DE319453C - Maschine zum Pruefen und Sortieren von Werkstuecken, bei welcher als Ausgangspunkt fuer die Messungen ein hinsichtlich seiner absoluten Lage veraenderlicher Punkt des Werkstueckes angenommen ist - Google Patents

Description

• Maschine zum Prüfen und Sortieren von Werkstücken, bei welcher als Ausgangspunkt für die Messungen ein hinsichtlich seiner absoluten Lage veränderlicher Punkt des Werkstückes angenommen ist. Gegenstand der Erfindung ist eine neue Maschine zum Prüfen und Sortieren von Werkstücken, und zwar betrifft diese insbesondere die Ausscheidung zulässiger Toleranzen bei der Messung von Werkstücken, bei welchen ein hinsichtlich seiner absoluten Lage veränderlicher Punkt des Werkstückes als Ausgangspunkt für die i#lessungen angenommen ist.
• Bei der maschinellen Prüfung und Sortierung von Werkstücken nach ihren Abmessungen sind bekanntlich für die wichtigen Abmessungen fast stets obere und untere Grenzen festgelegt, innerhalb welcher die Werkstücke als gut zu bezeichnen sind. Kommen Werkstücke zur Prüfung, bei denen ein bestimmtes Maß, beispielsweise die Länge des zylindrischen Teiles beiderseits verjüngter Werkstücke, verschieden groß ist, jedoch noch innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, so kann folgender Fall eintreten. Sobald an einem solchen Werkstück, in ein und derselben Station mehrere Messungen vorgenommen werden, oder wenn sich für die Festlegung des Werkstückes während der Messung ein (lern zu prüfenden ,Stichmaß benachbarter Punkt direkt am Werkstück nicht gut verwenden läßt, so muß als Ausgangspunkt für clie Messungen eine andere Stelle des ZNJerkstückes gewählt werden, deren absolute Lage gegenüber dem zu prüfenden Stichmaß veränderlich ist, und zwar nach Maßgabe der Größe der Toleranzen in den obenerwähnten wichtigen Hauptabtnessungen des Werkstückes. Es ist deshalb notwendig, diese Toleranzen für gewisse Abmessungen bei bestimmten Messungen anderer, in ihrer Lage von diesen Toleranzen beeinflußter Größen -auszuschalten. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der als Ausgangspunkt für die Messungen bestimmte, von den zulässigen Toleranzen hinsichtlich seiner absoluten Lage abhängige Punkt des Werkstückes -während des Meßvorganges selbsttätig das aus Meßwerkzeugen und Kontrollorgan bzw. Sortiervorrichtung bestehende Meßsystem derart verstellt, daß die der Messung zugrunde gelegte Relativlage zwischen Meßwerkzeugen und Kontrollorgan bzw. Sortiervorrichtung konstant gehalten wird. Bei der Verwendung eines Kontrollorganes, das von mehreren Meßwerkzeugen gemeinsam beeinflußt wird, gestaltet sich die Durchführung dieses Erfindungsgrundsatzes verhältnismäßig einfach. Das Kontrollorgan wird dann mit dem als Ausgangspunkt für die Messungen gewählten Punkt des Werkstückes derartig verbunden, daß es um den gleichen, den zulässigen Toleranzen entsprechenden Betrag mit verschoben wird. Dabei kann der die selbsttätige Einstellung des beweglichen Kontrollorganes bewirkende Teil der Maschine selbst als Meßorgan ausgebildet sein. Werden die Meßwerkzeuge in der bereits obenerwähnten Weise in zwei Gruppen unterteilt, deren eine von der linken Seite, deren andere von der rechten Seite des Werkstückes an die zu prüfenden Maße herangeführt werden, so wird die Ausscheidung der zulässigen Längentoleranzen erfindungsgemäß in der Weise erfolgen, daß das Kontrollorgan bzw. die Sortiervorrichtung einer Gruppe von Meßwerkzeugen entsprechend einem in seiner absoluten Lage gleichbleibenden Ausgangspunkt am Werkstück bezüglich seiner Relativlage zu den Meßwerkzeugen unveränderlich ist, während das Kontrollorgan bzw. die Sortiervorrichtung einer anderen Gruppe voi3 Meßwerkzeugen nach einem anderen, in seiner absoluten Lage veränderlichen Ausgangspunkt amWerkstück selbsttätig in die richtige, den Messungen zugrunde gelegte Relativlage zu den zugehörigen Meßwerkzeugen gebracht wird, wobei zweckmäßig beide Kontrollorgane bzw. Sortiervorrichtungen einen gemeinsamen Abwurf für die Werkstücke steuern. Die vorbeschriebene Einrichtung zur Ausscheidung zulässiger Toleranzen ist auf die erläuterte Ausführungsform nicht beschränkt, so ist z. B. eine kinematische Umkehrung der zuletzt beschriebenen Maschine möglich. Der in seiner absoluten Lage entsprechend den zulässigen Toleranzen der Hauptabmessungen des Werkstückes veränderliche Punkt, der als Ausgangspunkt für sämtliche Messungen dient, kann auch bei Änderung seiner Lage sämtliche Meßwerkzeuge derart verschieben, daß die richtige Relativlage zwischen diesen und dem feststehenden Kontrollorgan während jedes Meßvorganges hergestellt wird. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die neue Einrichtung zur Ausscheidung von Toleranzen nicht nur in Verbindung mit Meßmaschinen mit mehreren Meßwerkzeugen zur Anwendung gelangen kann, sondern auch mit Vorteil an allen bekannten Meßmaschinen benutzt wird, bei denen ein einzelnes Werkzeug ein bestimmtes Maß derart mißt, daß als Ausgangspunkt für die Messung ein den zulässigen Toleranzen entsprechend in seiner absoluten Lage veränderlicher Punkt des Werkstückes in Betracht kommt. Auch ist es offenbar für die Bedeutung der Erfindung unerheblich, ob die Meßwerkzeuge selbst als Matrizen, Taster, Zangentaster oder Fühlhebel ausgebildet sind.
• Die beiliegenden Zeichnungen stellen konstruktive Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt Fig. i einen Grundriß der Einrichtung zum Ausscheiden zulässiger Längentoleranzen in Verbindung mit einer Maschine mit mehreren Meßstellen, Fig. 2 einen Grundriß der Vorrichtung im Schnitt während der Prüfung, Fig.3 einen Grundriß der Maschine im Schnitt in der Ausstoßstellung, Fig.4 einen Querschnitt zu Fig. i nach E-F.
• Als Werkstück i (Fig. i) ist beispielsweise ein Körper von doppelseitig verjüngter Form i zugrunde gelegt, der im Teil A konisch, im Teil ä zylindrisch, im Teil C konisch, im Teil D bogenförmig zugespitzt sein soll. Zur Prüfung des Teiles A dienen zwei, zweckmäßig der konischen Form angepaßte Matrizen 2, 3, welche in ihrer Weite zweckmäßig den beiden Enden dieses Konusses entsprechen. Für den zylindrischen Teil ß sin_1 ebenfalls zwei Matrizen q., ; vorgesehen. - Von diesen ist die eine (d.) so weit, daß sie, hei größtem zulässigen Durchmesser des zylindrischen Teiles, sich gerade noch über diesen hinwegführen läßt. Die Matrize 5 hingegen besitzt eine solche Weite, daß sie bei kleinstem zulässigen, Durchmesser des zylindrischen ' Teiles sich eben nicht mehr über diesen streifen läßt. Es dienen also diese Matrizen 5, 4. in bekannter Weise als Grenzlehren für den zylindrischen Teil hinsichtlich zu großem oder zu kleinem Durchmesser. Die Matrize 6 sei so weit, daß sie bei normal bemessenem Werkstück auf dein vorderen Ende des Ko-' nusses C zum Aufsitzen kommt. Die Matrize ; hingegen möge einem beliebigen Teil der Bogenspitze entsprechen. Gegen das hintere Ende des Werkstückes legt sich in der Prüfstellung der zwangläufig vorrückende Einführstempel8, gegen das vordere Ende bzw. die Spitze des Werkstückes ein die Gesamtlänge prüfender Meßstempel9, welcher nach erfolgter Messung auch zum Ausstoßen des Werkstückes aus der Prüfmatrize dient.
• E Die einzelnen Meßmatrizen sind jede für sich auf besonderen Führungsteilen io befestigt, welche im Gestell ii verschiebbar, jedoch undrehbar gelagert sind. Diese Führungsteile io -können zweckmäßig konzentrisch zu dem prüfenden Werkstück im Kreise herum liegen oder audh in beliebiger anderer, z. B. reihenweiser Gruppierung, angeordnet sein. Die Führungsteile der Matrizen q., 6, 7 werden durch Federn 12 stets nach links gedrängt, so daß sich diese Matrizen für gewöhnlich in nach links zusammengeschobener Lage befinden. Die Matrizen 2, 3 hingegen stehen für gewöhnlich von den übrigen Matrizen so weit ab, daß ein zu prüfendes Werkstück mittels eines beliebigen, nicht dargestellten Zubringers zwischen die beiden Gruppen von Prüfmatrizen gebracht werden kann.
• Die Prüfung und Sortierung vollzieht sich dann in folgender Weise: Das gemäß Fig. i zwischen die Werkzeuge gebrachte Werkstück i wird zunächst durch den zwangläufigvorgehendenEinführstempel 8 bis in eine bestimmte Stellung, entsprechend der unveränderlichen Endlage dieses Stein-

