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    公开号:WO1986002996A1
    申请号:PCT/EP1985/000622
    申请日:1985-11-15
    公开日:1986-05-22
    发明作者:Erich Moschner；Engelbert Gruber；Karlheinz Herborg
    申请人:Elgema Gmbh；
    IPC主号:G01B7-00
    专利说明:
    [0001] Vorrichtung zum Messen der Profilform von zylindrischen Werkstückflächen
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Profilform von zylindrischen Werkstückflächen mit einer an diese Flächen anlegbaren Tastvorrichtung so¬ wie mit einer an diese angeschlossenen elektronischen Auswerteschaltung, mit einer Antriebsvorrichtung für die Relativverstellung des Werkstückes und der Tast¬ vorrichtung während des Messens, und mit einer Auf¬ nahmevorrichtung für das Werkstück.
    [0003] Aus der GB-A-2 126 730 ist eine Meßvorrichtung zur Bestimmung von Durchmessern von Bohrungen auf elek¬ tronischem Wege bekannt. Die Meßvorrichtύng weist drei sternförmig versetzte Meßtaster auf, die zur Durchmesserbestimmung einer einzigen Bohrung herange- zogen werden. Die Auslenkungs- und Meßergebnisse wer¬ den elektronisch ausgewertet.
    [0004] Diese bekannte Meßvorrichtung weist den Nachteil auf, daß sie zur Durchmesserbestimmung drei Meßarme und Meßtaster aufweist und daß mit ihr nicht gleichzeitig mehrere Profile gemessen werden können. Aus der US-PS 3 206 857 ist ein Prüfgerät bekannt, mit dessen Hilfe durch drei Meßtastfühler im Wege der Triangulation die Lage von Bohrungen auf einem Werk¬ stück ermittelt wird. Die genaue Lageermittlung er- folgt anhand der Meßwerte in einer elektronischen
    [0005] Auswerteschaltung. Für die Messung werden die Meßfüh¬ ler der Meßtastvorrichtung in der Eohrung um die Ach¬ se der Meßtastvorrichtung gedreht. Diese bekannte Meßvorrichtung weist ebenfalls den Nachteil auf, daß drei Meßfühler verwendet werden und daß nicht gleich¬ zeitig mehrere Bohrungen oder Profile gemessen werden können.
    [0006] Die bekannten Meßvorrichtungen arbeiten nach dem Prinzip der Schieblehre oder Mikrometerschraube, bei der ebenfalls mindestens zwei Meßfühler bzw. Meßflä¬ chen vorgesehen sein müssen.
    [0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaf¬ fen, die zur Bestimmung der Profilform von zylindri¬ schen Werkstückflächen einfacher ausgebildet ist und gleichzeitig das Messen an einer Fläche oder an meh¬ reren Flächen erlaubt. Auf diese Weise sollen Fehler vermieden werden, die bei herkömmlichen Meßvorrich¬ tungen dadurch entstehen, daß die Meßtaster zur Er¬ mittlung und Nachbildung einer Fläche oder mehrerer Flächen eines Werkstückes axial verschoben werden müssen. Auch soll die genaue Ermittlung der Durchmes- ser und der Achsen solcher Flächen möglich sein.
    [0008] Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Tastvor¬ richtung für die gleichzeitige Profilform-Messung von mehreren abgesetzten zylindrischen Flächen des Werk¬ stückes eine entsprechende Anzahl von in Drehmeßrich¬ tung gesehen, winkelmäßig versetzten, unabhängig von¬ einander einstellbaren Meßtastern zur Lieferung je einer Abtastsignalkette aufweist, daß ein Winkel¬ schrittgeber zur Lieferung von Winkelschrittsignalen für die Abtastsignalkette jedes Meßtasters und zur Abgabe eines Bezugswinkelschrittsignals vorgesehen ist, und daß in der Auswerteschaltung für die Meßta- ster eine Phasendrehvorrichtung vorgesehen ist, in der die einzelnen Abtastsignalketten der Meßtaster zur Simulierung einer fluchtenden Anordnung der Me߬ taster phasenmäßig gedreht werden.
