DE1124710B - Messeinrichtung zur Massbestimmung eines Koerpers mit unterbrochener Flaeche waehrend der Bearbeitung - Google Patents

Description

• [0001]
  Meßeinrichtung zur Maßbestimmung eines Körpers mit unterbrochener Fläche während der Bearbeitung Für die Maßbestimmung von bewegten Werkstück ken, insbesondere mit unterbrochenen Flächen, werden üblicherweise Meßuhren oder Feintaster verwendet. Hierbei wirkt sich als nachteilig aus, daß der an der vollen Fläche des unter dem Feintaster hindurchbewegten Werk stückes festgestellte Meßwert stets an der unterbrochenen Fläche abfällt, so daß z. B. bei schneller Folge der Unterbrechungen eine sichere Maßbestimmung fast unmöglich ist. Besonders beim Messen während eines Bearbeitungsvorganges, so z. B. beim Flächenschleifen, treten gleichfalls die oben geschilderten nachteiligen Verhältnisse auf, da das beim Sohleifen hin- und herbewegte Werkstück wechselseitig den Meßstift des entsprechend angeordneten Feintasters berührt oder nicht berührt, so daß der Zeiger des Feintasters sich in ständiger Bewegung befindet und damit die Maßbestimmung während des Schleifens überaus erschwert wird. Es sind auch Taster bekannt, die eine Maßbestimmung durch Lichtsignale vornehmen, wobei allerdings die Maßbestimmung lediglich zwischen einem Größt- und Kleinstmaß, also eine Grenzmaßbestimmung erfolgt. Während eines Bearbeitungsvorganges wird jedoch eine stetig fortschreitende Maßüberwachung bis zum Erreichen eines bestimmten Istmaßes am Werkstück angestrebt, um z. B. an der Werkzeugmaschine Schaltvorgänge für die Werkzeugzustellung oder Tischbewegung durch das jeweilige Istmaß am Werkstück und der dadurch bedingten Stellung des Feintasters auslösen zu können.
• [0002]
  Es sind weiterhin Einrichtungen bekanntgeworden, die den mit einem Feintaster in Verbindung stehenden Taststift für das Werkstück an der unterbrochenen Fläche elektromagnetisch blockieren. Der Taststift ist also nur in Richtung zu einem kleiner werdenden Maß wirksam, so daß seine Anfangsstellung stets größer sein muß als das Werkstückmaß. Dadurch ist es erforderlich, daß die das Maß bestimmenden Gegentastpunkte das Werkstück an der Gegenseite antasten und mit dem Taststift ein festes Ganzes bilden. Zur Betätigung des Steuereffektes sind außerdem zusätzliche Steuermechanismen erforderlich, die zu der Bewegung des Werkstückes parallel geschaltet sind und demzufolge auf die jeweilige Werkstückform, also den unterbrochenen Flächen entsprechend angepaßt sein müssen, was sich natürlich ebenfalls nachteilig auswirkt.
• [0003]
  Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Bewegung des Taststiftes sowohl in Richtung auf den Prüfling zu als auch in Richtung vom Prüfling weg so weit gehemmt ist, daß durch den Meßdruck des Feintasters keine Verschiebung des Taststiftes erfolgt, jedoch erfolgen kann, wenn am Taststift eine Kraft wirksam wird, die größer ist als der Meßdruck des Feintasters.
• [0004]
  Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der in einer Pinole 4 verschiebbar angeordnete Taststift 2, der von zwei Schleifkontakten 7 und 8 flankiert ist, durch einen Druckbolzen 13 und eine Druckfeder 18 hemmbar ist und diese Hemmung durch eine auf den Druckbolzen 13 wirkende, der Kraft der Feder 18 entgegengerichtete größere Kraft aufhebbar ist, während die Schleifkontakte 7, 8 mit dem Werkstück W1 oder W2 einen Teil eines Stromkreises bilden, der durch das Werkstück als Schalter geschlossen bzw. geöffnet wird, und dadurch wahlweise ein die Gegenkraft zur Kraft der Feder 18 erzeugender Elektromagnet ein-bzw. ausschaltbar oder ein Magnetventil betätigbar und hierdurch eine magnetische bzw. pneumatische Gegenkraft zur Kraft der Feder 18 auslösbar ist.
