DE69001787T2 - Vorrichtung zum automatischen Dimensionsmessen von Rotationskörper. - Google Patents

Vorrichtung zum automatischen Dimensionsmessen von Rotationskörper.

Info

Publication number
DE69001787T2
DE69001787T2 DE90113963T DE69001787T DE69001787T2 DE 69001787 T2 DE69001787 T2 DE 69001787T2 DE 90113963 T DE90113963 T DE 90113963T DE 69001787 T DE69001787 T DE 69001787T DE 69001787 T2 DE69001787 T2 DE 69001787T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
carriage
workpiece
measuring
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE90113963T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69001787D1 (de
Inventor
Franco Sartorio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prima Industrie SpA
Original Assignee
Prima Industrie SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prima Industrie SpA filed Critical Prima Industrie SpA
Publication of DE69001787D1 publication Critical patent/DE69001787D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69001787T2 publication Critical patent/DE69001787T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B7/287Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine vorrichtung für das automatische Messen der Dimensionen von Rotationskörpern, speziell zum automatischen Messen der Durchmesser von Wellen, Naben, Scheiben oder anderen mechanischen Werkstücken.
  • Bekanntlich benötigt man bei modernen automatischen Herstellungsprozessen Meßmaschinen, die die Durchmesser des produkts in vollständig automatischer Weise (mit Ausnahme des Ladens des werkstücks, das entweder durch Robotermanipulatoren oder manuell durchgeführt werden kann) mit hoher Geschwindigkeit überwachen können, so daß diese Maschinen eng an die werkzeugmaschinen (Drehbänke, Schleifmaschinen) anpaßbar sind. Normalerweise werden zwei Arten von Meßmaschinen hergestellt, von denen die erste Art darauf angepaßt ist, Messungen an langgestreckten Werkstücken wie Wellen und Stangen durchzuführen, und die zweite Art darauf angepaßt ist, Messungen an "kurzen" Werkstücken durchzuführen, also an solchen Werkstücken, die, was die Dimensionen angeht, im Durchmesser größer als in der Länge sind, wie etwa Naben, Trägerscheiben und dergleichen. In beiden Fällen wird die Messung durch Verwendung zweier Fühlervorrichtungen von absolut analoger Art bewirkt, die an gegenüberliegenden Teilen des zu messenden Werkstücks entlang einer gemeinsamen geradlinigen Achse angebracht werden, wobei deren Verschiebungen gemessen werden, bis die analogen Meßelemente in Berührung mit dem Werkstück kommen. Meßmaschinen der beschriebenen Art haben den Nachteil, daß sie zum Messen von Durchmessern die algebraische Summe von wenigstens vier Meßachsen erfordern, da die Messungen die algebraische summe der Verschiebungen der die beiden Fühler tragenden Wagen und deren analoge Messungen beinhalten. Dieser Nachteil kann gemäß der EP-A-199 705 unter Verwendung eines C-förmigen Aufbaus mit An/Aus-Fühlervorrich tungen vermieden werden. Darüberhinaus ist für die Messung von Schultern, die im rechten Winkel zur Hauptachse des Werkstücks liegen, wenigstens ein weiteres analoges Meßgerät mit zugeordneter Verschiebungsachse erforderlich, wenn nicht, gemäß der EP-A- 199 927, die Fühler selektiv in zwei verschiedene Arbeitsstellungen verschoben werden können. Die bekannten Maschinen der beschriebenen Art sind jedoch von komplexer Konstruktion, benötigen eine Eichung, können, da sie alle Messungen durch in einer einzigen Hauptebene des Werkstücks verlaufende Verschiebungen durchführen, keine Exzentrizität messen und sind eher unflexibel beispielsweise hängt die Form der Maschine notwendigerweise mit der Art des zu messenden Werkstücks zusammen, so daß Maschinen zum Messen von Wellen von anderem Aufbau sind als Maschinen zum Messen von Naben, wodurch die Kostendämpfung verhindert wird.
  • Es ist das Ziel der Erfindung, eine Meßvorrichtung zu schaffen, die Maße von mechanischen Werkstücken schnell und genau abnehmen kann unter verwendung einer mindestmöglichen Zahl von numerischen Steuerachsen, und die gleiche allgemeine Maschinenstruktur sowohl für lange Werkstücke als auch für kurze Werkstücke beizubehalten. Dieses Ziel wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung erreicht.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße Meßvorrichtung;
  • Fig.n 2,
  • 3 und 4 jeweilige Meßschritte, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden;
  • Fig.n 5,
  • 6 und 7 ins Einzelne gehend verschiedene Seitenansichten der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung; und
  • Fig.n 8
  • und 9 jeweilige seitenansichten der Vorrichtungen nach den Fig.n 5, 6 und 7, die so modifiziert sind, daß sie langgestreckte Werkstücke messen können.