    [0009] In vorteilhafter Weise kann zur Ermittlung einer Pro¬ filform eines zylindrischen Werkstückes ein Meßtaster verwendet werden, welcher im Zusammenwirken mit dem Winkelschrittgeber eine Abtastsignalkette für einen Kanal erzeugt. Hierbei wird das Werkstück zweckmäßi- gerweise auf die Aufnahmevorrichtung gebracht und mittels der Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt. Der zugeordnete Meßtaster ermittelt nun im Takt der Winkelsi,gnale des Winkelschrittgebers Abtastmeßsigna¬ le, die eine Istwert-Abtastsignalkette für die be- treffende Fläche bilden.
    [0010] Bei gleichzeitiger Ermittlung einer weiteren Abtast¬ signalkette einer weiteren Fläche des Werkstückes, vorzugsweise einer abgesetzten Zylinderfläche, welche axial mit der erstgenannten Zylinderfläche fluchten soll, oder einer zu einer Innen- oder Außenfläche ko¬ axialen Außen- oder Innenfläche, wird in gleicher Weise verfahren. Entsprechendes gilt für weitere Zylinderflächen. Auch können z.B. zwei um 180° ver- setzte Meßtaster aus einer Ebene gleichzeitig an einer Zylinderfläche verschoben werden. Zur raumsparenden und einfachen Ausbildung der Me߬ vorrichtung sind die einzelnen Meßtaster winkelmäßig versetzt angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vor¬ teil, daß gleichzeitig dicht gestufte Zylinderflä- chenabsätze innen und/oder außen gemessen werden kön¬ nen. Je nach Längsausbildung der einzelnen Zylinder¬ flächenabsätze bei Innenbohrungen und/oder Außenflä¬ chen können die einzelnen Meßtaster sowohl in radi¬ aler Richtung als auch in axialer Richtung entspre- chend verstellt werden.
    [0011] Mit Hilfe der Phasendrehvorrichtung der Auswerte¬ schaltung werden die örtlichen Winkelversetzungen der einzelnen Meßtaster phasenmäßig zurückgerechnet, der- art, daß eine fluchtende Anordnung der einzelnen Me߬ taster simuliert wird. Dies ergibt den Vorteil, daß trotz örtlicher Versetzung der einzelnen Meßtaster auf eine gemeinsame Startlinie bezogene Abtastsignal¬ ketten erhalten werden. Dies vereinfacht nicht nur die Rechnung, sondern auch die Justier- und Ablese¬ möglichkeit von Rundheitsfehlern bzw. von Profilform¬ fehlern bzw. von Mittelpunkts- und Achsabweichungen.
    [0012] Diese Meßvorrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise folgendermaßen einsetzen.
    [0013] Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung kann die Schiefstellung eines Werkstückes ermittelt wer¬ den, wenn gleichzeitig zumindest zwei Meßtaster ein- gesetzt werden. Hierbei wird zunächst das Rundheits¬ profil des Werkstückes durch gleichzeitige Messung zweier Signalketten aufgenommen, ohne daß hierbei die Meßtaster axial verschoben werden. Anschließend wird der Mittelpunkt des Formprofilkreises der einen und anderen Meßfläche berechnet. Anschließend wird aus den Kenndaten der beiden Mittelpunkte eine theoreti¬ sche Werkstückachse errechnet. Durch Ermittlung und Kenntnis der tatsächlichen Drehachse des Werkstückes, welches sich beispielsweise zusammen mit dem drehba¬ ren Teil der Aufnahmevorrichtung dreht, kann mit Hil¬ fe der Auswerteschaltung die Exzentrizität bzw. Ko- axialität bzw. der Achsversatz nach Größe und Winkel festgestellt werden.