• [0005]
  Diese Eigenschaften sind z. B. erforderlich, wenn das Einstellmaß des Taststiftes kleiner ist als das Werkstück. Hierbei soll sich der Taststift entsprechend der Werkstückhöhe selbsttätig einstellen können, indem die Werkstückkante an der pilzartigen Stirnseite des Taststiftes vorbeigleitet und die Hemmung des Taststiftes und den Meßdruck des Feintasters überwindet, so daß die Stellung des Taststiftes bei der Bewegung des Werkstückes an der unterbrochenen Fläche weiterhin wirksam bleibt, ohne daß ein Steuervorgang hierfür erforderlich ist. Die wirksame Hemmung des Taststiftes wird erst dann unterbrochen, wenn sich dieser unter einer vollen Werkstückfläche befindet, und zwar in der Weise, daß der erforderliche Steuervorgang unmittelbar vom Werkstück und dessen unterbrochenen Flächen bzw. Enden ausgelöst wird. Dadurch sind für den Steuervorgang keine zusätzlichen Einrichtungsarbeiten erforderlich, und die Bereitschaft für den Steuervorgang bleibt bei jeder Werkstückform erhalten, ganz gleich, ob die Meßstellung des Taststiftes kleiner oder größer als das Werkstückmaß ist.
• [0006]
  In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll durch die besondere Ausführung des am Taststift befindlichen Meßpilzes eine größere Sicherheit des Maßergebnisses und eine längere Standfestigkeit des Meßpilzes erreicht werden. Wenn der Meßpilz mit Hartmetall bestückt ist, unterliegt dieser in verhältnismäßig kurzer Zeit einer Abnutzung, was zu einer unbeabsichtigten Maßveränderung führt. Dies ist bekannterweise durch die Verwendung von Diamanten verbessert worden. Diese Diamanten sind in Hartlot eingebettet, so daß die Randzone sehr leicht durch das unvermeidliche Anlaufen an die Werkstückkante bei Beginn des Bearbeitungsvorganges beschädigt und dadurch der Meßpilz unbrauchbar würde. In Weiterbildung der Erfindung soll hierbei durch die Kombination von Hartmetall und Diamant eine wesentliche Verbesserung erzielt werden, indem der Diamant in Hartmetall gesintert wird, so daß die Randzone aus Hartmetall besteht und damit beim Anlaufen an die Werkstückkante eine größtmögliche Abnutzungsfestigkeit erreicht wird. Außerdem ist die Meßeinrichtung sowohl an Flächen- wie auch an Rundschleifmaschinen anwendbar, da die Maßbestimmung unabhängig von der Gegenseite des Werkstückes erfolgt.
• [0007]
  Die Erfindung ist im wesentlichen in den Abb. A bis E dargestellt und nachstehend beschrieben.
• [0008]
  Abb. A stellt hierbei die schematische Anordnung einer Flächenschleifmaschine dar. Der hin- und herbewegte Schleiftisch 1 trägt ein Werkstück W1, dessen Höhenmaß durch einen Taststift 2 abgetastet und auf einen Feintaster 3 übertragen wird. Der Taststift 2, der in seiner Bewegung gehemmt wird, ist in der Pinole 4 verschiebbar gelagert, die durch den Halteraum 6, der irgendwie an der Maschine befestigt ist, gehalten wird. Vor und hinter dem Taststift 2 sind entsprechend der Bewegungsrichtung des Werkstückes W 1 Schleifkontakte 7 und 8 angeordnet, die mit dem Werkstück W1 unmittelbar in Berührung kommen und damit einen Stromkreis öffnen oder schließen, so daß das Werkstück W1 als Schalter wirkt. Über ein Relais 9 oder pneumatisches Magnetventil (nicht dargestellt) erfolgt die Unterbrechung der Hemmung am Taststift 2, wenn dieser der vollen Werkstückfiäche gegenübersteht. Diese Unterbrechung der Hemmung wird unwirksam, wenn ein Schleifkontakt 7 oder 8 keine Berührung mit dem Werkstück W 1 hat, so daß der Taststift 2 infolge der Hemmung auch nach Durchgang des Werkstückes seine Lage beibehält. Die elektrische Funktion braucht hierbei nicht näher erläutert zu werden, da es lediglich auf den Schalteffekt ankommt.
• [0009]
  Sinngemäß wird der gleiche Schalteffekt erzielt wenn die Anwendung an einer Rundschleifmaschine bei umlaufendem Werkstück W2 mit Nuten od. dgl., also mit unterbrochener Werkstückfläche, erfolgt, wie in Abb. B ebenfalls schematisch dargestellt, wobei die Anzahl der Unterbrechungen beliebig sein kann.