  • Bezugnehmend auf die Fig.n 1 und 5, bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Durchführen einer automatischen Messung der Dimensionen, insbesondere des Durchmessers, eines mechanischen Werkstücks 2, das z. B. zwei zylindrische Grenzflächen 3, 4 von unterschiedlichem Durchmesser aufweist, und allgemeiner, eines beliebigen festen Rotationskörpers; beim dargestellten Beispiel wird die Vorrichtung 1 von einer automatischen Ladestation 6 beliefert, die einen Bereich 8 zum Stapeln von zu vermessenden Werkstücken, eine Ladezone 7 und einen Robotmanipulator 9 bekannter Art, der den Transfer des Werkstücks 2 aus dem speicherbereich 8 zur Ladezone 7 bewirkt, aufweist. Dieser letztere ist gemäß der Erfindung ein integraler Teil der Vorrichtung 1, die eine erste Meßachse 10 von der Art der numerischen Steuerung, auf der der erste Wagen 11 in gesteuert querverschieblicher Weise montiert ist, und eine zweite Meßachse 12, ebenfalls von der Art der numerischen Steuerung, auf der ein zweiter Wagen 14 ebenfalls in gesteuert querverschieblicher Weise montiert ist, hat; die Achsen 10 und 12 der numerischen Steuerung sind bei der dargestellten Ausführungsform durch jeweilige geradlinige Führungen bestimmt, die mit entsprechenden Motoreinrichtungen für die Wagen 11, 14 und mit Detektoreinrichtungen zum Feststellen ihrer Position in Bezug zu einem System von Bezugskoordinaten ausgestattet sind, also lauter bekannten und zur vereinfachung nicht dargestellten Teilen. Beispielsweise können die Wagen 11 und 14 durch geeignete Servomotoren motorisiert sein, die mit mit einer elektronischen zentralen Steuereinheit 16 verbundenen Kodierern ausgestattet sind. Außerdem ist gemäß der Erfindung die Achse 12 senkrecht zu der Ebene angeordnet, in der die Achse 10 enthalten ist. Beim beschriebenen Beispiel sind die Achse 10 und der zugeordnete Wagen 11 horizontal durch ein Bett 18 gehaltert, während die Achse 12 und der zugeordnete Wagen 14 von einer vertikalen Säule 19 getragen werden, die auf einer Seite des Betts 18 angeordnet ist.
  • Die Achse 10 ist so lang, daß sie mit ihrem Endbereich 20, wenn dieser vom Wagen 11 belegt ist, die Ladezone 7 bestimmt; deshalb ist die Achse im wesentlichen derart dimensioniert, daß sie in der Lage ist, den Wagen 11 zwischen der Ladezone 7 und einer Meßzone 21, die in Übereinstimmung mit der Säule 19 angeordnet ist, zu verschieben, so daß die Achse 10, außer daß sie die Meßachse ist, auch als Werkstück-Verschiebeachse wirkt; der Wagen 11 ist aufgrund seiner Position dazu konstruiert, die zu vermessenden Werkstücke 2 aufzunehmen und zu tragen, die jeweils eines zu einer Zeit durch den Manipulator 9 auf ihn geladen und von ihm entladen werden, wenn sich der Wagen 11 am Ende 20 der Achse 10 in seiner Hubendeposition befindet; für den Zweck des Tragens des Werkstücks 2 in einer genauen und festgelegten Stellung ist der Wagen 11 weiterhin mit einer Trageinrichtung ausgestattet, die im Fall eines kurzen runden Werkstücks wie des dargestellten Werkstücks 2 aus einem Werkstückträgertisch 22 von der Art besteht, die mit (nicht dargestellten) selbstzentrierenden Klauen versehen ist und vorzugsweise auf dem Wagen 11 drehbar parallel zur Ebene, die die Achse 10 enthält, montiert und mit ihrer eigenen unabhängigen Motorisierung versehen ist.
  • Der zweite Wagen 14 andererseits ist mit einem sensorsystem ausgerüstet, das ihm gemäß seiner Konstruktion erlaubt, die gewünschte Messung durchzuführen, und das beim dargestellten Beispiel ein Kontaktsystem ist, das auf das mögliche Vorhandensein von Öl- oder Wasserfilmen auf dem zu vermessenden Werkstück unempfindlich ist. Der Wagen 14 trägt einen nach vorne abstehenden C-förmigen Aufbau 25, der in einer Ebene parallel zur Ebene der beiden numerischen steuerachsen 10 und 12 liegt und der beim beschriebenen Beispiel dazu verwendet wird, die Messung im Fall kurzer runder Werkstücke parallel zur Achse 10 und speziell zu der die Achse 10 enthaltenden Ebene auszuführen. Der C-förmige Aufbau 25 ist so angeordnet, daß sein offener Teil von der Achse 12 weggerichtet ist, und umfaßt einen Querteil 26, det parallel zur Achse 10 liegt und sich quer zur Achse 12 erstreckt, und zwei Arme 27, 28, die an den gegenüberliegenden Enden des Querteils 26 gebildet sind und jeweils eine entsprechende Fühlervorrichtung bekannter Art 29 bzw. 30 tragen, die darauf angepaßt sind, jedesmal dann ein Signal für die zentrale Steuereinheit 16 zu erzeugen, wenn sie in Kontakt mit dem zu vermessenden Werkstück angebracht wird, also beim beschriebenen Beispiel mit dem Werkstück 2, und zwar unabhängig von der Richtung des Kontakts; gemäß der Erfindung stehen die Fühler 29, 30 im rechten Winkel vom Querteil 26 in einer Richtung rechtwinklig zur Achse 12 vor und ist der Querteil 26 so lang, daß ein Abstand L (Fig. 3) zwischen den Fühlern 29 und 30 verbleibt, der größer ist als der maximale von der Vorrichtung 1 meßbare Wert, also beim dargestellten Beispiel als der größte als mit der Vorrichtung 1 meßbar angegebene Nenndurchmesser; die Fühler 29, 30, die zueinander parallel und in einer gemeinsamen Ebene auf gleicher Höhe angeordnet sind, sind vorzugsweise von der Null-Schalt-Art, jedoch kann die Vorrichtung 1 in gleicher Weise gut funktionieren, wenn Fühler 29, 30 des Absolut-Analog-Typs oder Kombinationen hiervon verwendet werden (um das zu vermessende Werkstück in verschiedene Richtungen anzunähern). Jedenfalls sind die Arme 27, 28 und die zugeordneten Fühler 29, 30 so lang, daß die Enden der letzteren, die in Kontakt mit dem Werkstück 2 kommensollen, in dessen Längsmittelebene angeordnet sind, also an diametralen Positionen.