    [0014] Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung lassen sich auch verschiedene Achsen bei der Vermessung von Werkstücken bestimmen und berechnen. Bei einem Werk¬ stück mit drei Profilen wird zunächst im Wege der Meßsignalaufnahme die Achse durch die ersten beiden Profile theoretisch ermittelt dadurch, daß zunächst die Mittelpunkte der beiden Formprofile ermittelt werden, wonacn dann anschließend diese Mittelpunkte miteinander verbunden werden. Um nun den Versatz des Mittelpunktes des dritten Profils zur Achse der bei¬ den ersten Profile zu bestimmen, benötigt man minde¬ stens drei Meßtaster. Hierbei wird zunächst der Ver¬ satz der ersten beiden Profile zur Drehachse der Auf¬ nahmevorrichtung ermittelt. Anschließend wird der Versatz, der durch die Profilmittelpunkte der ersten beiden Profile gelegten Achse zum Mittelpunkt des dritten Profils berechnet. Zur Ermittlung der Lage des Mittelpunktes des dritten Profils von der Achse der beiden ersten Profile wird der Versatz des Mit- telpunktes des dritten Profils vom Mittelpunkt der
    [0015] Aufnahmevorrichtung vom Versatz der Achse der beiden ersten Profile von der Drehachse der Aufnahmevorrich¬ tung substrahiert. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in der Be¬ stimmung der Lage zweier in Fluchtung zu bringender Achsen eines Werkstückes. Hierzu benötigt man minde¬ stens vier Meßtaster. Mit jeweils zwei Meßtastern wird zunächst die Lage der beiden in Frage stehenden Achsen zur sogenannten Drehtischachse bzw. Achse der Aufnahmevorrichtung bestimmt, Hieraus wird der zwi¬ schen beiden Achsen eingeschlossene Winkel und der Versatz zur Achse der Aufnahmevorrichtung ermittelt. Die Ermittlung erfolgt in vorteilhafter Weise in einem Rechner. Das Rechnungsergebnis wird dann zweck¬ mäßigerweise auf einem Bildschirm dargestellt. Auch können die Rechnungsergebnisse durch einen Drucker oder durch ein Zeichengerät (Plotter) wiedergegeben werden. Durch Ermittlung des Versatzes zweier Werk¬ stückachsen kann nachfolgend im Wege der Bearbeitung oder Einstellung eine fluchtende Anordnung dieser Achsen erzielt werden.
    [0016] Insbesondere eignet sich die Meßvorrichtung aufgrund ihrer platzsparenden Ausbildung zur zeitsparenden Vermessung von Bohrungen mit kleinen Durchmessern und größeren .Tiefen. Auch ist die Meßvorrichtung geeig¬ net, um Außenrundungen von Werkstücken, insbesondere von Zylinderformen, festzustellen. Zur Optimierung der Auswertung der Meßergebnisse werden mehrere Me߬ taster an einer Rundung eines Werkstückes angesetzt, sei es in einer Ebene, wobei dann die Meßtaster zur Messung verschoben werden müssen, oder sei es in ver- schiedenen Ebenen.
    [0017] Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung eignet sich nicht nur zur Ermittlung von in Fluchtung zu bringenden Achsen von Zylinderabsätzen, sondern auch für die Vermessung mehrerer hintereinanderliegender Lager oder Wellen, wobei zunächst die theoretische Achse zwischen zwei Zylindermittelpunkten gebildet wird, wonach dann weitere ermittelte Achsen auf die erstge- nannten Achse bezogen werden. Durch Verwendung des
    [0018] Winkelschrittgebers ergibt sich der Vorteil, daß nach Festlegung des Startwinkelschritts jeder Meßpunkt des Meßtasters rechnerisch nachvollziehbar festgelegt ist. Besteht ein Versatz zwischen einem Zylindermit- telpunkt des Werkstückes und der Drehtischachse bzw. der Werkstückaufnahmevorrichtungs-Achse, so kann die¬ ser Versatz durch Feststellung der Minimal- und Maxi¬ malmeßwerte und durch Feststellung, ob dieser Versatz mit halber Periode wiederkehrt, festgestellt werden. Typisch für einen solchen Achsversatz ist die Wieder¬ kehr eines Minimal- oder Maximalmeßwertes mit einer Periode, v/elcher der Periode einer Werkstückdrehung entspricht. Auch eignet sich die Vorrichtung nach der Erfindung zur Messung der Durchbiegung von langen Wellen, wobei z.B. zunächst die beiden Endpunkte der Welle erfaßt werden und anschließend beliebig viele Zwischenpunkte .