  pels 8, vorgeschoben und tritt hierbei in die

  rechts liegenden Matrizen ein. Ist das Werk-

  stück normal beschaffen, so behält die Ma-

  trize q. ihre Lage bei, die Matrizen 5, 6, 7 hin-

  gegen werden von dein Werkstück mehr oder

  weniger nach rechts mitgenommen, je nach

  der Lage der den Matrizen entsprechenden

  Durchmesser am Werkstück. Auch der die

  Gesamtlänge prüfende, durch Federkraft mit-

  tels eines Bewegungsteiles 13 gegen die Spitze

  des Werkstückes angedrückte Stempel g wird,

  je nach Gesamtlänge des Werkstückes, nach

  rechts verschoben, wobei sich sein hülsen-

  förmig ausgebildetes Ende - auf den gleich-

  achsig gelagerten Stempel 14 aufsetzt und

  diesen nach rechts mitnimmt.

  Es stellen sich also sämtliche Werkzeuge

  bzw. deren Führungsteile entsprechend den

  Abmessungen des Werkstückes ein, und diese

  Einstellung wird wie üblich benutzt, um eine

  Sortiervorrichtung zu steuern. Diese Sor-

  tiervorrichtung selbst kann verschieden aus-

  gebildet sein.

  Die in der Zeichnung beispielsweise dar-

  gestellte, besonders einfache und zweckmäßige

  Ausführung der Sortiervorrichtung ist wie

  folgt eingerichtet. Auf den die Prüfwerk-

  zeuge tragenden Führungsteilen io sind ein-

  stellbare Büchsen ig befestigt, welche zwi-

  schen ihren Stirnflächen einen freien Raum

  von gewisser Breite lassen. Diese Büchsen ig

  werden bei jedem Prüfvorgang durch einen

  schwenkbar gelagerten Teil 2o abgetastet. Be-

  finden sich nun sämtliche Prüfwerkzeuge in

  der einem normalen Werkstück entsprechen-

  den Stellung, so kann der Taster 2o in den

  freien Raum zwischen den Büchsen ig ein-

  treten und eine entsprechende Schwenkbewe-

  gung vollführen. Ist dagegen die Abmessung

  des Werkstückes an irgendeiner der Prüf-

  stellen unrichtig, so stehen die zugehörigen

  Büchsen i g nach rechts oder links verschoben

  und der Taster -2o wird an seiner Schwenk-

  bewegung gehindert. Mit dem Taster -2o

  steht nun eine beliebige, nicht dargestellte

  Abführvorrichtung (Schieber, klappe, Kanal

  o:. dgl.) in Verbindung, welche die Werk-

  stücke, je nach dem Ausfall der Prüfung, zu

  den guten oder zu den schlechten ableitet.

  Die vorbeschriebene Maschine arbeitet zu-

  verlässig, solange sämtliche, in - die Meß-

  niaschine eingebrachten Werkstücke die

  gleiche Länge besitzen, so daß also die Spitze

  des Geschosses, ;lie als Ausgangspunkt für

  die Messungen der letzten Gruppe von Meß-

  werkzeugen dient, in ihrer absoluten Lage

  s@iets unverändert bleibt. Da nun aber manche

  Arten von Werkstücken, insbesondere hin-

  sichtlich ihres zylindrischen Führungsteiles,

  gewisse zulässige Längentoleranzen auf-

  weisen, so wird dementsprechend auch die

  Länge dieser in die Meßmaschine einge-

  brachten Werkstücke veränderlich sein, so

  daß' die als Ausgangspunkt für die Messung

  dienende Spitze des Werkstückes in ihrer ab-

  soluten Lage je nach der Größe der zulässigen

  Längentoleranzen verändert wird. Es wer-

  den also diejenigen Prüfmatrizen, welche zti

  dem vom Einführstempel abgewendeten Werk-

  stückteil gehören, ebenfalls verschiedene Ab-

  stände vom Einführstempel einnehmen, auch

  wenn die betreffenden Durchmesser des Werk-

  stückes mit Bezug auf diesen Teil des Werk-

  stückes vollständig richtig wären. Um nun

  ein solches Werkstück von beispielsweise an

  der oberen Grenze liegender Länge des zy-

  lindrischen Teiles als richtig abzuscheiden,

  inüßte also die Weite des Spaltes zwischen.