  • Weiterhin ist unter Bezugnahme auf die Fig.n 2 und 3 zum Messen der Dimensionen des Werkstücks 2 und allgemein von kurzen runden Werkstücken die Sequenz der Vorgänge wie folgt: das zu vermessende Werkstück 2 wird auf dem Wagen 11 montiert, auf dem es dann in einer vorgegebenen Stellung durch den Tisch 22 gehalten wird, indem der Wagen entlang der Achse 10 in die Ladezone 7 verschoben wird und der Manipulator 9 in einer geeigneten Weise betrieben wird; dann wird der Wagen 11 mit dem Werkstück 2 mit Hilfe einer Verschiebung in entgegengesetzter Richtung entlang der Achse 10 in die Meßzone 21 verbracht. Während dieses Hubs oder sobald er beendet ist, wird der Aufbau 25 entlang der Säule 19 so nach unten gelassen, daß auch er in die Meßzone 21 gebracht wird, sobald das Werkstück 2 die vom Fühler 29 eingenommene Stellung überschritten hat, also sobald der Wagen 11 in einem horizontalen Sinn in Übereinstimmung mit dem Querstück 26 zwischen den Armen 27 und 28 liegt; diese Voranordnung des Aufbaus 25 wird erreicht durch eine Verschiebung des Wagens 14 entlang der Achse 12, bis die Fühler 29, 30 in vertikalem Sinn in Übereinstimmung mit der zylindrischen Oberfläche des Werkstücks 2 gebracht werden, dessen Durchmesser gemessen werden soll, beispielsweise mit der Fläche 3, deren Position insofern bekannt ist, als die theoretischen Koordinaten des Werkstücks 2 bezogen auf die Stellung des Tischs 22 vorher in der zentralen Steuereinheit 16, von der die Servomotoren der Achsen 10 und 12 gesteuert werden, gespeichert worden sind.
  • An dieser Stelle wird die Messung initiiert, die dadurch durchgeführt wird, daß man eine Bewegung des Wagens 11 entlang der Achse 10 bewirkt und den Aufbau 25 stationär auf der Achse 12 hält: der Wagen 11 wird in einer vorgegebenen Richtung, beispielsweise in der in Fig. 2 durch einen Pfeil veranschaulichten Richtung, und parallel zur gemeinsamen Ebene, in der die Fühler 29, 30 und der Querteil 26 liegen, verschoben, und zwar derart, daß das Werkstück 2, beim beschriebenen Beispiel dessen zylindrische Fläche 3, vom Fühler 30 getroffen wird. Sobald der Fühler 30 das Werkstück 2 (Fig. 2) berührt, wird die Erzeugung eines Signals an die zentrale Steuereinheit 16 bewirkt, das anzeigt, daß ein Kontakt stattgefunden hat; die zentrale Steuereinheit 16 kehrt nun die Bewegung des Wagens um, wobei sie nachwievor den Aufbau 25 stationär hält, der also die Fühler 29, 30 in einem gegebenen Abstand (L) voneinander hält; gleichzeitig beginnt die zentrale Steuereinheit 16 damit, in bekannter Weise den vom Wagen 11 während seiner Zurückbewegung, bis das Werkstück 2 wiederum, nun vom zweiten Fühler 29 (Fig. 3), getroffen wird, durchsetzten Raum festzustellen; an diesem Punkt kann die zentrale Steuereinheit 16, die den Wert der vom Wagen 11 in der Zeitspanne zwischen dem Kontakt mit dem Fühler 30 und dem nachfolgenden Kontakt mit dem Fühler 29 durchgeführten Verschiebung S gemessen hat, den Wert des Durchmessers D der zylindrischen Fläche 3 berechnen, indem sie vom Wert des Abstands L zwischen den Fühlern 29, 30, der vorher bekannt ist und in der zentralen Steuereinheit 16 gespeichert ist, den Absolutwert der relativen vom Werkstück 2 durchgeführten Verschiebung in Bezug zu den Fühlern 29, 30 in der Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden Kontakten mit diesen (die beimn dargestellten Beispiel gleich der vom Wagen 11 durchgeführten Verschiebung S ist) subtrahiert, und offensichtlich außerdem den bekannten Wert der dynamischen Radien der zwei Fühler 29, 30 subtrahiert. Speziell erhält man den Wert des Abstands L, der um den Wert der beiden dynamischen Radien der Fühler 29, 30 (der jetzt in der zentralen Steuereinheit 16 als eine Konstante der Vorrichtung 1 gespeichert ist) reduziert ist, durch die Messung mit den Fühlern 29, 30 eines Werkstücks von bekannten, vollkommen exakten Abmessungen, das manuell oder automatisch zwischen die Taster 29, 30, "una tantum" wenn notwendig, eingeführt worden ist.