    [0019] Gemäß weiterer Ausgestaltung werden die Meßsignale der Meßtaster in einem Rechner verarbeitet und pha¬ senmäßig gedreht und gespeichert.
    [0020] In vorteilhafter Weise ist jedem Meßtaster ein Schie¬ beregister zugeordnet, in dem die phasenmäßige Ver- Schiebung der Abtastsignalketten erfolgt, wobei die Speicherplatzzahl der Schieberegister der Zahl der Schrittwinkel pro Umdrehung entspricht. Gemäß weiterer Ausgestaltung sind vier Meßtaster vor¬ gesehen, welche sternförmig auf dem Trägerteil gegen¬ einander verschiebbar angeordnet sind, wobei die Me߬ taster radial nach außen und/oder nach innen weisen.
    [0021] Demnach liegen die Meßtaster in der Mitte möglichst nahe beieinander.
    [0022] In vorteilhafter Weise ist ein Träger vorgesehen, der aus zwei gegeneinander drehbaren Scheiben besteht, von denen die eine eine vorgegebene Anzahl von Nuten aufweist, welche der Zahl der verwendeten Meßtaster entspricht, wobei die weitere Scheibe eine flachlie¬ gende Schnecke aufweist.
    [0023] In vorteilhafter Weise sind die Meßtaster über Ver¬ steilglieder radial einstellbar mit dem Träger ver¬ bunden, wobei die Versteilglieder in Nuten geführt sind und in die Schnecke eingreifen.
    [0024] In vorteilhafter Weise sind in der Auswerteschaltung den einzelnen Meßtastern Wegmeßstufen zugeordnet.
    [0025] Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Fi- guren 1 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
    [0026] Es zeigen:
    [0027] Fig. 1 einen Schnitt durch eine Meßvorrichtung;
    [0028] Fig. 2 einen Querschnitt der Meßvorrichtung; Fig. 3 eine schematische Darstellung von vier auf mehreren Spuren wirkenden Meßtastern;
    [0029] Fig. 4 eine Auswerteschaltung;
    [0030] Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Meßvorrichtung;
    [0031] Fig. 6 einen Schnitt durch einen Meßkopf mit Werk- stück;
    [0032] Fig. 7 eine Frontansicht des Meßkopfes;
    [0033] Fig. 8 vier Zylinder-Werkstückprofile eines Werk- Stückes;
    [0034] Fig. 9 Signalverläufe der Tastprofile, Werkstückpro- bis 11 file, der gemessenen Tastprofile sowie der phasenkorrigierten Tastprofile; und
    [0035] Fig. 12 Meßspeicherfür die Signalketten der Tastpro¬ file.
    [0036] Gemäß Fig. 1 ist mit Tr ein Träger bezeichnet, der aus zwei miteinander verbundenen Scheiben besteht, deren untere Scheibe vier Nuten N aufweist und deren obere Scheibe eine lachliegende Schnecke S enthält. Die Meßaufnehmer M und ihrevMeßtaster T werden radial über VerStellglieder V beim Drehen der beiden Schei- ben gegeneinander verstellt, wobei die Verstellglie- der V durch die Nuten N geführt werden und in die flachliegende Schnecke S eingreifen. Jedem der Me߬ aufnehmer M ist eine Wegmeßeinrichtung W zugeordnet, wie dies aus Fig. 2 erkennbar ist. Die von dieser Meßeinrichtung W abgegebenen Meßsigna¬ le werden in einem nachgeordneten Rechner gemäß Fig. 4 zur Bestimmung des Durchmesserwertes weiter¬ verarbeitet.
    [0037] Die Abtastsignale, die von den Meßaufnehmern M gelie¬ fert werden, werden in dem mit R bezeichneten Rechner entsprechend der geometrischen Lage der jeweiligen Meßtaster T verarbeitet. Die einzelnen Meßsignale der einzelnen Abtastsignalketten sind mit Kl bis K4 be¬ zeichnet. Die Abtastsignale werden außerdem entspre¬ chend der geometrischen Winkellage der einzelnen Me߬ taster, bezogen auf einen Grund- oder Startwinkel, gedreht, so daß die einzelnen Abtastsignalketten in eine Phasenlage gebracht werden, die einer fluchten¬ den Anordnung der Meßtaster entspricht. Auf diese Weise erhält man eine Simulierung von fluchtenden Meßtastern auf einer Meß- oder Bezugslinie.