  den Büchsen ig noch um die Toleranz in der

  Länge des zylindrischen Teiles größer ge-

  halten werden, als sie ohnehin durch die Breite

  des Tasters ao und den durch die Toleranzen

  in den verschiedenen Durchmessern bedingten

  zulässigen Lageab-,veichungen der einzelnen

  Prüfwerkzeuge gegeben ist. Käme alsdann

  ein Werkstück zur Prüfung, dessen Länge

  an der unteren Grenze liegt, so könnte dieses

  bezüglich seiner Durchmesserabmessungen um

  ein entsprechendes Maß über die zulässigen

  Grenzen hinaus liegen, ohne daß es als falsch

  ausgeschieden würde. Die verschiedenen Prii-

  fungen würden sich also gegenseitig stören

  und die Meßgenauigkeit wäre beeinträchtigt.

  Aus diesem Grunde erweist es sich als not-

  wendig, für diejenigen -Messungen, welche

  jenseits vom zylindrischen Teil an 'dem vom

  Einführstempel abgewandten Teil des Werk-

  stückes liegen, die Toleranz in der Länge des

  zylindrischen Teiles auszuscheiden.

  Dies könnte beispielsweise auf dem Wege

  geschehen, daß man den Einführstempel

  federnd vorgehen ließe und für die Sortierung

  nicht die Abstände der betreffenden Prüf-

  matrizen vom Einführsteinpel, sondern je-

  weils von dem zugehörigen Werkstückendie

  aus ausnutzt.