  • Die Vorrichtung 1 kann noch eine weitere Fühlervorrichtung 50 bekannter Art umfassen (vorzugsweise vom Nullschaltertyp, er könnte jedoch auch von der absoluten analogen Art sein), die ebenfalls in der Lage ist, ein Signal jedesmal dann an die zentrale Steuereinheit 16 zu senden, wenn sie in Kontakt mit einem zu vermessenden Werkstück 2 gebracht wird, gleichermaßen wie die Fühler 29 und 30, und die im rechten Winkel zu den Fühlern 29 und 30 fest vom Aufbau 25 getragen wird, nämlich beim dargestellten Beispiel von einem linearen Betätiger 52, der fest auf dem Querteil 26 mit Hilfe eines Arms 152 getragen wird, der von einer kleinen Säule 153 so abgestützt ist, daß der Fühler 50 mit den Enden der Fühler 29, 30, die in Kontakt mit dem zu vermessenden Werkstück kommen sollen, in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet ist; dieser Betätiger 52 ist dazu ausgebildet, den Fühler selektiv in einer vertikalen Richtung zwischen zwei Hubende-Stellungen zu bewegen, und zwar speziell zwischen einer in den Fig.n 1, 2 und 3 dargestellten Ruhestellung, in der er zum Querteil 26 zu zurückgezogen ist und nicht mit dem zu vermessenden Werkstück 2 zusammentreffen kann, wenn dieses zwischen den Fühlern 29, 30 verschoben wird, und einer in Fig. 4 dargestellten Arbeitsstellung, in der der Fühler 50 unterhalb der Arme 27, 28 in einer solchen Stellung angeordnet ist, daß er in zusammenwirkenden Kontakt mit dem auf dem Wagen 11 befindlichen zu vermessenden Werkstück kommen kann, also beim dargestellten Beispiel mit dem Werkstück 2, wenn die Fühler 29 und 30 sich selbst in einer solchen vertikalen Stellung befinden, daß sie nicht mit dem Werkstück 2 zusammenstoßen können. Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, ist es mit Hilfe dieses zusätzlichen Fühlers möglich, Innendurchmesser des Werkstücks 2 zu messen, beispielsweise den Durchmesser eines zentralen Lochs 70 innerhalb der zylindrischen Fläche 3 durch eine Betriebsweise in konventioneller Art, mit dem einzigen unterschied, daß die Messung durchgeführt wird, indem der Fühler stehenbleibt und der Wagen 11 in Querrichtung bewegt wird, nicht jedoch umgekehrt, wie bei der Mehrzahl der bekannten Meßmaschinen. sind der Wagen 11 und das Werkstück 2 einmal in die Meßzone 21 geschafft worden, so wird der Fühler 50 durch den Betrieb des Betätigers 52 in solcher Weise in die Arbeitsstellung gebracht, daß er beispielsweise in das Innere des Lochs 70 verbracht wird, sobald das Werkstück 2 die Position unter dem Fühler selbst erreicht; der Wagen 11 wird dann dazu betätigt, den Fühler 50 in Kontakt mit der Innenwand des Lochs 70 zu bringen, wobei der Fühler in Übereinstimmung mit der Mittelebene des Werkstücks 2 gebracht wird; sobald der Fühler 50 das Werkstück 2 berührt, wird ein Signal zur zentralen Steuereinheit 16 gesendet, das die Bewegung des Wagens 11 umkehrt und die Speicherung der Verschiebung startet, bis der Fühler 50 wiederum die innenwand des Lochs 70 berührt (diesmal von der anderen Seite) und ein neues Signal zur zentralen Steuereinheit 16 sendet, die auf der Basis der vom Wagen 11 durchgeführten Verschiebung zwischen dem Empfang der beiden Signale des Fühlers 50 den Durchmesser des Lochs 70 nur auf der Basis dieser verschiebung berechnet und dabei den dynamischen Durchmesser des Fühlers selbst mit berüchsichtigt. Es ist zubeachten, daß der Fühler 50 in der gleichen oben beschriebenen "ein/aus" -Weise in die Meßstellung gebracht werden kann, oder auch nur dann, wenn es erforderlich ist, in sie gebracht wird, wobei es nicht einmal notwendig ist, einen ihn vertikal bewegenden Betätiger zu haben; beispielsweise könnte der Fühler 50 bei einer zwecks Einfachheit nicht dargestellten möglichen Abwandlung in einer festen Lage auf einer geeigneten vertikalen Höhe auf dem Arm 152 angeordnet sein und dieser könnte um die Säule 153 drehbar gemacht sein; in diesem Fall würde der Betätiger 52 aus einem zur Steuerung des Arms 152 ausgebildeten Apparat bestehen, der ihn zwischen der dargestellten Stellung, in der er rechtwinklig zum Querteil 26 angeordnet ist, und einer Ruhestellung, in der er hinten am Querteil 26 angeordnet ist, und zwar im wesentlichen parallel hierzu, verdrehen kann, um so eine gegenseitige Störung zwischen dem zu vermessenden Werkstück und dem Fühler 50 zu vermeiden, während die Fühler 29 und 30 im Gebrauch sind.