    [0038] Die unterschiedliche Länge der einzelnen Meßtaster kann in der mit L bezeichneten Stufe korrigiert wer¬ den. Anschließend werden die einzelnen Signalwerte der Signa-lketten in einem Speicher SP abgespeichert und in einem Anzeigegerät, beispielsweise einem Moni- tor A angezeigt.
    [0039] In Fig. 3 sind vier übereinanderliegende Meßtaster zu sehen, welche an einer einzigen Fläche eines Werk¬ stückes angreifen. Bei den vier gleichzeitig in vier Ebenen übereinanderliegenden Meßtastern T ist der mi¬ nimal erreichbare Durchmesser Dl der Bohrung des zu messenden Werkstückes P durch die Einzeldurchmesser d der Meßtaster und den Abständen zwischen den benach¬ barten Meßtastern f vorgegeben durch die Beziehung:
    [0040] Dl = 4d + 5f Die minimale Höhe Hl des zu messenden Werkstückes P ergibt sich dann durch die Beziehung:
    [0041] Hl = 3d + 3f.
    [0042] Bei den sternförmig angeordneten Meßtastern der Er¬ findung ergibt sich der minimale Durchmesser durch die Beziehung:
    [0043] D2 = 2d + 3f.
    [0044] In Fig. 5 ist mit 1 eine Drehtischlagerung für ein Werkstück 5 bezeichnet. Diese Drehtischlagerung be¬ findet sich auf einer Meßvorrichtungsbasis 9. Mit 2 ist eine Zentrier- und Nivelliervorrichtung bezeich¬ net, welche Justierhandhaben 3a und 3b zum Zentrieren und Nivellieren aufweist. Auf dieser Zentrier- und Nivelliervorrichtung befindet sich ein Drehtisch-Auf¬ lageteller, auf dem das Werkstück aufgebracht wird. Im vorliegenden Falle weist das Werkstück 5 vier ab¬ gesetzte Bohrungen auf, welche eine gemeinsame Achse aufweisen.
    [0045] Mit 6 ist ein Mehrfach-Tastkopf bezeichnet, welcher in einer horizontalen Meßkopfhalterung 7 angeordnet ist. Mit 8 ist eine vertikale Meßführung bezeichnet, welche auf der Meßvorrichtungsbasis 9 angebracht ist. Die Meßkopfhalterung 7 ist horizontal verschiebbar. Darüber hinaus ist sie in der vertikalen Meßführung vertikal verschiebbar. Mit 6a, 6b, 6c und 6d sind
    [0046] Meßtasterarme bezeichnet, welche durch entsprechende Meßaufnehmer 12 radial verstellbar und darüber hinaus axial verstellbar sind. An den Enden dieser einzelnen Meßtasterarme befinden sich radial nach außen gerich- tete Meßtaster A, B, C und D. Mit 10 ist ein Winkelschrittgeber bezeichnet, welcher pro Winkelschritt ein entsprechendes Winkelsignal ab¬ gibt. Mit 11 ist eine Start- oder Nullmarke bezeich¬ net, die mit einem entsprechenden Geberteil des sich drehenden Winkelschrittgebers zusammenarbeitet, der¬ art, daß pro Umdrehung des Drehtisches ein definier¬ ter Startwinkelimpuls abgegeben wird. Im vorliegenden Falle wird dieses Startwinkelsignal dann abgegeben, wenn sich die mit 3a bezeichnete Verstellhandhabe in der Zeichenebene befindet, in der auch der Geber 11 liegt. Der Winkelschrittgeber ist so fein unterteilt, daß die einzelnen Winkelschrittsignale eine genügend empfindliche bzw. feinmaschige Abtastsignalkette bil¬ den. Mit Hilfe der Nullstellungserkennung erhält man demnach eine genau definierte Stellung des Drehti¬ sches.
