Устройство для установки измерительной головки активного контроля

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в круглошлифовальных станках с числовым программным управлением, предназначенных для обработки деталей типа тел вращения, имеющих ступенчатую поверхность. Цель изобретения - упрощение конструкции и повьшение точности позиционирования измерительной головки за счет возможности использования одного двигателя для поворота измерительной головки и поворотного рычага ЛАК . -N. / (Л со о САЭ СО ОО ««./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 24 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3987381/25-08 (22) 12.12.85 (46) 15.04.87. Бюл. № 14 (71) Опытно-конструкторское бюро шлифовальных станков (72) С.Е. Баранов, В.M. Томах и В.И. Андрющенко (53) 691.9.21(088.8) (56) Патент ФРГ № 3136443, кл. В 24 В 49/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ

„„SU„„1303386 А 1 (57) Изобретение относится к станко— строению и может быть использовано в круглошлифовальных станках с числовым программным управлением, предназначенных для обработки деталей типа тел вращения, имеющих ступенчатую поверхность. Цель изобретения— упрощение конструкции и повышение точности позиционирования измерительной головки за счет возможности использования одного двигателя для поворота измерительной головки и поворотного рычага

1303386 и ограничения углов их поворота. Устрой— ство в виде портала 1 устанавливается на стойках 2, закрепляемых на станине станка. На направляющих портала перемещается каретка 6 с поворотным рычагом 7, на котором закреплена измерительная головка 8, которая может контролироваться контрольной цапфой 12, закрепленной на корпусе каретки 6. Ось )3, вокруг которой поворачивается рычаг

7,жестко связана с кареткой 6. Привод поворота рычага состоит из двигателя 14, корпус которого закреплен на каретке 6, а вал через муфту 15 связан с валом 16, жестко соединенным с поворотным рычагом 7 и расположенным концентрично оси 13 на подшипниках, установленных в корпусе каретки 6. Механизм ввода измерительной головки в рабочее положение и вывода ее в контрольную позицию на цапфу 12 выполнен из двух соосно установленных реек 17 и 18, размещенных в направляющих рычага и связанных при помощи упругой связи, включающей пакеты тарельчатых пружин 19 и 20, взаимодействующих между собой через тягу

21. Рейка 17 находится в зацеплении с шестерней 22, установленной на оси

13, а рейка 18 — с шестерней 23, вал

24 которой закреплен в корпусе рычага 7, и на одном конце вала 24 закреплена жестко измерительная головка 8, а на другом — кулачок 25, взаимодействующий с упорами 26 и 27, установленными на рычаге 7 с возможнос. тью регулирования. Кроме того, поворотный рычаг снабжен упорами, взаимодействующими с кулачками, закрепленными на корпусе каретки 6 и обеспечивающими ограничение угла поворота поворотного рычага 7. 5 ил. круглошлифовального станка. Портал 1 снабжен направляющими 5, на которых смонтирована каретка 6 с поворотным рычагом 7, оснащенным измерительной головкой 8. Для перемещения каретки

6 устройство снабжено приводом перемещения каретки, выполненным в виде винтовой пары, гайка 9 которого связана с кареткой 6, а двигатель 10, вращающий ходовой винт 11, закреплен на стойке портала. Опорная измерительная цапфа 12 закреплена на каретке. Ось 13, вокруг которой поворачивается поворотный рычаг 7, жестко связана с кареткой 6. Привод поворота рычага состоит из двигателя 14, корпус которого закреплен на каретке

6, а вал через муфту 15 связан с валом 16, жестко соединенным с поворот.ным рычагом 7 и расположенным концентрично оси 13 на подшипниках, установленных в корпусе каретки 6.

