Meßsignalwerte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechenwerk (16) für die Berechnung der Differenz der gespeicherten Meßsignalwerte und eine Anzeigevorrichtung (2o) für eine spaltenförmige Anzeige des Ausgangssignals des Rechenwerkes vorgesehen sind.

2. Ausmeßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechennetzwerk (16; 46...60) die Differenz zwischen dem von einem beliebigen der Meßwandler(1o) erzeugten Maximal-

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signal und dem von einem beliebigen derselben Meßwandler erzeugten Minimalsignal berechnet.

3. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (2o) eine vertikal angeordnete Reihe von Anzeigeelementen (22) aufweist, die Ausgangssignale Digitalsignale sind und daß beim Auftreten eines jeden digitalen Ausgangssignalwertes ein bestimmtes Anzeigeelement (22) seinen Zustand ändert.

4. Ausmeßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für das aufeinanderfolgende Ändern der Zustände der einzelnen Anzeigeelemente (22) ein einzelnes individuelles Anzeigeelement für jeden Digitalwert aktiviert und jedes zuvor aktiviert gewesene Anzeigeelement deaktiviert, wodurch jedes einzelne Anzeigeelement (22) im aktivierten Zustand eine Anzeige des Digitalwertes des Ausgangssignals gewährleistet.

5. Meßanlage mit einer Ausmeßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Ausmeßanordnung vorgesehen ist, und daß dem Maximum oder dem Minimum der Signale der ersten Ausmeßanordnung entsprechende Ausgangssignal der zweiten Ausmeßanordnung zuführbar ist und die Differenz zwischen dem von der ersten und zweiten Anordnung erzeugten Maximalsignal und dem davon erzeugten

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Minimalsignal selektiv berechenbar ist und ein entsprechendes letztes Ausgangssignal erzeugt wird, das durch die Anzeigevorrichtung (2o) angezeigt wird (Fig. 4).

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