    [0047] In Fig. 6 ist der Meßkopf 6 mit den einzelnen Me߬ tastarmen 6a bis 6d sowie mit den vier zu messenden Flächen Fl bis F4 zu sehen. Die einzelnen Meßtaster sind auf unterschiedliche Tastradien eingestellt. Ge¬ mäß Fig. 7 ist der unterschiedliche Winkelversatz der einzelnea Meßtaster zu sehen, wobei im vorliegenden Falle jeweils ein Winkelversatz von 90° zwischen zwei benachbarten Tastern besteht.
    [0048] Aus Fig. 8 ist ersichtlich, wie die einzelnen Meßta¬ ster A bis D auf den zu messenden Rundflächen des Werkstückes 6 angeordnet sind.
    [0049] Aus den Figuren 9 bis 11 ergeben sich neben den Tast¬ profilen und Werkstückprofilen die gemessenen Tast¬ profile und die phasenkorrigierten Tastprofile. Hierbei ist zu sehen, daß die Phasenabweichungen zwi¬ schen den Werkstückprofilen und den gemessenen Tast- protilen betragen: Phasenverschiebung von 180° in bezug auf die Fläche Fl bzw. Meßtaster C, Phasenver- Schiebung von +90° in bezug die Meßfläche F4 bzw.
    [0050] Meßtaster B, Phasenverschiebung von -90° in bezug auf die Meßfläche F3 bzw. Meßtaster D, und Phasenver¬ schiebung von 0° in bezug auf die Meßfläche F2 bzw. Meßtaster A. Dieser Winkelversatz ist ebenfalls deut- lieh ersichtlich aus der vorerwähnten Fig. 8. Der
    [0051] Null- oder Start-Winkelschritt liegt in Richtung der X-Achse oder in Richtung des Verstellknopfes 3a.
    [0052] In Fig. 11 ist bereits die Phasendrehung derart er- folgt, daß Übereinstimmung besteht zu den Signalver¬ läufen von Fig. 9. Demnach sind die korrigierten Systemkoordinaten gleich den Werkstückkoordinaten. Das Werkstück mit dem werkstückeigenen Koordinaten¬ system dreht sich demnach bei der Messung gegenüber dem Koordinatensystem der Meßvorrichtungsbasis. Durch die eindeutige Festlegung des Null-Meßwinkelsignals erhält jeder Punkt der aufgenommenen Meßsignalketten eine eindeutige Winkelbeziehung zu diesem Null-Sig¬ nal. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 8 bis 11 ist angenommen, daß beim Start der Messung die beiden Ko¬ ordinatensysteme, nämlich des Koordinatensystems des Werkstückes und des Koordinatensystems des Meßti¬ sches, deckungsgleich übereinanderliegen. Der räumli¬ che Startpunkt der Messung im Werkstückkoordinaten- System variiert von Meßtaster zu Meßtaster entspre¬ chend dem Winkelversatz der Meßtaster zueinander. Auf diese Weise entsteht beim Einlesen der Tastdaten über den zugeordneten Drehwinkelschrittwerten für die ein¬ zelnen' Meßflächen ein entsprechender Phasenversatz, der dann, wie eingangs erwähnt, im Auswertungsrechner durch Phasendrehung beseitigt wird. Dies erfolgt da¬ durch, daß die einzelnen phasenverschobenen Signal¬ ketten aus einem ersten Speicher in einen weiteren Speicher mit entsprechender Phasenverschiebung umge¬ speichert werden. Eine andere Möglichkeit besteht da¬ rin, daß jeder Signalkette ein sogenannter Indexan¬ zeiger zugeordnet wird.
