DE4017715C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung zur auto­ matischen Erfassung des Durchmessers von Werkstücken über die Abschaltung deren Verfahrbewegung; insbesondere auf Maschinen zum Umfangsschleifen von Außenkonturen.

Es sind Meßeinrichtungen mit Taststößeln bekannt, welche ent­ weder gleit- oder wälzgelagert sind und deren Führungen spielbehaftet und gegen Verschmutzung anfällig sind. Ferner wird die Kontaktkraft bei bekannten Meßeinrichtungen mit me­ chanischer Lastaufbringung, wie z. B. derjenigen nach GB-PS 1 40 135 über Spiralfedern oder über eine Blattfeder erzeugt. Hierbei entspricht es dem Stand der Technik, die durch Tast­ stößelauslenkung hervorgerufene Deformation der letztgenann­ ten Elemente, wie z. B. in der DE-OS 36 34 816, vorwiegend im Zusammenhang mit der Formmessung an rotierenden Werkstücken zusätzlich zur Ableitung des Meßsignals heranzuziehen. Des weiteren zeigt der Stand der Technik komplexe Steuerungs­ systeme zur Bremsphasenüberwachung, z. B. die DE-OS 35 06 536, welche dazu dienen, das Anfahren der Schleifscheibe auf das Werkstück an Schleifmaschinen sicher zu vollziehen.

Da bekannte Systeme zur Durchmessererfassung in aller Regel wegen einer Vielzahl relativ bewegter Teile für hochgenaue Messungen zumal unter rauhen Einsatzbedingun­ gen nur unzureichend geeignet sind, ist es nun Aufgabe der Erfindung, eine Meßeinrichtung mit Taststößel zu schaffen, die mit einer minimalen Zahl relativ bewegter Bauteile unter Vermeidung des Einsatzes bekannter Wälz- und Gleitführungen und der hermetischen Abschirmung des Systems gegenüber externen Schmutzeinflüssen hochge­ naue Längenmessungen zuläßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Meßeinrichtung ge­ mäß der Erfindung mit den Merkmalen, daß ein Taststößel nach Kontaktierung seines Tastkopfes mit dem bewegten Werkstück in eine Längsbewegung versetzbar ist, welche über drei Signalgeber beeinfluß wird, wobei der erst­ betätigte die Reduzierung der Geschwindigkeit der Ver­ fahrbewegung des Werkstücks auslöst und der nächstbe­ tätigte in einem Minimalabstand hierzu die Verfahrbe­ wegung abschaltet, während der dritte gegebenenfalls letztbetätigte Signalgeber als Sicherheitsstopp dient, wobei der Taststößel durch Befestigung an zwei im Ab­ stand voneinander liegenden Blattfedern ohne weitere Führung spielfrei gelagert ist. Die Spannkraft innerhalb der Blattfedern ergibt sich aus der Vor­ spannung und der weiteren Deformation im Zuge der Kontaktie­ rung des bevorzugt ebenflächigen und aus einem verschleißre­ sistenten Werkstoff bestehenden Tastkopfes mit dem Werkstück.

Die Vorspannung wird im vorliegenden Fall über die zur Tast­ stößellängsrichtung parallele Verschiebung der hinteren Einspannstelle manuell mit Hilfe einer zum Taststößel koa­ xial angeordneten Verstellschraube vollzogen. Der Meßablauf vollzieht sich hierbei z. B. so, daß ein eingespanntes Werk­ stück mit Hilfe eines Oberschlittens in zu seiner Mittellinie orthogonaler Richtung bis zum Erreichen der Schaltpunkte der Signalgeber gegen die auf einem Unterschlitten befestigte Meßeinrichtung verfahren wird. Aus der gemessenen Länge des zur Meßeinrichtung relativen Verfahrweges des Werkstückes kann auf seinen Durchmesser geschlossen werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung betätigt der Taststößel achsparallel angeordnete Signalgeber mittels ei­ nes hinter der vorderen Blattfedereinspannung befindlichen und mit dem Taststößel festverbundenen Joches. Hierbei be­ ruht das Funktionsprinzip der Einrichtung darauf, daß der zur Betätigung der Signalgeber durch das Joch in Stößelrich­ tung zurückzulegende Weg über eine elastische Deformation der Blattfedern zwischen ihren Einspannstellen möglich wird. Die zur elastischen Blattfederdeformation aufzuwendende Kraft wird im Zuge der Kontaktierung von Werkstück und Tast­ kopf auf den Taststößel übertragen.

Weitere Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Meßeinrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich anhand des in der nachfolgenden Beschreibung dargestellten Beispiels einer bevorzugten Ausführungsform und zwar zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer solchen Meß­ einrichtung und

Fig. 2 den Querschnitt nach Linie A-B in Fig. 1.