  • Es wird auf die Fig.n s, 6 und 7 Bezug genommen, die die bevorzugte Ausführung der vorrichtung 1 im einzelnen zeigen. Der zusätzliche Fühler 50 fehlt normalerweise und an seiner stelle wird einer der beiden Fühler 29, 30 zur Messung von Innendurchmessern verwendet, indem an diese mit Hilfe einer konstruktiven Anordnung in geeigneter Weise positioniert. Gemäß dieser Anordnung ist der Querteil 26 nicht unmittelbar fest am Wagen 14 in einer starren Position montiert, sondern ist in Übereinstimmung mit seiner Mitte befestigt, wobei er in Querrichtung von einem Arm 80 vorsteht, der im rechten Winkel zu der den Querteil 26 und die Fühler 29, 30 enthaltenden Ebene (also zur Ebene, in der der Aufbau 25 liegt) angeordnet ist; der Arm 80 ist seinerseits, fest radial vorstehend, von einer motorisierten Plattform 82 getragen, die um eine Achse 83 drehbar von einem vom Wagen 14 vorspringenden erkerartigen Teil, der als Kanzel 84 bezeichnet wird, getragen wird. Die Plattform 82 ist an der Kanzel 84 so montiert, daß die Achse 83 in Bezug zur Achse 12 der numerischen Steuerung schräg verläuft, und zwar speziell so, daß sie mit jener einen Winkel von 45º einschließt. Deshalb kann der mit den Fühlern 29, 30 versehene Aufbau 25 aus der normalen Arbeitsstellung nach den Fig.n 1 bis 5 um die schräge Achse 83 (Fig. 6) durch einen Bereich von 180º verdreht werden, indem die motorisierte Plattform 82 betätigt wird, bis sie ihn in die in Fig. 7 dargestellte invertierte Stellung gebracht hat. in dieser Stellung sind die Fühler 29 und 30 im wesentlichen vertikal und parallel zur zweiten Achse 12 der numerischen Steuerung, oder sind vielmehr gegenüber der Stellung nach Fig. 5 in einer vertikalen Ebene um 90º verdreht. Man kann somit einen (oder beide) der Fühler 29, 30 so verwenden, wie es vorher für den Fühler 50 beschrieben wurde, derart, daß auch Innendurchmesser des getesteten Werkstücks festgestellt werden können.
  • Wie in den Fig.n 8 und 9 dargestellt ist, ist es im anderen Fall, in dem das zu vermessende Werkstück von langgestreckter Form ist, wie etwa eine Welle 102, die beispielsweise einen Flansch 103 mit Löchern 104 aufweist, möglich, eine Vorrichtung 1a zu verwenden, die der bereits beschriebenen Vorrichtung 1 vollständig gleicht und im wesentlichen aus der Vorrichtung 1 ableitbar ist, nämlich mit einem Minimum an Modifikationen, die nur in der Ausstattungsebene liegen; die den bereits beschriebenen Einzelteilen ähnlichen oder identischen Einzelteile sind zur Vereinfachung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im einzelnen ist die Vorrichtung 1a mit den gleichen prinzipiellen Bestandteilen aufgebaut wie die Vorrichtung 1 und umfaßt die beiden Achsen 10, 12 der numerischen Steuerung und die zugeordneten Wagen 11, 14 und die zugeordneten Trägeraufbauten 18, 19, die zentrale Steuereinheit 16 und den C- förmigen Aufbau 25 mit den zugeordneten vorstehenden Fühlern 29, 30, die vom Querteil 26 unter einem gegebenen gegenseitigen Abstand L getragen werden. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Kanzel 84 am Wagen 14 um einen Winkel von 90º in Bezug zur Stellung, in der sie an der Vorrichtung 1 montiert ist, verdreht montiert ist, und darin, daß der Wagen 11 nicht mit dem Werkzeugträgertisch 22, sondern mit einer an das zu vermessende Werkstück 102 angepaßten Trägereinrichtung ausgestattet ist; beim dargestellten Beispiel ist der Wagen 11 mit zwei gegenüberliegenden Bügeln 24 versehen, die mit Nadeln oder anderen Klammervorrichtungen ausgestattet sind, beispielsweise von der selbstzentrierenden Art, wie sie bei Drehbänken verwendet werden, und die das Werkstück 102 an seinen gegenüberliegenden Enden so tragen, daß dieses mit seiner Längsmittelebene mit den Enden der Fühler 29-, 30 übereinstimmt; wenigstens eine der Klammern 24 ist außerdem mit einer motorisierten Vorrichtung 124 ausgerüstet, die das Werkstück 102 um einen gegebenen Winkel um seine Längssymmetrieachse verdrehen kann.
