DE1303702B

DE1303702B -

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Publication number: DE1303702B
Application number: DE19631303702D
Authority: DE
Original assignee: Rank Organization Ltd
Current assignee: Rank Organization Ltd
Priority date: 1962-12-19
Filing date: 1963-12-17
Publication date: 1972-07-20
Also published as: DE1303702C2; GB1076253A; US3307267A; SE308825B; CH435775A

Description

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in der die Abtastspur des Fühlers 2 verläuft. Diese halt. Dies hat seinen Grund darin, daß das Filter 7 Grundfrequenz kann aus dem Gesamtsignal mit eine gewisse Einschwingzeit hat. Es ist deshalb not-Hilfe eines elektrischen Filters 7 ausgesondert wer- wendig zu warten, bis es eingeschwungen ist, bevor den. Der Filterprozeß verschiebt die Phase des korrekte Ablesungen gemacht werden können.
Grundsignals um einen konstanten Betrag, solange 5 Die vorstehend beschriebene Einrichtung dient die Drehgeschwindigkeit konstant ist. Wird die Spin- dazu, die X- und die Y-Koordinate des Mittelpunkdel 1 z. B, so angeordnet, daß an zwei Punkten, die tes einer öffnung oder einer Bohrung relativ zu einer im rechten Winkel zueinander liegen, während einer Spindel zu bestimmen. Es können aber auch die Po-Umdrehung getrennte elektrische Impulse erzeugt larkoordinaten mit Hilfe eines anderen Verfahrens werden, dann können diese Impulse dazu verwendet io bestimmt werden. Beispielsweise bestimmt die Amphwerden, durch Steuerung der Gatter 8 und 9 die tude der Grundwelle aus dem Filter 7 die Exzentri-Amplitude der Grundkomponente bzw. des aus dem zität zwischen der Projektion der Achse der Spin-Filter 7 erhaltenen Signals abzutasten. Die daraus er- del 1 und dem Mittelpunkt der öffnung 4, während haltenen Spannungswerte können beispielsweise in die Phasenlage der Grundwelle relativ zu einer BeKondensatoren oder anderen Speicherelementenil 15 zugsphase, die beispielsweise aus einem Generator, und 12 gespeichert werden und in Anzeigevorrich- der auf der Spindel angebracht sein kann, den Wintungen 13 und 14 mit einer Skala für die X- und die kelfehler Θ definiert und durch bekannte Phasenmeßy-Koordinate des wahren Mittelpunktes der öff- verfahren festgestellt werden kann.
nung4 wiedergegeben werden. Die Abtastimpulse Ist es einmal möglich, die genauen Koordinaten können durch verschiedene Vorrichtungen erzeugt ao des Mittelpunktes einer öffnung oder einer Bohrung werden, Beispielsweise kann ein Unterbrecher auf relativ zu einer festen Achse festzustellen, dann ist es der Spindel 1 angebracht sein, oder es kann, wie in möglich, die wahre Gestalt dieser öffnung zu beder Figur dargestellt, ein Nocken 16 vorgesehen sein, stimmen. Sind die Koordinaten des Mittelpunktes für der zwei Kontakte 15 und 17 zu den gewünschten zwei Punkte des Umrisses des zu messenden Gebildes Zeitpunkten schließt, so daß dabei die Abtastimpulse 25 durch zwei verschiedene Auslenkungen des Meßmittels einer Spannungsquelle 18 erzeugt werden. Stiftes festgestellt, dann lassen sich durch einfache Eine Koordinatenbestimmung mit Hilfe der in der geometrische Betrachtungen die wahren Koordinaten Figur dargestellten Vorrichtung hat einen geringen des Mittelpunktes an jedem beliebigen anderen Punkt Nachteil, der darin liegt, daß der Fühler einige Um- berechnen und anschließend durch Messungen überdrehungen machen muß, bis man die Meßanzeige er- 30 prüfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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.. . tuiiE auf, Auch diese Einrichtung, die mit einer Patentansprüche: als Anzeigevorrichtung dienenden Kathodenstrahl-' 1, Einrichtung zur Bestimmung der Koordina- röhre arbeitet, liefert bei hohem Aufwand ein Ergebten des Mittelpunkts einer in einer Ebene etwa nis, welches durch die Unregelmäßigkeiten des abgekreisförmigen Begrenzung eines Körpers relativ 5 tasteten Körpers beeinträchtigt werden kann,
zu dem in der Ebene liegenden Durchstoßpunkt Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vorder Drehachse eines die kreisförmige Begrenzung besserte Einrichtung anzugeben, mit der die Koordides Körpers abtastenden, mit konstanter Winkel- naten des Mittelpunktes der kreisförmigen Begrengeschwindigkeit umlaufenden Fühlers, dessen in zung eines Körpers einfach und mit erhöhter Geeiner synchron mit der Abtastbewegung gesteuer- io nauigkeit bestimmt werden können und die sich ten Schaltungsanordnung verarbeitete Signale durch einfachen Aufbau bei geringem Aufwand auszwei Vorrichtungen zur Anzeige der beiden Ko- zeichnet,

ordinaten der Exzentrizität zugeführt werden, Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist

dadurch gekennzeichnet, daß die Schal- zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart

tungsanordnung aus einem die harmonische 15 ausgebildet, daß die Schaltungsanordnung aus einem

Grundkomponente [B · sin (wt + ä)] des Signals die harmonische Grundkomponente des Signals her-