    [0053] Fig. 12 zeigt für die einzelnen Meßtaster den Zyklus der Abtastsignalketten. Die einzelnen winkelversetz¬ ten Meßtastersignalschritte sind in Beziehung gesetzt zu den Drehtisch-Systemkoordinaten, wodurch eine ech¬ te Abtastsignalkette der Werkstückfläche mit Bezug auf die Nullmarke des Nullgebers 11 entsteht. Gemäß den vier Darstellungen für die vier Meßflächen Fl bis F4 (Daten A bis D) ist aufeinanderfolgend jeweils ein Winkelversatz von 90° gegeben. Die einzelnen Kästchen beinhalten Speicherplatz-Gruppen der Datenspeicher. Die schleifenförmigen Pfeile für die einzelnen Tast- _ profile A bis D zeigen an, in welcher Reihenfolge die Meßtaster-Signale im jeweiligen Meßspeicher stehen müssen, um eine genaue Phasenlage der Meßttasterpro- file zu erhalten.
    [0054] Die Phasenkorrektur im Meßspeicher erfolgt, wie be¬ reits zuvor erwähnt, durch zyklisches Umspeichern der einzelnen Meßwerte jeder Meßtastersignalkette nach Art eines Schieberegisters. Alternativ hierzu kann die Phasenkorrektur auch dadurch erfolgen, daß in einfacher Weise ein entsprechend dem Phasenversatz zu verschiebender zyklischer Indexzeiger im Meßwertspei¬ cher vorgesehen ist.
    权利要求:
    Claims P a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Vorrichtung zum Messen der Profilform von zylind¬ rischen Werkstückflächen mit einer an die Flächen anlegbaren Tastvorrichtung sowie mit einer an diese angeschlossenen elektronischen Auswerte- Schaltung, mit einer Antriebsvorrichtung für die Relativverstellung des Werkstückes und Tastvor¬ richtung während des Messens und mit einer Auf¬ nahmevorrichtung für das Werkstück, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Tastvorrichtung (6) für die gleichzeitige Profil¬ form-Messung von mehreren abgesetzten zylindri¬ schen Flächen (Fl - F4) des Werkstückes (5) eine entsprechende Anzahl von in Drehmeßrichtung gese¬ hen winkelmäßig versetzten und unabhängig vonein- ander in axialer und radialer Richtung einstell¬ baren Meßtastern (A, B, C Und D) zur Lieferung je einer Abtastsignalkette aufweist, daß ein Winkel¬ schrittgeber (10, 11) zur Lieferung von Winkel¬ schrittsignalen für die Abtastsignalkette jedes Meßtasters und zur Abgabe eines Bezugswinkel- schri.ttsignals vorgesehen ist, und daß in der Auswerteschaltung für die Meßtaster eine Phasen- drehvorrichtung vorgesehen ist, in der die ein¬ zelnen Abtastsignalketten der Meßtaster zur Simu- lierung einer fluchtenden Anordnung der Meßtaster phasenmäßig gedreht werden.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Meßsignale, der Meßtaster (A bis D) in einem Rechner (R) verar¬ beitet und phasenmäßig gedreht und gespeichert werden.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jedem Meßtaster ein Schieberegister zur phasenmäßigen Verschie¬ bung der Abtastsignalketten zugeordnet ist, wobei dessen Speicherplatzanzahl der Anzahl der Winkel¬ schritte pro Umdrehung entspricht.
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch g e k e n n z e i c h e t , daß vier Meßtaster (T; A, B, C und D) vorgesehen sind, welche sternförmig auf einem Trägerteil (T) gegeneinander verschiebbar angeordnet sind und radial nach außen und/oder innen weisen.
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch g e k e n n z e i c h e t , daß das Trägerteil (Tr) aus zwei gegeneinander drehbaren Scheiben besteht, von denen die eine Scheibe Nu¬ ten (N) aufweist, deren Zahl der Zahl der verwen- deten Meßaufnehmer (M) entspricht und von denen die andere Scheibe eine flachliegende Schnecke (S) aufweist.
    6. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßtaster (T; A bis D) mit Meßaufnehmern (M) über Versteilglieder (V) radial verstellbar mit dem Trägerteil (Tr) verbunden sind, wobei die VerStellglieder (V) in den Nuten (N) geführt wer- den und in die Schnecke (S) eingreifen.
    7. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß den einzelnen Meßaufnehmern (M) Wegmeßaufneh- jπer (W) zugeordnet sind.
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    法律状态:
    1986-05-22| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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