  • Im Falle langer Werkstücke wie des Werkstücks 102 (Fig. 8) wird die Messung des Durchmessers der verschiedenen Angriffsflächen (beispielsweise der zylindrischen Fläche 102 und des Flanschs 103) dadurch bewirkt, daß man die Wagen 11 und 14 in die Meßzone verbringt und sie so anordnet, daß die zylindrische Fläche, deren Durchmesser gemessen werden soll, in Übereinstimmung mit der zweiten Achse 14 der numerischen Steuerung so angeordnet wird, daß sie dem Querteil 26 gegenüberliegt und zwischen den Fühlern 29, 30 liegt, welche ihrerseits horizontal und im rechten Winkel zur Achse 10 gehalten sind, wobei das Querstück 26 vom Wagen 14 so getragen wird, daß es ständig parallel zur Achse 12 liegt; dann wird, während der Wagen 11 stationär gehalten wird, mit dem Wagen 14 ein Meßhub durchgeführt; der Aufbau 25 wird beispielsweise zum Wagen 11 hinuntergelassen, und sobald der obere Fühler 29 an die Oberfläche stößt, deren Durchmesser gemessen werden soll, beispielsweise die Oberfläche von 102, wird ein Signal zur zentralen Steuereinheit 16 gegeben, das die Bewegung des Wagens 14 umkehrt und beginnt, die Verschiebung, die er bei seinem Aufwärtshub durchführt, bis der untere Fühler 30 in Kontakt mit der Fläche von 102 kommt, zu speichern; daraufhin geht dann ein neues Signal an die zentrale Steuereinheit 16, das die Bewegung des Wagens 14 anhält und die Berechnung des gemessenen Durchmessers beginnt, der auch in diesem Fall gleich ist der Differenz zwischen dem Abstand L zwischen den beiden Fühlern 29, 30 und der Verschiebung S, die der Wagen der Achse der numerischen Kontrolle, der die Messung durchführt (im dargestellten Beispiel der Wagen 14), in der Zeitspanne durchmacht, die zwischen den beiden an die zentrale Steuereinheit 16 gesendeten Signalen liegt, oder genauer gesagt in der Zeitspanne, in der die beiden Fühler 29, 30 aufeinanderfolgend in Kontakt mit dem zu vermessenden Werkstück kommen (offensichtlich abzüglich des bekannten dynamischen Durchmessers der Fühler 29, 30).
  • Zur Messung von Innendurchmessern, beispielsweise der Durchmesser der Löcher 104, können auch in diesem Fall die selben Fühler 29, 30 verwendet werden, die auch für die Messung der Außendurchmesser verwendet werden, und zwar einer zu einer Zeit, nachdem sie um 90º verdreht worden sind, was durch eine Verdrehung der Plattform 82 um 180 um die Achse 83 erreicht wird, die auch in diesem Fall entsprechend der Form der Kanzel 84 schräg verläuft und einen Winkel von 45 mit der ersten Achse 10 der numerischen Steuerung einschließt; durch ein Vorgehen in der beschriebenen Weise wird der C-förmige Aufbau 25 derart umgedreht, daß er von der stellung nach Fig. 8 in die Stellung nach Fig. 9 gelangt; in dieser Stellung ist es durch die Verschiebung des Wagens 11 möglich, einen der Fühler 29, 30, z. B. den Fühler 29, in das Loch 104, dessen Durchmesser gemessen werden soll, einzuführen und dann die Messung durchzuführen, indem man den Wagen 14 erst in eine Richtung, z. B. aufwärts, und nachdem der Fühler 29 in Kontakt mit der Innenwand des Lochs 104 gekommen ist, in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, bis er wieder in Kontakt mit der Innenwand des Lochs 104 kommt (diesmal auf der entgegengesetzten Seite), wobei die vom Wagen 14 in der Zeitspanne zwischen den beiden Berührungen der Wand des Lochs 104 durch den Fühler 29 erfolgte verschiebung dessen Durchmesser angibt.
