Нулевая измерительная головка

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерительным головкам для средств координатных измерений. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигается за счет того, что размещенные в корпусе 1 четыре опоры, выполненные в виде тел вращения, образуют две призмы, на которые опирается измерительный рычаг 3. Рычаг 3 с наконечником 4 соединены проставкой 18. Ограничитель 5 закреплен на измерительном рычаге 3 с помощью изолирующих элементов, например, в виде втулки 7 и пайб 8. Прижатие цилиндрической части рычага 3 и ограничителя 5 к опорным шарикам 2 осуществляется пружинами 10 и 11 растяжения. 7 ил.

ССЮ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТЬИЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТЙРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4786506/28 (22) 29.01 . 90 (46) 15. 07.92. Бюл. Р 26 (71) Цнститут машиноведения им . Л.А.Благонравова (72) Нгуен Динь Иинь (VN) и В.А.Чудов (SU) (53) 531.717 (088..8) (56) Авторское свидетельство СССР

K 1369640, кл. G 01 В 5/02, 1986. . Авторское свидетельство СССР

Р 1357681, кл. С 01 В 5/02, 1986.

Патент Великобритании Р 1445977, кл. С 01 В 7/09, 1972 — прототип. (54) ПУЛЕВАЯ ИЗИЕРИТГЛЬНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к измериИзобретение относится к измерительной технике, а именно к измерительпым головкам для средств коорди. натных измерений.

Изобретение может быть использовано для оснащения координатных измерительных манин (И4И) и станков с т1ПУ

Известна нулевая измерительная головка, содержащая корпус с фланцем, измерительный рычаг с наконечником на одном конце и опорным элементом в виде диска на другом, отделенным от поверхности фланца зазором при сво.бодном подвешенном измерительном рычаге, узел центрирования измерительного рычага и сигнализации головки, выполненный в виде седельной кинемаВ ,, Ы3,, 1747859 А1

2 тельной технике, а именно к измерительным головкам для средств координатных измерений.. Целью изобретения является повыпение точности измерения.

Цель достигается за счет того, что размещенные в корпусе 1 четыре опоры, выполненные в виде тел вращения, образуют две призмы, на которые опирается измерительный рычаг, 3. Рычаг 3 с наконечником 4 соединены проставкой

18. Ограничитель 5 закреплен на измерительном рычаге 3 с помощью изолирующих элементов, например, в виде втули 7 и найб 8. Прижатие цилиндрической части рычага 3 и ограничителя

5 к опорным шарикам 2 осуществляется пружинами 10 и 11 растяжения. 7 ил. тической пары, и замыкающую пружину, закрепленную между диском и корпусом .

При касании наконечником объекта . измерения измерительный рычаг поворачивается вокруг седельной йары, после .выбирания зазора диск опирается своей кромкой на фланец, в ходе дальнейшеrо поворота рычага размыкается контакт между элементами седельной пары и подается команда на считывание координаты (1) .

Недостатком известной головки является то, что неосесимметричность седельной кинематической пары обуславливает изменение действующего плеча измерительного рычага при измерении в плоскости, перпендикулярной

174 оси головки, которое приводит к уменьшению наДежности головки.

Известна нулевая измерительная головка, содержащая корпус, к которому на мембране подвешен своей серединой измерительный рычаг, несущий на одном конце измерительный наконечник, а на другом — коническое гнездо, три электрических контакта, расположенные на внутренней поверхности второго конического гнезда, выполненного на корпусе, изолированные друг от друга и включенные в логическую схему ИЛИ", и контактная сфера, свободно расположенная между указанными гнездами и прижатая к контактам пружиной. При касании наконечником объекта измерения измерительный рычаг отклоняется, гнезда смещаются друг относительно друга, разрывается по крайней иере одна из двух электрических цепей, в которые попарно включены контакты, и логическая схема "ИЛИ" выдает команду на считывание координаты (ZZ).

Недостатком вышеуказанной головки являются трудность точного выполнения трех электрических контактов на внутренней поверхности неподвижного конического гнезда и значительная масса подвижного контакта, обусловленная выполнением конического гнезда вместе с контактной сферой на измерительном рычаге, что ухудшает ее динамические свойства.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является нулевая измерительная головка, содержащая корпус с пятью изолированными от него цилиндрическими опорными контактами, четыре из которых образуют две призмы, располагающиеся вдоль оси корпуса, и включаются в общую электрическую цепь, а пятый находится на плоскости симметрии призм и наклонен на

45о к оси головки, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном конце и двумя цилиндрическими, частями, изолированными друг от друга и опирающийся этими частями на призмы и своим сферическим концом — на пятый контакт. Прижатие измерительного рычага K указанныч контактам и создание измерительного усилия осуществляется пружиной, выполненной в ниде фигурно изогнутой шпильки.

При касании наконечником измеряе мого объекта цепь разрывается хотя бы

7859 4. на одн" и призме, и подается команда на считывание координаты (111).

Недостатком вышеописанной головки— прототипа является недостаточно стабильное ориентирование измерительного рычага в процессе работы головки.

Применение установочной пружины типа, шпильки не обеспечивает угловой устойчивости рычага, создавая нестабильность контакта кинематических пар, Все это приводит к уменьшению точностной надежности головки.