Der Taststößel 1 ist mit einer Kontaktfläche 2 an seinem Tastkopf 3 versehen und durch einen Faltenbalg 4 geschützt sowie zur Unterbindung der Verfahrbewegung X des Werkstücks 5, wie aus der Zeichnung in Fig. 1 ersichtlich, im Gehäuse 6 zwischen zwei Blattfedern 7 und 8 axial nachgiebig, jedoch ansonsten spielfrei gelagert. Hierbei ist die vordere, un­ mittelbar hinter dem Tastkopf 3 liegende Blattfeder 7 an der Einspannstelle 9 des Gehäuses 6 befestigt und zur Vorspannung schwach gekröpft, wobei eine solche Federform auch mittels Paßscheibe 10 definierter Dicke einstellbar ist.

Die Veränderung der Vorspannung wird über eine axiale Schie­ beverstellung der über Schrauben 11 erfolgenden Einspannung der am Ende 12 des Taststößels angeordneten zweiten Blatt­ feder 8 ermöglicht. Hierfür wird zur Blattfederbefestigung ein U-Träger 13 verwendet, dessen Schenkel jeweils mit zur Längsrichtung des Taststößels 1 parallel angeordneten Lang­ löchern 14 versehen sind, zur Schiebeverstellung der Ein­ spannstelle 19 über eine axial angeordnete Verstellschraube 20.

Die Meßeinrichtung weist zum Taststößel achsparallel angeord­ nete Signalgeber 15, 16 und 17 hinter der vorderen Blattfe­ dereinspannung 9 auf, welche über ein mit dem Taststößel 1 fest verbundenes Joch 18, wie aus der Zeichnung ersichtlich, nacheinander zu betätigen sind. Wird nun der Taststößel 1 nach Berührung von Tastkopf 3 und Werkstück 5 an der Kontakt­ fläche 2 in eine axiale Bewegung versetzt, so wird diese Be­ wegung über die drei Signalgeber 15, 16 und 17 beeinflußt, wobei der erstbetätigte 15 die Reduzierung der Geschwindig­ keit der Verfahrbewegung des Werkstückes 5 auslöst und der nächstbetätigte 16 in einem Minimalabstand hierzu die Verfahr­ bewegung abschaltet, während der gegebenenfalls letztbetätig­ te Signalgeber 17 als Sicherheitsstopp dient.

Die das Gehäuse der Meßeinrichtung bildenden Teile sind mit­ einander verschraubt, während der Innenbereich des Systems über die Dichtungen 21 gegen die Umwelt hermetisch abge­ schirmt ist. Durch Befestigung an einer Halterung 22 kann die Meßeinrichtung z. B. am Unterteil eines Kreuzschlittens auf der Maschine montiert werden.

Claims (5)

1. Meßeinrichtung zur automatischen Erfassung des Durch­ messers von Werkstücken über die Abschaltung deren Ver­ fahrbewegung, insbesondere auf Maschinen zum Umfangsschlei­ fen von Außenkonturen mit den Merkmalen, daß ein Taststößel nach Kontaktierung seines Tastkopfes mit dem bewegten Werkstück in eine Längsbewegung versetz­ bar ist, welche über drei Signalgeber beeinflußt wird, wo­ bei der erstbetätigte die Reduzierung der Geschwindigkeit der Verfahrbewegung des Werkstückes auslöst und der nächst­ betätigte in einem Minimalabstand hierzu die Verfahrbewe­ gung abschaltet, während der dritte gegebenenfalls letzt­ betätigte Signalgeber als Sicherheitsstopp dient, wobei der Taststößel durch Befestigung an zwei im Abstand vonein­ ander liegenden Blattfedern ohne weitere Führung spielfrei gelagert ist.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere unmittelbar hinter dem Tastkopf befindliche und am Gehäuse befestigte Blattfeder zur Vorspannung schwach gekröpft ist oder dieselbe Federform mittels einer Paßscheibe definierter Dicke einstellbar ist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Vor­ spannung zusätzlich über eine axiale Schiebeverstellung der über Schrauben erfolgenden Einspannung der am Ende des Taststößels angeordneten Blattfeder ermöglicht wird.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Blattfederbefesti­ gung ein U-Träger verwendet wird, dessen Schenkel jeweils mit zur Längsrichtung des Taststößels parallel angeordneten Langlöchern zwecks Schiebeverstellung seiner Einspannung versehen sind.

5. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Taststößel die achsparallel zu ihm angeordneten Signalgeber mittels eines hinter der vorde­ ren Blattfedereinspannung befindlichen und mit dem Tast­ stößel festverbundenen Joches betätigt.