Устройство для контроля диаметра детали

 

Цель - повышение точности контроля погружных диаметров тел вращения, Сущность изобретения: устройство содержит 6-8 основание 1, размещенную на нем С-образную скобу 6 с установленной на ней опорой 10, предназначенной для базирования дета-„ ли 3, подпружиненный по своей оси измерителькый шток 4, датчик 5 линейных перемещений, взаимодействующий со штоком 4. и снабжено блоком 23 обработки сигналов , дополнительными измерительными штоками 4, соосно и попарно размещенными с возможностью осевого перемещения в стойках скобы 6, и датчиками 5 линейных перемещений по числу дополнительных штоков 4, закрепленными на наружной поверхности стоек скобы 6. попарно электрически соединенными с блоком 23 обработки сигналов. Положительный эффект: осуществляется с высокой точностью оперативный контроль нескольких параметров цилиндрических поверхностей с разными величинами контролируемых диаметров на контролируемом теле воашения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. J 00 ю ел ю СП VI г fe/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51).5 6 01 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ! 8593NII

) - т "1.паИ(бщб „ У С к. Ъ

ОГЦИСД(НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

Ма м

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4928050/28 (22) 16.04.91 (46) 07.07.93. Бюл. ЬЬ 25 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти Всесоюзного научно-производственного объединения "Потенциал" ь (72) Е.С.Колесник, E.Ã.Áðàæíèê, В.Ф.Шуль.га, М.А.Долгин, А.И.Шеметов и В.С.Головко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1145238, кл. G 01 В 5/08, 1981. . Авторское свидетельство СССР

1Ф 1511580, кл. G 01 В 5/08, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА ДЕТАЛИ (57) Цель — повышение точности контроля погружных диаметров тел вращения, Сущность изобретения: устройство содержит

- Ы 1825957 А1 основание 1, размещенную на нем С-образную скобу 6 с установленной на ней опорой

10, предназначенной для базирования дета-„ ли 3, подпружиненный по своей оси измерительный шток 4, датчик 5 линейных перемещений, взаимодействующий со штоком 4, и снабжено блоком 23 обработки сигналов, дополнительными измерительными штоками 4, соосно и попарно размещенными с возможностью осевого перемещения в стойках скобы 6, и датчиками 5 линейных перемещений по числу дополнительных штоков 4, закрепленными на наружной поверхности стоек скобы 6, попарно электрически соединенными с блоком 23 обработки сигналов. Положительный эффект: осуществляется с высокой точностью оперативный контроль нескольких параметров цилиндрических поверхностей с разными величинами контролируемых диаметров на контролируемом теле воашения. 1 э.п, ф-лы, 5 ил.

-Ю .г

- Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля отклонений наружных диаметров цилиндрических тел от их номинальных значений.

Целью изобретения является повышение точности контроля наружных диаметров тел вращения.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — датчик линейного перемещения; на фиг.4 — электрическая структурная схема подключения датчиков, блока обработки сигналов и отсчетного блока; на фиг.5 — кинематическая принципиальная схема механизма Осевога перемещения cmлика, Ус рой4ства содержит установленную на основании 1 с возможностью осевого поступательнага перемещения опару в виде сталика 2, на который устанавливается контролируемая деталь 3, измерительные штоки 4, падпру>киненные датчиками линейных перемещений 5. Причем пары измерительных штоков 4 размещены в саосных отверстиях, расположенных в теле двух параллельна распала>кенных стенок скобы 6, а датчики линейных перемещений 5 установлены на наружных плоскостях параллельно расположенных стенах скобы 6 с помощью установочных пластин 7 и крепежных винтов 8, На внутренних плоскостях скобы 6 установлены фиксиру ащие пластины 9, входящие в плоские пазы штоков 4, и опора 10.

В устрайстье имеются также фиксирующие пружинные зажимы 11 и штанга 12, прикрепленная жестко с помощью фланца

13 одним концом к столику 2, а вторым концам к роликовому толкателю 14, соприкасающемуся с эксцентриком 15, установленным на выходном валу 16 редуктора 17, входной вал 18 каторога с помощью глухого фланцеваго соединения 19 соединен с валом электродвигателч 20. Штанга 12 взаимодействует с датчиком 21 величины осевого перемещения столика 2. Датчики линейных перемещений 5 выполнены в виде закрепленной одним концом на наружных поверхностях параллельных стенок скоби 6 упругой консольной балки, второй свободный конец которой подпружинивает внутренний конец штока 4, выполненный в виде полусферы. На обеих поверхностях консольной балки, выполненной в форме пластинки, укреплены осесимметрично па два тензарезистора 22, каждый из которых соединен электрически с блокам обработки сигналов 23, один из гхадав которого также соединен C выходом датчика 21 осевого перемещения столика 2, выходы блока обработки сигналов 23 подключены ко входам атсчетного блока 24. Опора 10 выполнена в виде двух прямых трехгранных призм, одними гранями прилегающих к внутренней плоскости третьей стойки скобы 6, а другими, расположенными пад углом, контактирующих с цилиндрической поверхностью контролируемой детали 3. Опора 10 жестко прикреплена с помощью, например, винтового соединения (винты крепления условно не показаны) и стенке скобы 6. В устройстве саасные пары измерительных штоков 4 (в данной реализации устройства показаны три пары соосных штоков) установлены на параллельных стенках скобы 6 с возможностью осевого перемещения, и расстояние между их осями и поверхностью основания

1 соответствует расстоянию между соответствующим контролируемым диаметром детали 3 и ее. базовым основанием, соприкасающимся с поверхностью столика

Устройство работает следующим образом.