• [0010]
  Da die Stirnseite der Tastfläche des Taststiftes 2 während des Abtastens der bewegten Werkstückfläche einer unerwünschten Abnutzung unterliegt, erscheint es zweckmäßig, den Meßstift 2 mit einem Meßschuh 10 zu versehen, wie Abb. C zeigt. Dieser Meßschuh 10 trägt stirnseitig einen Diamanten 12 von ausreichender Größe, der in Hartmetall 11 gesintert ist, wobei die Stirnseite von Diamant 12 und Hartmetall 11 eine gemeinsame Kalotte bilden. Da die Diamantfläche in der Kalotte stets die höchste Erhebung ist, kommt nur diese beim Meßvorgang mit der Werkstückfläche in Berührung. Dadurch wird eine größtmögliche Abnutzungssicherheit erzielt, wobei auch die Umgebung des Diamanten 12 durch das Hartmetall 11 einen erheblichen Abnutzungsschutz erhält. Dies ist z. B. erforderlich, wenn beim Beginn des Meßvorganges oder beim Werkstückwechsel der Meßstift 2 mit seiner Stirnfläche niedriger steht als die Werkstückhöhe und durch Anlaufen der Werkstückkante der Taststift 2 in die der Werkstückshöhe entsprechende Stellung geschoben werden muß.
• [0011]
  Abb. D stellt eine Schnittzeichnung durch die Meßeinrichtung dar. Der in der Pinole 4 verschiebbar gelagerte Taststift 2 wird im Ruhezustand ständig durch einen radial wirkenden Druckbolzen 13 und der dahinter angeordneten Druckfeder 18 so weit gehemmt, daß der Meßdruck des Feintasters 3 nicht zur Wirkung kommen kann, was durch eine entsprechende Abstimmung der Druckfeder 18 und deren Wirkung auf den Druckbolzen 13 und den radialen Druck auf den Taststift 2 erreicht wird. Der Taststift 2 bleibt also auch unter der Wirkung des Druckbolzens 13 leicht verschiebbar, wobei in Richtung zum Feintaster 13 dessen Meßdruck und die Hemmung des Taststiftes 2 und in entgegengesetzter Richtung lediglich die Hemmung des Taststiftes 2 überwunden werden muß.
• [0012]
  Der Druckbolzen 13 ist mit einem Magnetkern 14 starr verbunden, der von einer Magnetspule 15 umschlossen ist. Wird nun die Magnetspule 15 durch den bereits vorher beschriebenen Schalteffekt elektrisch erregt, so wird der Magnetkern 14 in diese hineingezogen und gleichzeitig der Druckbolzen 13 zurückgezogen. Dadurch ist dann der Taststift 2 frei beweglich, so daß sich dieser entsprechend einer jeweiligen Werkstückhöhe einstellen kann, was durch den Feintaster 3 angezeigt wird.
• [0013]
  In Abb. E ist ebenfalls ein Schnitt dargestellt, wie die gleiche Wirkung pneumatisch erreicht werden kann. Der Druckbolzen 13 ist hierbei mit einem Kolben 16 starr verbunden, der von einem Preßluftzylinder 17 umschlossen ist. Bei einer Beaufschlagung des Kolbens 16 durch Preßluft, die in Pfeilrichtung dem Zylinder 17 zugeführt wird, wird der Druckbolzen zurückgezogen, so daß der Taststift 2 dann ebenfalls frei beweglich ist.
• [0014]
  Die Meßeinrichtung ist natürlich auch für ähnliche Meßaufgaben während der Bearbeitung als beschrieben anwendbar. Insbesondere kann der Meßpilz nach Abb. C auch für reine Meßaufgaben an Meßautomaten u. dgl. bei einer großen Folge von Werkstücken in der Massenfertigung Anwendung finden, da durch die abnutzungsgeschützte Ausführung das Einstellmaß auf lange Zeit gewährleistet bleibt und unnötige und zumeist sehr zeitraubende Nachstellarbeiten vermieden werden.

Claims (2)

1. PATENTANsPRÜcHE: 1. Meßeinrichtung zur Maßbestimmung eines Körpers mit gerader oder gekrümmter unterbrochener Fläche während der Bearbeitung, bei der die Stellung eines Taststiftes an der unterbrochenen Fläche wirksam bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Pinole (4) verschiebbar angeordnete Taststift (2), der von zwei Schleifkontakten(7, 8) flankiert ist, durch einen Druckbolzen(13) und eine Druckfeder (18) hemmbar ist und diese Hemmung durch eine auf den Druckbolzen (13) wirkende, der Kraft der Feder (18) entgegengesetzt gerichtete größere Kraft aufhebbar ist, während die Gleitkontakte (7, 8) mit dem Werkstück (W 1 oder W2) einen Teil eines Stromkreises bilden, der durch das Werkstück als Schalter geschlossen bzw. geöffnet wird, und dadurch wahlweise ein die Gegenkraft zur Kraft der Feder (18) erzeugender Elektromagnet ein- bzw. ausschaltbar oder ein Magnetventil betätigbar und hierdurch eine magnetische bzw. pneumatische Gegenkraft zur Kraft der Feder (18) auslösbar ist.
2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taststift(2) mit einem Meßschuh (10) versehen ist, dessen kalottenartige Stirnseite mit einem in Hartmetall (11) eingewinterten Diamanten (12) bestückt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 726 058, 591333, 732480, 909652.