  Gemäß der vorliegenden Einrichtung da-

  gegen wird derselbe Zweck auf einem anderen,

  neuen Weg erreicht, und zwar dadurch, daß

  der den Messungen der rechten hießwerk-

  zeuge zugrunde gelegte, in seiner Lage ver-

  änderliche Fixpunkt des Werkzeuges selbst-

  tätig das aus Kontrollorgan und Meßwerk-

  zeug bestehende Meßsvstein derart verlegt,

  daß die den Messungen zugrunde gelegte Re-

  lativlage zwischen Kontrollorgan bzw. Sor-

  tiervorrichtung und Meßwerkzeug konstant

  bleibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel

  ist im besonderen die Anordnung getroffen,

  daß der Einführ: tcnip:l wühl eine unveränder-

  liche Endlage erhält, jedoch für die vom Ein-

  fuhrstempel abgewandten bzw, jenseits des

  eine Längentoleranz aufweisenden zylindrischen Teiles liegenden Prüfwerkzeuge eine l:esondere Abtasteinrichtung vorgesehen wird, welche die Längsverschiebungen des Längenineßstempels mitmacht. Hierdurch wird erzielt, daß für dis zugehörige Steuerung der Sortiervorrichtung nicht mehr die Einstellung der betreffenden ltl eßwerkzeuge gegenüber dein Einführsteinpel bzw. dem an diesem anliegenden Werkstücke, sondern gegenüber dein entgegengesetzten Werkstückende maßgebend ist, und es bleibt auf diese @Veise ein Einfluß der Längentoleranz auf einen Teil der Messungen, welcher die obenerwähnten Mißstände zur Folge hätte, völlig vermieden. Außerdem gestaltet sich die Konstruktion der Maschine einfacher, als dies bei Verfolgung des im vorhergehenden Abschnitt geschilderten Prinzips der Fall wäre.
• Bei dem für die gezeichnete Einrichtung zugrunde gelegten R-erl:stück können z. B. die Stellungen der Matrizen 2, 3, 4 von der für den zylindrischen Teil des Werkstückes vorgesehenen Längentoleranz nicht beeinflußt werden, für die Matrizen 5, 6, 7 dagegen muß diese Toleranz ausgeschaltet werden. Demgemäß ist für die zu den Matrizen 2, 3, ¢ gehörigen Führungsteile bzw. Büchsen i9 ein unverschieblicli gelagerter Taster 2o vorgesehen. Die Matrizen 5, 6, 7 dagegen bzw. die zugehörigen Büchsen 22 (vgl. Fig. i und d.) werden von einem anderen, die Längsverschiebungen des Meßstempels iq. mitmachenden Taster 21 abgeprüft. Beide Taster 2o und 2i können dann auf ein gemeinsames Teil 23 einwirken, so daß sämtliche Meßwerkzeuge die gleiche Sortiervorrichtung zu beeinflussen vermögen.
• Nach erfolgter Prüfung und Einstellung der _ Sortiervorrichtung wird der Einführsternpel8 durch Federkraft oder auf andere Weise wieder in seine (linke) Ausgangsstellung zurückgeführt. Ebenso rücken auch die Matrizen 2, 3 unter dem Einfluß eines beliebigen Bewegungsmittels, entgegen dem Zug der Federn 18, wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Durch ein beliebiges Antriebsmittel 13 wird alsdann der Stempel 9 nach links geführt, so daß er das geprüfte Werkstück aus den Matrizen ausstößt. Gleichzeitig bewegen sich auch die Matrizen q.,. 5 und 6 unter dem Druck ihrer Federn wieder in ihre Anfangsstellung und es kann ein neues Spiel beginnen.
• Zu bemerken ist noch, d'aß selbstverständlich die geschilderte Vorrichtung in känstruktiver Beziehung sehr verschiedenartig ausgebildet werden kann. Auch spielt es selbstverständlich keine Rolle, ob die ganze Einrichtung, wie dargestellt, liegend oder .evtl. stehend gebaut ist. Anstatt daß das Werkstück von einem beweglichen Einfuhrstempel in die Matrizen vorgeschoben wird, könnte natürlich auch das Werkstück gegen ein durch die Matrizen 2, 3 tretendes festes Widerlager angelegt und alsdann die Matrizen sowie der Längenmeßstempel gegen das Werkstück vorgeschoben werden. Auch ließe sich das Ausstoßen des Werkstückes ebenso gut dadurch bewerkstelligen, daß der Längenineßstempel9 zunächst seine Stellung beibehielte und dafür die Matrizen 4., 5, 6. noch um ein entsprechendes Stück weiter nach rechts verschoben würden.
• Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel zeigt eine besonders glückliche Kombination des Erfindungsgegenstandes mit einer Maschine, bei welcher gleichzeitig mehrere Abmessungen eines Werkstückes geprüft werden, und zwar derart, daß ein Teil dieser Messungen von den zulässigen Längentoleranzen unbeeinflußt bleibt, während für diejenigen Messungen, welche durch diese zulässigen Toleranzen gestört werden könnten, diese Störungsmöglichkeit ausgeschaltet wird. Es ist aber ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung auch an einfacheren Maschinen Verwendung finden kann, beispielsweise an solchen, wo nur ein einziges Meßwerkzeug Verwendung findet, dessen Messung aber durch eine zulässige Toleranz des Werkstückes gestört werden könnte. Es ist auch offenbar gleichgültig, ob die Meßwerkzeuge selbst als Ma-trizen oder Taster oder in sonstiger gebräuchlicher Form ausgebildet sind.

Claims (3)

1. PATENT-ANsPRÜcHE i. Maschine zum Prüfen und Sortieren von Werkstücken, bei welcher als Ausgangspunkt für die Messungen ein hinsichtlich seiner absoluten Lage veränderlicher Punkt des Werkstückes angenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß während des Meßvorgänges das aus Meßwerkzeugen und Kontrollorgan bzw: Sortiervorrichtung bestehende Meßsystem selbsttätig derart verstellt wird, daß die der Messung zugrunde gelegte Relativlage zwischen Meßwerkzeugen und Kontrollorgan bzw. : Sortiervorrichtung konstant gehalten wird.
2. 2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Meßwerkzeugen gemeinsam beeinflußte Kontrollorgan bzw. die Sortiervorrichtung beweglich angeordnet ist und entsprechend der Verschiebung - des. veränderlichen Punktes am Werkstück bei der Messung selbsttätig eingestellt wird.
3. 3. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die selbsttätige Einstellung des beweglichen Kontrollorganes bzw. der Sortiervorrichtung bewirkende Teil der Maschine selbst als MeBorgan ausgebildet ist. q.. Maschine nach Anspruch i, bei welcher die Meßwerkzeuge in zwei an das Werkstück in verschiedener Richtung herangeführte Gruppen unterteilt sind', dadurch gekennzeichnet, daß das Kontrollorgan bzw. die Sortiervorrichtung einer Gruppe von Meßwerkzeugen-entsprechend einem in seiner absoluten Lage gleichbleibenden Ausgangspunkt am Werkstück bezüglich der Relativlage zu den Meßwerkzeugen unveränderlich festgelegt ist, während das Kontrollorgan bzw. die Sortiervorrichtung einer anderen Gruppe von Meßwerkzeugen nach einem anderen, in seiner absoluten Lage veränderlichen Ausgangspunkt am '\Verkstück selbsttätig in die richtige, den Messungen zugrunde gelegte Relativlage zu den zugehörigen Meßwerkzeugen gebracht wird, wobei zweckmäßig beide Kontrollorgane einen gemeinsamen Abwurf für die Werkstücke steuern.