Ko lTðoëMðóåìóþ деталь 3 помещают на столик 2, опорная поверхность которого в исходном сОстОянии практически находится в одной плоскости с поверхностью основания 1. При этом измерительные штоки 4 соприкасаются с Образу ащими контролируемых диаметров и занимают определенное полажение в пространстве, оказывая силовое воздействие на консольную часть датчиков линейного перемещения 5. Поворот измерительных штоков 4 в теле скобы 6 при этом предотвращается благодаря наличию фиксирующих пластин 9. Контролируемую деталь 3 устанавливают на столике 2 так, чтобы она входит в соприкосновение с двумя баксвыми находящимися под углом гранями опоры 10, в этом случае пружинные зажимы 11 фиксируют положение контролируемой детали 3, обеспечивая надежное прилегание к столику 2 в процессе измерений, В стационарном режиме штанга 12 находится в неподвижном состоянии, измерительные штоки 4, соприкасаясь с поверхностью контролируемой детали 3, воздействуют на датчик 5 линейного перемещения, при этом в числе консольных балок датчиков 5 возникают механические напряжения, преобразуемые с помощью тензорезисторов 22 в электрические сигналы. Электрические сигналы поступают на блок обработки сигналов 23, в котором реализуется следующий алгоритм обработки сигналов, Величины злектрических сигналов, снимаемых с пары датчиков, соприкасающихся со штоками, которые находятся

1825957

10

20

30

50 на одной горизонтальной оси, пропорциональны отклонению контролируемого диаметра от его номинального значения. Путем суммирования этих сигналов получают значение Суммарного откЛонения контролируемого диаметра от номинального значения.

В то же время величина сигнала на выходе каждого датчика пропорциональна отклонению координаты точки пересечения контролируемой диаметральной линии и образующей соответствующей цилиндрической поверхности, поэтому путем вычитания сигналов датчиков, находящихся на одной горизонтальной оси, можно определить величину смещения центра контроли-. руемой цилиндрической поверхности относительно его номинального положения. Сравнивая же смещение центров двух соседних цилиндрических поверхностей по показаниям датчиков, находящихся на двух соседних горизонтальных осях, определяют взаимное смещение центров соседних контролируемых линий.

Поворачивая деталь 3 вокруг своей оси на определенный угол, например, на 90О, находят указанные параметры (текущие диаметры, смещения центров диаметральных линий) для нового положения детали 3.

Сравнивая значения текущего диаметра. полученные для предыдущего и для нового положения детали определяют овальнасть контролируемых цилиндрических поверхностей, причем указанная операция сравнения реализуется в логическом субблоке блока обработки сигналов 23, На цифровых табло отсчетного блока 24 фиксируются контролируемые параметры: текущие диаметры, смещения центров диаметральных линий, овальность контролируемых цилиндрических поверхностей.

В динамическом режиме механизма осевого перемещения столика 2, состоящего из блоков 14-20 происходит следующее.

Подается питание на электродвигатель

20; вращение вала которого передается через понижающий редуктор 17 на выходной вал 16, на котором укреплен эксцентрик 15, наружная поверхность которого контактирует с роликовым толкателем 14. В этом случае штанга 12 медленно перемещается в вертикальном положении, смещая одновременно столик 2 с установленной на нем контролируемой деталью 3. На тензорезисторах 22 датчиков линейных перемещений 5 появляется изменение величины электрических сигналов, по величине которых судят об изменении координат точек пересечения контролируемыхдиаметральных линий с образующими соответствующих контролируемых цилиндрических поверхностей.

Изменения электрических сигналов, снимаемых с датчиков линейных перел ещений 5, обрабатываются в блоке обработки сигналов 23, на один из входов которого поступает только сигнал с датчика 21 величины осевого перемещения столика 2. На исполнительном цифровом табло отсчетного блока 24 фиксируется величина осевого перемещения столика 2, а на основных табло отмечаются изменения контролируемых параметров, а именно величины отклонения контролируемых диаметров и смещение их центров. Это позволяетустановить профили образующих контролируемых цилиндрических поверхностей, а также одновременно с этим выявить угловые наклоны осей контролируемых цилиндрических поверхностей относительно номинальной оси контролируемого тела вращения.

Формула изобретения

1, Устройство для контроля диаметра детали, содержащее основание, размещенную на нем С-образную скобу с установленной на ней опорой, предназначенной для базирования детали, подпружиненный по своей оси измерительный шток и датчик линейных перемещений, взаимодействующий со што- i ком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля наружных диаметров тел вращения, оно снабжено блоком обработки сигналов, дополнительными измерительными штоками, соосно и попарно размещенными с воэможностью осевого перемещения в стойках скобы, и датчиками линейных перемещений по числу дополнительных штоков, закрепленными по наружной поверхности стоек скобы и полярно электрически соединенными с блоком обработки сигналов.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что опора выполнена в виде установленного на основании с возможностью осевого перемещения столика и связанного с ним датчика его перемещения, соединенного с блоком обработки сигналов.

1825957

1825957

Составитель Е,Бражник

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор С.Кулакова

Заказ 2313 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 М Ж 35 P шская наб. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101