Механизм ввода измерительной головки в рабочее положение и вывода ее с последующей установкой на опорную измерительную цапфу .12 выполнен в виде двухшестеренного реечного механизма, причем рейка этого механизма выполнена из двух частей 17 и

18, которые размещены в направляющих

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в круглошпифовальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ), предназначенных для обработки деталей типа тел вращения, имеющих ступенчатую поверхность.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение производительности за счет возможности использования одного двигателя для поворота измерительной головки и поворотного. рычага и ограничения углов их поворота. 15

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, частичный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 -—вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — станок„ оснащенный устройством для установки измерительной головки для активного контроля размеров; на фиг. 5— устройство с расположением измери-. тельной головки в крайнем верхнем положении. 25

Устройство для установки измерительной головки активного контроля размеров обрабатываемого изделия, например на круглошлифовальном станке, включает портал 1, стойки 2 и 3 которого закреплены на станине 4

3 13033 (не показаны) корпуса поворотного рычага 7. Между собой части 17 и 18 связаны при помощи упругой связи,которая включает пакеты тарельчатых пружин 19 и 20, размещенных в выточЭ ках частей 17 и 18 рейки, взаимодействующих между собой посредством тяги 21. Часть 17 рейки находится в постоянном зацеплении с шестерней 22, которая смонтирована на оси 13, а 1р часть 18 рейки находится в постоянном зацеплении с шестерней 23, вал

24 которой закреплен в корпусе поворотного рычага с возможностью поворота. Один конец вала жестко связан с корпусом измерительной головки 8, а другой конец этого вала 24 оснащен кулачком 25, который в процессе вращения вала 24 взаимодействует с упорами 26 и 27, служащими для ограниче-2р ния угла поворота измерительной головки. Кроме того, корпус поворотного рычага снабжен упорами 28 ц, 29, которые в процессе работы взаимодействуют с кулачками 30 и 31, закрепленными 25 на корпусе каретки 6 и обеспечивающими ограничение угла поворота поворотного рычага 7.

Управление двигателями продольного перемещения каретки и ввода и вывода 30 измерительной головки осуществляется от системы числового программного управления станком (не показана).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии поворотный рычаг 7 занимает положение, показанное на фиг. 5. Щупы 32 и 33 измерительной головки 8 замкнуты на измерительной цапфе 12. Каретка 6 установлена относительно шлифовальной бабки 34 так, что плоскость, перпендикулярная оси центров 35 и 36 станка. проходит через вертикальные оси измерительных щупов 32 и 33 измеритель ной головки 8 и отстоит от торца шлифовального круга 37 в его глубину на 8-10 мм.

В исходном положении щупы иэмери- gp тельной головки замкнуты на эталонной измерительной цапфе и результат измерения сравнивается с диаметром этой эталонной измерительной цапфы, храняющимся в памяти системы ЧПУ уп- gg равления станком. В результате этого контрольного измерения цапфы система

ЧПУ управления станком выдает сигнал на коррекцию показания измери86

4 тельной головки. Необходимость коррекции этих показаний измерительной головки обусловлена силовой деформацией самой измерительной головки и износом самих измерительных щупов.

Как только будет осуществлена коррекция,система ЧПУ подаст команду в измерительную головку на развод измерительных щупов, которые разводятся двигателем, входящим в конструкцию головки, и затем на включение двигателя 14 поворота поворотного рычага .7. При включении двигателя 14 его вращение через муфту 15 передается приводному валу 16, жестко связанному с поворотным рычагом. Поворачиваясь против часовой стрелки (если смотреть со стороны двигателя 14, фиг. 1), поворотный рычаг опускается.

При этом часть 17 рейки начинает обкатываться вокруг шестерни 22, вал которой жестко связан с кареткой 6, в результате чего части 17 и 18 рейки перемещаются в направляющих поворотного рычага в направлении вала 24 и поворачивают шестерню 23 по часовой стрелке, поворачивая при этом измерительную головку 8 также по часовой стрелке относительно поворотного рычага 7. Но гак как шестерни 22 и 23 .имеют одинаковые диаметры, то угол поворота поворотного рычага равен углу поворота измерительной головки относительно поворотного рычага, но в обратном направлении, вследствие чего при подъеме поворотного рычага и его опускании измерительная головка занимает неизменное положение, что важно для измерительной головки с фотоэлектрическим преобразователем, не позволяющим устанавливать измерительную головку с большим углом наклона по отношению к вертикальной плоскости, проходящей через линию центров станка.

До тех пор, пока кулачок 25 не войдет в контакт с регулируемым упором 26, части 17 и 18 с тягой 2! перемещаются как одно целое, но как только кулачок 25 войдет в контакт с регулируемым упором 26, дальнейший поворот измерительной головки прекращается.

