DE2553403B2 - Vorrichtung zur Ermittlung von Unebenheiten an einer gekrümmten Oberfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Gattung. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 33 05 932 bekannt. Ähnliche Vorrichtungen offenbaren die DE-OS 19 44 605 sowie die GB-PS 8 60 444 und 11 35471.

Beim Arbeiten mit derartigen Vorrichtungen kommt es vor, daß an der Oberfläche des zu vermessenden Gegenstands Fremdpartikel anhaften oder Bearbeitungsrückstände vorhanden sind, die keine eigentlichen Oberflächenunebenheiten darstellen, bei der Messung mit den bekannten Vorrichtungen jedoch als solche bewertet werden. Dies führt dazu, daß eine Nachkontrolle erforderlich wird, um festzustellen, ob die von der Vorrichtung als uneben klassierten Gegenstände mit tatsächlich zu ermittelnden Unebenheiten behaftet sind oder lediglich vernachlässigbare Unebenheiten aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung dahingehend zu verbessern, daß sie bei den abgetasteten Unebenheiten automatisch zwischen solchen, die ermittelt werden sollen, und solchen, die vernachlässigbar sind, unterscheidet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs angegeben. Danach wird eine Störung der abgetasteten Oberfläche nur dann angezeigt, wenn die beiden vorhandenen, unabhängig voneinander auslenkbaren Fühlglieder gleichzeitig ansprechen. Unebenheiten, die so klein sind, daß sie eine Rückkehr des in Tastrichtung ersten Fühlgliedes zulassen, bevor das zweite Fühlglied ausgelenkt wird, werden nicht erfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

F i g. 1 und 2 eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Meßeinrichtung; und

F i g. 3a bis 3d Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Fühlglieder in der Meßeinrichtung nach F i g. 1 und 2.

In der Meßeinrichtung nach Fig. 1 und 2 ist ein Werkstück 1, das an seiner Oberfläche die als Vorsprünge 50 und 51 gezeigten Unebenheiten aufweisen mag, in einer Greifvorrichtung 2, beispielsweise an einem Magneten, befestigt und dreht sich um die Achse 200. Die Werkstückoberfläche mag dabei zylindrisch, kugelförmig, kegelig, kegelstumpfförmig oder in sonstiger Weise gestaltet sein. Eine Drehspule 3 wirkt über eine Verbindungsstange 4 auf einen zwischen ■> Führungsrollen 13 bis 15 gleitenden Stab 5, der eine Halterung 8 in einer zur Achse 200 senkrechten Richtung vorspannt.

Zwei die Halterung 8 tragende Räder 10 und 11 stehen in Kontakt mit der Werkstückoberfläche und ι» rollen an dieser ab, wenn das Werkstück 1 über die Greifvorrichtung 2 gedreht wird.

Der senkrecht verschiebbare Stab 5 ist über Blattfedern 30 und 31 mit der Halterung 8 verbunden, um der in -Y-Richtung auftretenden Lageverschiebung i~> Rechnung zu tragen. Daher befinden sich die Räder 10 und 11 immer mit der Werkstückoberfläche in Berührung und die Halterung 8 verbleibt in einer konstanten Lagebeziehung zur Werkstückoberfläche.

Wie aus Fig. 1 und 2 zu. ersehen, wird der

_'ii verschiebbare Stab 5 von einer konstanten Feder 6 gehaltert. Da das Eigengewicht beispielsweise der Halterung 8, des verschiebbaren Stabes 5 usw.

ausgeglichen wird, bewegt sich die Halterung 8 in Abhängigkeit von einer Verschiebung in der Z-Rich-

-·■> tung. Dadurch wird die Meßgenauigkeit verbessert.

Wie ferner aus Fig. I und 2 hervorgeht, sind

zwischen den Rädern 10 und 11 zwei Fühlglieder 20 und 21 angebracht und mit Lageänderungsdetektoren 40 und 41 verbunden, um die Vorsprünge 50 und 51

ι» festzustellen.

Anhand der Fig.3a bis 3d soll die Arbeitsweise der Fühlglieder 20 und 21 nachfolgend erläutert werden.

Wenn unterhalb der Fühlglieder 20 und 21 kein Vorsprung auftritt, befinden sich die Unterseiten dieser ι■"· Glieder in einem vorgegebenen Abstand von der Fläche des Werkstücks 1, wie dies aus F i g. 3a hervorgeht.

Kommt das Fühlglied 20 mit einem Vorsprung 50 in

Berührung, so wird es durch diesen nach oben gedrückt (vgl. F i g. 3b). Kommen anschließend beide Fühlglieder

·"' 20 und 21 weiterhin mit dem Vorsprung 50 in Berührung, so werden sie zusammen nach oben gedrückt. Das Vorhandensein des Vorsprungs 50 wird von den Detektoren 40 und 41 dadurch festgestellt, daß beide Fühlglieder 20 und 21 nach oben gedrückt werden

■<> (F ig. 3c).

Befindet sich unter den Fühlgliedern 20 und 21 ein Vorsprung 100, der nicht sehr breit ist, beispielsweise ein bei der Bearbeitung des Werkstücks 1 gebildeter Bearbeitungsrückstand oder Span, so werden die beiden ^r>» Glieder 20 und 21 nicht gleichzeitig nach oben gedrückt. Daher wird das Vorhandensein eines solchen Vorsprungs 100 nicht festgestellt (F i g. 3d).

Die Fühlglieder 20 und 21 werden normalerweise durch (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Federn Vi gehaltert. Darüber hinaus sind die Unterseiten der Fühlglieder 20 und 21 kreisförmig ausgebildet, damit diese Glieder stetig und gleichmäßig nach oben gedrückt werden. Es ist auch möglich, auf der Unterseite jedes Fühlgliedes eine Rolle oder ein Rad anzubringen.
Es ist möglich, Vertiefungen oder Kombinationen von wenigstens einem Vorsprung und wenigstens einer Vertiefung durch Einrichtungen nachzuweisen, die die Stellung der Fühlglieder ändern.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird b¹· die Lageänderung der oberen Enden der Fühlglieder 20 und 21 durch die Detektoren 40 und 41, beispielsweise durch Lichtfühler, festgestellt.

Bestehen das Werkstück 1 und die Fühlglieder 20 und

21 aus elektrisch leitendem Material, so kann ein Vorsprung auch ohne Detektoren direkt dadurch festgestell! werden, daß der Leitungszustand zwischen dem Werkstück 1 und den Fühlgliedcrn 20 und 21 delektiert wird. Ein Vorsprung kann aucn berührungslos durch kapazitive Fühlglieder nachgewiesen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Ermittlung von Unebenheiten an einer gekrümmten Oberfläche eines Gegenstands, mit einer relativ zu der Oberfläche bewegbaren und die Oberfläche mit mindestens zwei Kontaktgliedern berührenden Halterung sowie einer relativ zu der Halterung auslenkbaren und die Oberfläche abtastenden Fühleinrichtung, die bei Auslenkung durch eine Unebenheit eine mit der Halterung verbundene Detektoreinrichtung beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung zwei unabhängig voneinander auslenkbare Fühlglieder (20, 21) umfaßt, und daß die Detektoreinrichtung zwei den Fühlgliedern (20, 21) jeweils zugeordnete Detektorelemente (40,41) aufweist, die bei gleichzeitiger Beaufschlagung eint Anzeige liefern.