(S) heraussiebenden Filter (7) und aus Schaltmit- aussiebenden Filter und aus Schaltmitteln zum Ab-

teln (8, 9, 15, 16, 17, 18) zum Abtasten der tasten der Amplitude der Grundkomponente des Si-

Amplitude der Grundkomponente [B · sin (wt gnals in. zwei verschiedenen Winkellagen des Fühlers

+ ä)] des Signals (5) in zwei verschiedenen Win- 20 relativ zum Körper besteht.

kellagen des Fühlers (2) relativ zum Körper (5) Dadurch, daß ein Filter zum Aussieben der har-

besteht. monischen Grundkomponente des vom Fühler-Wand-
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ler gelieferten Signals vorgesehen ist, können die unkennzeichnet, daß die beiden Winkellagen einen erwünschten Signalanteile der Oberflächenunregel-Winkelabstand von 90° voneinander haben. 25 mäßigkeiten zuverlässig beseitigt werden. Die aus-
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- gesiebte Grundkomponente wird in vorgegebenen durch gekennzeichnet, daß der Fühler (2) an Abständen abgetastet, und die Abtastergebnisse wereiner seine Drehachse definierenden Spindel (1) den zur Bestimmung der Koordinaten ausgewertet, angebracht ist und sich an dieser Spindel (1) ein Dadurch ist bei geringstmöglichem Aufwand eine Nocken (16) zur jeweils kurzfristigen Schließung 30 einfache Lösung des Problems möglich, eine Zenvon zwei winkelversetzt um die Spindel (1) her- trierung von Werkzeugen mit sehr hoher Genauigum angeordneten Kontaktpaaren (15, 17) befin- keit vorzunehmen.

det und daß diese Kontaktpaare (15, 17) bei Fs ist zwar bekannt, im Zusammenhang mit der

Schließung Impulse zur Abtastung des Signals Auswertung von Körperkonturen auch Filter zu ver-

(S) liefern. 35 wenden (deutsche Patentschriften 810433 und
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden 1 100 978), jedoch dienen diese Filter nicht zur ErAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- zeugung einer störungsfreien Signalkomponente, sonschen die das Signal (S) abtastenden Schaltmittel dem entweder zur Umwandlung von Rechteckimpul-(8, 9, 15, 16, 17, 18) und Anzeigevorrichtungen sen in periodische Schwingungen oder zur Erzeu-(13, 14) Speicher (11, 12) geschaltet sind. 40 gung einer Berichtigungsspannung, mit der Meßwerte

korrigiert werden können. Diese Anwendungsarten

von Filtern können nicht mit derjenigen nach der

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Be- Erfir.dung verglichen werden.

Stimmung der Koordinaten des Mittelpunkts einer Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Ebene etwa kreisförmigen Begrenzung eines 45 in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels einer Körpers relativ zu dem in der Ebene liegenden Einrichtung zur Koordinatenbestimmung beschrieben. Durchstoßpunkt der Drehachse eines die kreisförmige Das in der Figur dargestellte Gerät zeigt eine Spin-Begrenzung des Körpers abtastenden, mit konstan- del 1, die einen Fühler 2 trägt, der Teil eines Wandter Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Fühlers, lers 10 und dazu geeignet ist, die innere Umfangsdessen in einer synchron mit der Abtastbewegung 50 fläche 3 einer Öffnung 4 eines Werkstücks oder eines gesteuerten Schaltungsanordnung verarbeitete Signale ähnlichen Gegenstandes 5 abzutasten. Das vom zwei Vorrichtungen zur Anzeige der beiden Koordi- Wandler 10 erzeugte Signal ist ein Gleichstromsignal, naten der Exzentrizität zugeführt werden. das dem mittleren Ausgangssignalwert des Wandlers

Einrichtungen dieser Art sind z. B. durch die fran- 10 entspricht und außerdem eine Reihe harmonischer zösischen Patentschriften 1 233 695 und 1282 362 55 Teilschwingungen aufweist, die die Gestalt der Umbekannt. Ihr mit konstanter Winkelgeschwindigkeit fangsfläche 3 der öffnung 4 kennzeichnen. Das Siumlaufender Fühler liefert ein Signal, welches sowohl gnal wird in einem Verstärker 6 verstärkt. Wird die die Exzentrizität des abgetasteten Körpers als auch Winkelgeschwindigkeit des Fühlers 2 mit w bezeichdie Unregelmäßigkeiten seiner Oberfläche wiedergibt. net, dann hat das Signal die folgende Form:
Dadurch ist es nicht ohne weiteres möglich, eine un- 60

mittelbare genaue Anzeige der Koordinaten der Ex- S = A+ B sin(wf+a) + C sin(2wt+b)

zentrizität zu erhalten, denn diese Anzeige wird + D sin(3Wi+c) usw.,
immer durch die den Oberflächenunregelmäßigkeiten

entsprechenden Signalanteile beeinträchtigt. Eine Be- wobei a, b, c usw. Konstanten sind, die die Phasen-

seitigung dieser Signalanteile ist bei den bekannten 65 winkel angeben.

Einrichtungen nicht vorgesehen. Der Ausdruck B ■ sin (wt + α) definiert die Exzen-

Den gleichen Nachteil weist auch eine durch die trizität zwischen der Projektion der Achse der Spindeutsche Patentschrift 1100 978 bekannte Einrich- del 1 und dem Mittelpunkt der öffnung in der Ebene,