  • Durch Verwendung nur eines der Fühler 29, 30, der in einer der zwei möglichen Stellungen angeordnet ist (rechtwinklig zur Achse des zu messenden Werkstücks, oder parallel dazu), beim speziellen Beispiel in der abhängig von der Situation am zweckmäßigsten befundenden Stellung, ist es schließlich auch möglich, den Abstand zwischen parallelen Ebenen zu messen, die im rechten Winkel zur Längsachse des Werkstücks (Schultern) liegen, und so die Länge oder die Dicke der verschiedenen zylindrischen Flächen des Werkstücks festzustellen. Für diesen Zweck genügt es, daß man den verwendeten Fühler und das Werkstück in zweckmäßiger Weise verschiebt (derart, daß er "gegrätscht" über dem Werkstück sitzt), den Fühler von gegenüberliegenden Seiten in Kontakt mit den Schultern, zwischen denen der Abstand gemessen werden soll, bringt und (abzüglich des dynamischen Durchmessers des benützten Fühlers) sehr schnell und genau die Verschiebungsmeßoperationen durchführt, denn dies vermeidet, daß bei jeder Durchmesserung mit langen und komplexen Bewegungen gegrätscht überspannt werden muß, wie es für einen einzigen benützten Fühler erforderlich wäre. Es ist weiterhin zu beachten, daß die Verwendung rotierender Trägereinrichtungen für das zu vermessende Werkstück ermöglicht, daß auch jede beliebige mögliche Exzentrizität im Werkstück gemessen werden kann, indem verschiedene Messungen des selben Durchmessers mit dem in verschiedenen Winkelpositionen angeordneten Werkstück durchgeführt werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung für die automatische Messung der Dimensionen von Rotationskörpern, von der folgende Teile umfassenden Gattung: eine erste Meßachse (10) und eine zweite Meßachse (12), von denen die zweite Achse (12) rechtwinklig zu einer die erste Achse (10) enthaltenden Ebene angeordnet ist; eine erste Halterung (11, 22; 11, 24) für ein zu vermessendes Werkstück, die für eine Bewegung relativ entlang der ersten Achse (10) montiert ist; eine zweite Halterung (14, 25) für wenigstens zwei sich gegenüberliegende Fühlervorrichtungen (29, 30), von denen jede dazu angepaßt ist, jedesmal dann ein Signal zu erzeugen, wenn sie in Kontakt mit dem zu vermessenden Werkstück gebracht wird, wobei diese zweite Halterung für eine Bewegung relativ entlang der zweiten Achse (12) montiert ist; und eine Einrichtung (80, 84) zur selektiven Anordnung der Fühlervorrichtungen (29, 30) in einer ersten Arbeitsstellung und in einer hiervon unterschiedlichen zweiten Arbeitsstellung, in denen Werkstücke unterschiedlicher Form durch die selbe Vorrichtung gemessen werden können; dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halterung einen Wagen (14) und einen C-förmigen Aufbau (25), der nach Art eines Auslegers vom Wagen (14) getragen wird und einen Querteil (26) und zwei Arme (27, 28), die zueinander parallel sind und von entgegengesetzten Enden des Querteils (26) im rechten Winkel zu diesem vorstehen, umfaßt, wobei jeder Arm (27, 28) eine jeweilige Fühlervorrichtung (29, 30) trägt und der Querteil (26) so lang ist, daß er die Fühler (29, 30) in einem Abstand hält, der größer ist als der maximale durch die Vorrichtung meßbare Wert; daß in der ersten Arbeitsstellung der Querteil (26) parallel zur ersten Achse (10) gehalten ist und der C-förmige Aufbau als Ganzes in einer Ebene parallel zur die erste Achse (10) enthaltenden Ebene liegt, so daß die Vorrichtung den Durchmesser kurzer runder Werkstücke (2), insbesondere von Naben, messen kann; und daß in der zweiten Arbeitsstellung der Querteil (26) parallel zur zweiten Achse (12) gehalten ist und der C-förmige Aufbau als Ganzes in einer Ebene liegt, die rechtwinklig zur die erste Achse (10) enthaltenden Ebene ist, so daß die vorrichtung den Durchmesser von langgestreckten Werkstücken (102), insbesondere von Wellen, messen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßachsen (10, 12) Achsen einer Bewegung unter numerischer Steuerung sind und daß die erste und die zweite Halterung einen ersten Wagen (11) bzw. einen zweiten Wagen (14) umfassen, der sich entlang der ersten Achse (10) bzw. der zweiten Achse (12) bewegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Meßachse (10) so lang ist, daß der erste Wagen (11) aus einer Meßzone (21), die in Übereinstimmung mit der zweiten Meßachse (12) angeordnet ist, zu einer Ladezone (7), die in Übereinstimmung mit einem Ende (29) der ersten Meßachse (10) angeordnet ist, und zurück verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querteil (26) des C-förmigen Aufbaus in gegebener Stellung und in Übereinstimmung mit einer auf den von den Armen (27, 28) getragenen Fühlern senkrechten und durch deren Enden verlaufenden Ebene eine dritte Fühlervorrichtung (50) trägt, die zur Erzeugung eines signals jedesmal dann, wenn sie in Berührung mit einem zu vermessenden Werkstück gebracht wird, gebaut ist, und außerdem eine Einrichtung (52) zum selektiven Verschieben der dritten Fühlereinrichtung (50) zwischen einer Arbeitsstellung und einer zurückgezogenen Ruhestellung trägt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querteil (26) fest auf eine Plattform (82) montiert ist, die um eine schräge Achse (83), die mit der zweiten Meßachse (12) einen Winkel von 45º einschließt, drehbar vom zweiten Wagen (14) getragen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Querteil (26) mit der drehbaren Plattform (82) exzentrisch zu deren Rotationsachse verbunden ist und von einem Arm (80) getragen wird, der im rechten Winkel zur Ebene, in der der C-förmige Aufbau liegt, absteht, und von dieser Plattform (82) vorsteht.
DE90113963T 1989-07-21 1990-07-20 Vorrichtung zum automatischen Dimensionsmessen von Rotationskörper. Expired - Fee Related DE69001787T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT8967616A IT1232879B (it) 1989-07-21 1989-07-21 Dispositivo e metodo per la misurazione automatica delle dimensioni di solidi di rivoluzione

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69001787D1 DE69001787D1 (de) 1993-07-08
DE69001787T2 true DE69001787T2 (de) 1993-10-07

Family

ID=11303908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE90113963T Expired - Fee Related DE69001787T2 (de) 1989-07-21 1990-07-20 Vorrichtung zum automatischen Dimensionsmessen von Rotationskörper.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0409267B1 (de)
DE (1) DE69001787T2 (de)
IT (1) IT1232879B (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1242648B (it) * 1990-05-30 1994-05-16 Marposs Spa Metodo per il controllo dimensionale dinamico di pezzi meccanici, e relativo apparecchio.