Цель изобретения — повышение точности, что позволит использовать ее в ИП1 и прецизионных станках с ЧПУ.

Поставленная цель достигается тем, что в заявленной нулевой измерительной головке, содержащей корпус с че20 тырьмя электроиэолированными опорами в виде выпуклых тел вращения, образующих две разнесенные вдоль корпуса призмы, измерительный рычаг, один конец которого выполнен цилиндричес25 ким и упруго поджат к призмам, а другой имеет измерительный наконечник, и ограничитель поворота рычага вокруг

его оси и смещения вдоль призмограничитель выполнен в виде выпуклого тела

3О .вращения, установленного на цилиндрическом конце рычага, электрически изолированного от него и подпружиненного к опорам одной из призм, со смещением центра или оси ограничителя с оси измерительного рычага.

На фиг. 1 и 2 изображена конструктивная схема заявленной измерительной головки с ограничителем в виде цилиндрического пальца, на фиг.3 — то же, разрез по А-Л; на фиг.4 — ограничитель в виде сферического пальца," на фиг.5 — то же, разрез по Б-Б; на фиг.6 — ограничитель в виде коничес-: кого пальца; на фиг.7 — то же, разрез по В-В.

Нулевая измерительная головка содержит корпус 1 с четырьмя опорами, представляющими собой выпуклые тела вращения, например, опорные шарики 2, образующие две призмы, на которые опирается своей цилиндрической частью измерительный рычаг 3, несущий на одном конце измерительный наконечник

4, а на другом — ограничитель 5, выполненный в ниде выпуклого тела вращения. Рычаг 3 с наконечником 4 соединены проставкой 18, В качестве ограничителя 5 можно использовать тела вращения: цилиндриНулевая измерительная головка, со- держащая корпус с четьфьмя электройзалированными опорами в виде выпуклых тел вращения, -образующих две разнесенные вдоль кбрпуса""призмы, измерительный рычаг, один конец которого выполнен цилиндрическим и упруго поджат к призме, а другой имеет измерительный наконечник,-и ограничитель поворота рычага вокруг,его оси и смещения вдоль призм, о т л и ч а ю— щ"а я с я тем,,что, с целью повышения точности измерения, ограничитель г выполнен в виде выпуклого тела вращения, установленного на цилиндрическом конце рычага, . электрически изолированного от него и йодпружиненного к ойорам одной из призм со смещением цейгера или оси ограничителя относительно оси измерительного рычага.

5 17478 ческое (фиг.1), сферическое (фиг.4) и коническое (фиг.6).

Опорные шарики 2 установлены в корпусе 1 с помощью, например, изо- лирующих опор 6, а ограничитель 5 за5 креплен на измерительном рычаге 3 с помощью изолирующих элементов, выпол. г ненных, например, в виде втулки 7 и шайб 8. 10

Измерительный рычаг 3, шарики 2 и ограничитель 5 электрически включаются в логическую схему ИЛИ1 через клеммник 9, закрепленный на кольце

14. Прижатие цилиндрической части измерительного рычага 3 и ограничите- ля 5 к опорным шарикам 2 осуществля- ется пружинами растяжения 10 и 11, зацепленными за штифты 20. Для защи- ты механизма головки «т повреждений 20 и загрязнения, служат кожух 17, соединенный. с корпусом 1 винтами 19 крышка, 16 с уплотнителем 15 элек рокабеля, и мягкая эластичная манжета

12, закрепленная в пазах крйшки 13 25 и наконечника 4, Нулевая измерительная головка работает следующим образом.

При отсутствии контакта наконечника 4 с деталью или режущей кромкой 30 инструмента (на фиг. не показаны} изйерительный рычаг 3 под действиея пружин 10 и 11 устойчиво самоустамауливается в призмах, замыкаются ком+. такты между цилиндрической частью измерительного рычага 3, ограничителем

5 и шариками 2, При соприкосновении наконечника

4 с поверхностью измеряемой детали . измерительный рычаг 3 отклоняется, 4О опираясь на две призмы при осевом перемещении наконечника или на одну из них-при перемещении наконечника в перпендикулярной к его оси плоскости, . и перестает касаться хотя бы одного

59 6 из контактов призм. В результате разрывается по крайней мере одна нз пяти электрических цепей, в которые попарно включены контакты призм и ограничителя 5, и логическая схема "ИЛИ" выдает сигнал о касании измерительным наконечником поверхйости. .... Пружины 10 и 1 1, стремясь вернуть измерительный рычаг 3 в устойчивое положение относительна седел, создают измерительйое усилие головки.

Использование описанной нулевой измерительной головки позволяет обеспечить высокую точность и надежность измерений, что достигается благодаря хорошей самоустановке, и следовательно, стабильности срабатывания. Это позволяет использовать головку в координатных измерительных машинах и прецизионных станках с НУ.

Ф о р м у л а и "з о б р е т е н и я

1747859

1Ч

5

3

17

18 и

174 7859

Б

ФигЛ)

Составитель В.Чудов

Редактор А.Соколова . Техред H.Noðåãíòàë Корректор М.Сливка .; Заказ 2935 Тираж Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101