Однако, если в это время упор 28 не, вошел в контакт с кулачком 30, поворотный рычаг 7 будет продолжать поворачиваться и, следовательно, часть 17 рейки будет продолжать обкатываться вокруг шестерни 22, перемещая ее в направлении шестерни 23, 13033

"жимая при этом пакеты пружин 19 и

20, поскольку часть 18 рейки не может перемещаться вперед, так как кулачок 25 вошел в контакт с упором

26. Но как только упор 28 войдет

5 в контакт с кулачком 30, .двигатель

14 вьпслючается, поворот рычага прекращается, а измерительная головка занимает рабочее положение, показанное на фиг. 3. Таким образом, данная 10 конструкция привода позволяет перемещать измерительную головку в два фиксированных положения.

После введения измерительной головки в рабочее положение (фиг. 3) 15 по команде системы ЧПУ осуществляется замер обрабатываемого диаметра, а затем развод измерительных щупов 32 и

33 и по команде ЧПУ включается снова двигатель 14 (только вращение его 20 при этом будет в противоположном направлении первоначальному) и осуществляется перемещение измерительной головки в положение, показанное на фиг, 5, т.е. в исходное положение.

При этом измерительная головка поворачивается относительно поворотного рычага до тех пор, пока кулачок 25 войдет в контакт с регулируемым упором 27, после чего поворачивается 30 только поворотный рычаг относительно каретки вокруг оси 13. При этом часть 17 рейки также перемещается в своих направляющих, обкатываясь вокруг шестерни 22 и сжимая при этом пакеты пружин 19 и 20. Перемещение поворотного рычага осуществляется до тех пор, пока упор 29 не войдет в контакт с кулачком 31. В этом положении измерительной головки сис- 40 тема ЧПУ выдает команду на замыкание измерительных щупов 32 и 33 на эталонной измерительной цапфе. На этом полный цикл перемещения измерительной головки в крайнее положение закон в 45 чен. От произвольного перемещения измерительной головки из исходного верхнего положения в крайнее нижнее она удерживается механизмом с автоматическим управлением (не показан). 50

При необходимости измерения обрабатываемого изделия в нескольких местах в продольном направлении система ЧПУ включает двигатель 10, ко86 торый начинает вращать ходовой винт

ll, взаимодействующий с ходовой гайкой 9 каретки, в результате чего происходит продольное перемещение измерительной головки в продольном направлении.

Таким же образом осуществляют перемещение измерительной головки, когда нужно освободить зону загрузки станка. Только в этом случае измерительная головка находится в верхнем положении, показанном на фиг. 5. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для установки измерительной головки активного контроля, содержащее портал, закрепленный на станине станка, каретку с поворотным рычагом, оснащенным измерительной головкой, привод перемещения каретки, опорную измеритепьную цапфу, закрепленную на каретке, привод поворота рычага вокруг оси, установленной на каретке, двигатель которого жестко связан с кареткой, а приводной вал с корпусом поворотного рычага, и механизм ввода измерительной головки в рабочее положение, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности позиционирования, механизм ввода измерительной головки в рабочее положение выполнен в виде двухшестеренной реечной передачи, рейка которой состоит иэ двух частей, расположенных в корпусе поворотного рычага соосно друг с другом с возможностью взаимодействия через упругую связь, вал одной из шестерен связан с корпусом каретки и служит осью поворотного рычага, причем на оси концентрично ей установлен вал привода поворота рычага, а вал второй шестерри установлен с воэможностью поворота в корпусе рычага., на одном конце вала второй шестерни установлена измерительная головка, а на втором — кулачок с возможностью взаимодействия с одной парой упоров, размещенных на корпусе рычага, на каретке установлены кулачки с возможностью взаимодействия с второй па.рой упоров, размещенных на корпусе рычага.

1303386

ВиУА

Фиг. 2

130338б

2 8 и г.O

Фиа.5

Составитель В. Жиганов

Редактор E. Копча Техред М.Ходанич Корректор Н. Король

Заказ 1256/17 Тираж 716 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,