DE19703690A1 (de) * 1996-04-15 1997-10-16 Zeiss Carl Fa Meßeinrichtung zur Vermessung von Werkstücken
US7036238B2 (en) * 2003-12-22 2006-05-02 Mitutoyo Corporation Width-measuring method and surface texture measuring instrument
CN101975925B (zh) * 2010-10-12 2013-03-20 浙江深度光电科技有限公司 一种发电机总装测试***
WO2017033581A1 (ja) 2015-08-27 2017-03-02 株式会社東京精密 表面形状測定方法、心ずれ量算出方法、及び表面形状測定装置
CN108955461B (zh) * 2018-08-17 2023-12-22 海安金锻工业有限公司 一种检测设备及检测方法
CN112729154B (zh) * 2020-12-22 2022-05-27 重庆富吉机械制造有限公司 一种轮毂毛坯外缘变形量的检测装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1179305B (it) * 1984-04-04 1987-09-16 Finike Italiana Marposs Apparecchiatura per la misura di dimensioni, in particolare dimensioni diametrali e assiali di pezzi a simmetria di rotazione
US4562392A (en) * 1984-08-29 1985-12-31 General Electric Company Stylus type touch probe system
IT1187348B (it) * 1985-04-01 1987-12-23 Finike Italiana Marposs Apparecchiatura per il controllo di dimensioni di pezzi meccanici
GB8605324D0 (en) * 1986-03-04 1986-04-09 Rank Taylor Hobson Ltd Metrological apparatus
GB2203837B (en) * 1987-04-06 1991-02-20 Mitutoyo Corp Apparatus and method for spatial coordinate measurement
DE3713247A1 (de) * 1987-04-18 1988-10-27 Schaudt Maschinenbau Gmbh Messkopf, insbesondere fuer schleifmaschinen
EP0315575A1 (de) * 1987-09-18 1989-05-10 H. Wohlenberg KG GmbH & Co. Verfahren und Messvorrichtung zur Durchmesserermittlung von Walzen

Also Published As

Publication number Publication date
DE69001787D1 (de) 1993-07-08
EP0409267B1 (de) 1993-06-02
IT1232879B (it) 1992-03-05
IT8967616A0 (it) 1989-07-21
EP0409267A1 (de) 1991-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005008055B4 (de) Verfahren zum Vermessen einer programmgesteuerten Werkzeugmaschine
EP2662662B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Messen von Form-, Lage- und Dimensionsmerkmalen an Maschinenelementen
EP0307573B1 (de) Hon-, Läpp- oder Poliermaschine
DE69605320T2 (de) Vorrichtung zur prüfung des durchmessers von kurbelwellenzapfen rotierend mit einer orbitalen bewegung
DE4238139C2 (de) Koordinatenmeßgerät
DE4495551C2 (de) Z-Achsen-Antrieb für eine Werkzeugmaschine
DE2934347C2 (de) Verfahren und Prüfgerät zum Prüfen des Zahnflankenprofils von Zahnrädern großen Durchmessers
DE102008061444B4 (de) Drehmaschine mit einer Messvorrichtung und Verfahren zum Vermessen eines Werkstückes auf solch einer Drehmaschine
DE4420137A1 (de) Meßgerät zur Überprüfung der Abmessungen von zylindrischen Werkstücken
DE4100615A1 (de) Einrichtung zur messung des durchmessers von zylindern, insbesondere von walzen
DE102005029735A1 (de) Dimensionelle Messmaschine
DE4005292A1 (de) Koordinatenmessgeraet
EP3453487A1 (de) Verfahren zum positionieren eines mittelpunkts auf einer geometrischen achse bei einer werkzeugmaschine
DE69001787T2 (de) Vorrichtung zum automatischen Dimensionsmessen von Rotationskörper.
DE3712920C2 (de)
DE19958306C2 (de) Koordinatenmeßvorrichtung
EP3359913A1 (de) Überwachung eines sicherheitsrelevanten parameters eines koordinatenmessgeräts
EP1366394B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum vermessen und bearbeiten von werkstücken
DE4412682C2 (de) Vorrichtung zum Vermessen exzentrisch umlaufender Werkstücke
DE69103501T2 (de) Gerät zur mehrfachen kontrolle von innenabmessungen.
DE3212082C2 (de) Gerät zur Profilprüfung und ggf. Flankenlinienprüfung von gerade- oder schrägverzahnten Evolventen-Zahnrädern
EP3123105B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum vermessen eines werkstücks
DE112021001185T5 (de) Verfahren zum Messen eines Werkstückdurchmessers und Vorrichtung zum Messen einer Werkstückrundheit
DE3823993A1 (de) Verfahren zur koordinatenmessung an werkstuecken
EP1336815A2 (de) Abtasteinrichtung zum Vermessen einer Fertigungsmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee