Машина для автоматического измерения профиля поперечного сечения зуба и винтовой линии поверхности зуба зубчатого колеса
ОПИСАНMЕ (,1,656550
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советник
Социалистических
Республик (б1) Дополнительный к па1 нту (22) Заявлено 30.05.75 (2! ) 2145287;25 28 (23) Приоритет— (32) 30.05.74 (5|! Ч )хл (i 01 В 7/28
Государственное кеютет
СССР по делам нзобретеннй к отхоитнй (31) 474736 (33) США
Опубликовано 05.04.79. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания05.Î4ЧЯ (53) УДК 531.717. .2: 621.833
, 088.8) Иностранцы
Ричард Тельман Томпсон и Дэвид Ли Симпсон (США) {72) Авторы изобретения
Иностранная фирма
«Иллинойс Тул Воркс Инк», США) {71) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПРОФИЛЯ
ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ЗУБА И ВИНТОВОЙ ЛИНИИ
ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
Изобретение относится к машиностроеHHK). d именно к машине для измерения погереч iUI o сечения зуба и винтовой линии поверхности зуба зубчатого колеса.
Известна машина для контроля зубчатых колес. cîäåðæàøàÿ с анину, установленный на станине с возможностью вращения вокруг своеи оси стол для размещения на нем контролируемого колеса. и средства индикации (i
Не lou" аткачи этой машины являются громоздкость с конструкции и ограниченная точность и меоений.
Известна ак ке машина для автоматического измерения профиля поперечного сечения з) ба и винтовой линии поверхности зуба зубчатог< колеса, содержащая станину, floBop()THblH стол с приводом и у: тройствоч кодирования угла поворота стола. две жестко закрепленные на станине верти. «льные направляюшие, две вертикальные к ;рстки с приводами, каждая из которых у - . новлена на соответствующей вертикаль.,:-! направляющей, две горизонтальные направляюгцие. одна из которых жестко закреплена на станине. а другая — на вертикальнои каретке, две горизонтальные каретки. каждая из которых установлена на соответствующей горизонтальной направляющей. три дат чика перемешения со шупами, два из которых установлены на горизонтальных каретках, а третий — H3 одной из вертикальных кареток, и регистр;.р.ю:.цeе устройство123.
Эта машина является наиболее близкой по технической сущности к изобрет.нию О.l нако она че обеспечивает измерение профитв ля зубчатых кол с э *.;роке . .апазоне Нх диаметров, а также бчатых колес с зубом любой формы.
Целью изобретения является расширение возможностей измерений зубчатых колес с различной формой профиля и различных размеров.
Поставленная цель достигается за счет того, что описываечая машина снабжена электронной схемои для выработки сигна2О .лов управления и измерения, входы которой соединены кодируюгцим устройством и датчиками перечегцений. а выходы с приводачи стола н кареток и реги грирующимп средствами. кодирующее устройство
656550
3 выполнено в виде фрикционной пер< j На фиг. 1 изображена описываемая машина; на фиг. 2 — привод каретки; на фиг. 3 — блок-схема для выработки сигналов управления и измерения; на фиг. 4— реле выбора рода работы. Машина для автоматического измерения профиля поперечного сечения зуба и винтовой линии поверхности зуба зубчатого колеса содержит станину !, поворотный стол 2 с приводом, состоящим из электродвигателя 3 и коробки передач 4, и устройство кодирования угла поворота стола 2, выполненное в виде фрикционной передачи, состоягцей из базового колеса 5, ведомого колеса 6 и собственно кодируюше о устройства . Диаметр ведущего колеса 8 коробки передач 4 привода стола равен диаметру ведомого колеса 6 кодирующего устройства. Базовое колесо 5 крепится на валу 9, который, в свою очередь, соединяется со столом 2 так,что стол приводится во вращение вместе с колесом 5. На станине 1 жестко ахреплены две вергикн.;ьные направляющие i0 и .1 игори- зв зонтал ьн а я на и ра ьл яю1цая 12. На вертикальнойй направляющей 10 установлена каретка 13, снабженная измерительным датчиком перемещения 14 и приводом 5, на вертикальной направляющей 11 — карет35 ка 16 с приводом (на фигурах не показан), а горизонтальная направляющая 12 имеет каретку 17 с датчиком перемещения 18 и приводом 19. Горизонтальная направляющая 20 уста- дв новлена на вертикальной каретке 16. На направляющей 20 крепится каретка 2l, которая имеет датчик перемещения 22 и привод 23. Датчики перемещения 14, 18 и 22 выполнены в виде индуктивных диффе ренциальных преобразователей. Приводы каретки выполняются в виде механизма подачи каретки, упоров для фиксации крайних положений кареток и электрическг:",î шагового двигателя (двигатель може- ть другого типа). Механизм подачи кареток включает корпус 24, эксцентрик 25, рычаг 26, жестко связанный с эксцентриком 25, замок 2?, рычаг 28 и болт 29, которыи крепит рычаг 28 к корпусу каретки 21. На кронштейнах 30 и 31 установлены упоры 32 и 33 для фиксации кареток в крайних положениях, снабженные концевыми выключателями 34, 35, взаимодействующими с Р пластинои И< ж«гл«свн <. 11риводигся в )вижени«каретка 21 с помогцыо ви а г lÿ 37, закрепленного на кронштейне 38. к<>робки передач 39, муфты сцепления 40 и гормозного устройства 41. Эксцентрик 25 крепигся на выходном валу 42 муфты 40 Для ручного перемещения каретки 21 используется устройство, включающее штурвал 43, вал 44, зубчатые колеса 45 и 46, вал 47 с червячным колесом 48 и зубчатая рейка 49. Винтовые пружины 50 и 51 предназначены для того, чтобы останавливать каретку в одном и том же переднем и заднем крайних положениях при каждом цикле работы. Электронная схема для выработки сигналов управления и измерения включает переключатель 52, реле 53 56, с контактами 53а, 53б, 54а, 54б. 55а, 56а. блоки умножения 57 и 58, двоичный счетчик 59, ц<ифровые переключатели 60, импульсный генератор 61, двоично-кодированный десятиричный счетчик 62, устройство 63 вывода данных, блок управления 64 щаговыми двигателями приводов кареток 13 и 17, блок управления 65 двигателем 3 привода стола 2, импульснь<й генератор бб. Блок управления 64 включает в работу шаговые двигатели 67 и 68 приводов кареток 13 и 17, снабженных датчиками перемещения 14 и 18, измеряющими соответ<.твенно винтовой шаг зуб«атого колеса и эвольвентный профиль зубьев. Р-.ги -.р. -.р ющее ус;ровс-,зо машины снабжено собствен:- .зй схе.гой управ.-.е«ия и содержит блок умножения 69, связанныи ерез одну пару переключателя 52 с кодирующим устройством 7, блоки умножения 70 и 71, обеспечивающие умножение импульсов на фиксированный коэффициент для синхронизации работы записывающего устройства 72 с линейным движением датчиков 18 и 14, шаговый двигатель записывающего устройства 73 с блоком управления 74. Описываемая магпина работает следующим образом. Кодирун щее устройство 7 крепится к пов<>р<>тном, го,. ««<рыи <оддерживает и <меряем<н- «бчат<и коле<.o (Toë приводится во вращение электродвигателем 3 < переменным чи з«м Моротов. а кодирующее устройство 7 выдает определенное число импульсов за >дин оборот стола Общее число импульсов делится на число зубьев в зубчатом колесе атчик перемещения 22 располагается во впадине междl зубьями колеса на соответствующей глубине Затем машина запускается и стол начинае вращаться так. что щуп входит в контакт < зубом колеса. В тот момент, когда щуll датчика 22 в. одит в контакт с зубом. перо самопишущего прибора регистрирующего устройства переме шается к центру бумаги для записи, а щуп вместе с датчиком вытягивается из «бчатого колеса Это управление о< i ще< твляет Формцла изобретения ао <5 Э S счетчик (на фигурах не показан), который отсчитывает число импульсов кодирующего устройства 7. Поворотный ст<>л 2 начинает поворачиваться и, после отсчета определенного числа импульсов на зуб, шуп датчика входит в следующую впадину между зубьями так, что его ось вновь находится вдоль линии истинного показателя. КОГда «Iylt Входит В контакт со следуюШим зубом, сигнал оТ индуктивного Дифференциального преобразователя датчика 22 посылается к регистрирующему устройству. Так делается отметка, которая обозначает смещение конца шуца от его номинальной точки положения. "- к только счет: н к достигает отсчета 360, rat«v«a останавливае<ся, датчик выягивается ..".. зубчатого колеса и счетчик устанавливается ч исходное положение. Датчик 22 с к;..Têîé 21 перемегцается вперед и назад с о "- ; чо ILB«tareля 37, который, осуШествляя эт<) " ремещение, постоянно подготавливает Взаи)«од -"<гтвие концевых выключателей 34 и 35 с пласт«-::.й 36. Работой машины при измерении впа; ич управляют три триггера (на фигурах не показаны). Один триггер управляет :уфтой сцепления 40, другой т риггер — тормозным устройством 41, а третий регулирует работ записывающего устройства 72. Измерение винтового шага зубчатого колеса или э30,",ьзенгно<о прориля зуба Ocóше твляется определением положения контактов многопозиционного, ереключателя 52. Когда данный перси.>ючатель нахсднтся з положении измерения шага колеса, верти: альное движение каретки 13 сннхроннзнруеТс<. с вр=шате.:ь.ых ",ви.кением поворотного стола 2. При этом срабатывает реле 53, замыкается контакт 53а, и шаговый двигатель 67. привода каретки 13 приводится в действие. В по,",ожении пеоеключателя Г2. НредназНаЧЕННОМ д. я ИЗМ=,>ЕН«я эв:,. i Be«THOI.:- ПрОфилF.. с впащг-ельным движением стола 2 синхрон>.з> B< Проводами каретки управляет блок ynpBBëeíHë 64. Предварительно в двоичный с тчик 59 вве".ен коэффициент. необходндля регулирования блока умножения 58,.ак для эвольве.-;тного. так н винтового кон-,рол ьны ци <(л <)з. 3ТН коэффициенты Вводят H B < четчик 59 с помошью цифровых переключателей 60, импульсного генератора 61 н счетчика 62 Устройство 63 вывода данных в цифровой форме выдает непрерывную информацию о содержании счет нка 62 Двоичный с ет чик 59 первоначально находится B полсжеd нии нулевого счетчика, когда счетчик 62 устанавливается на <) гсчет. соответствующий цифровым переключателям 60 Двоичный счетчик 59 считает в прямом Iiaiipaaле> н н продолжает отсчет до <ех <н)р, и(ка не ln< THгается отсчет, ус<аннвливаемый переключателями 60 В этот и< мент показания (.чс г:<и ка 62 имеют ну.вдвое <начение Таким образом, при правн. Датчик 22 може) нспользовгться для измерений зубчатых колес как наружного, так и внутреннего ацепления Прн измерен«il параметров колес внутреннего зацепления используетгя специальная С-образная на""àäêà 75. Таким образом, введение в конструкцию машины электронной схемы для выработки сигналов управления и измерения. а также выполнение кодирующего устройства в виде фрикцнонной передачи, а да) нк Машина для BBTovBT«4pe><с>го НB ЛЕСа..ОдЕржаШая СтаНИН;, .>ОВО; <,, iihil!, т Л с приводом н (устройств<>» I olilp(>B IIHH .;ла поворота стола, две жестко 3J> pt .:".::,:t на станине веpTI!I а. ьнь>е:-.анр;:з-ян>нп;Г..<гве вертикальные каретки е Ip«B(>дамн. На,+,дая нз которых стан«Влена на «)(>iÂ< TOTEM loLLLE Й вертикальной направляюшей. ДBP гopi!BOH тальные направляюшне. Одна нз I < т >ры жестко акреплена на станине, а (ру: ая на вертикальной каретке, две, .ри «)>д<тальные каретки. каж.<зя из которых уста«<)н.>( на на соответстзу к>шей горизонталь«< и правляюшей, три датчика перемешення со шу пами. два из кoTopb)x Neòaíoaëeíû HB г >. рнзш тальных каретках, а третий;: <).I ной нз вертикальных карегок H pt.i > т;;!<);ЦРР «TPOIIPTB0, СВЯ <ННЧОЕ < . >
1BT:IHIB>!H <>т:и«(.(>(и(ия н "е . <.)<><> 656550 < < утро<<ной схемой ы<я выработhrr i rr! и<<лов <правления и измерения, входы коз рой ое,!инены с кодирующим устройством и гагчиками перемещений, а выходы с приводами стола и кареток и регистриру<оп<ими средствами, кодирующее устройство выполнено в виде фрнкционной передачи, на иых<1дном валу которой установлен дискретный датчик угла поворота. каждый из приволов кареток выполнен в виде м< ханизма ""да <н каретки чпоров для фиксации край них положений кар< гок и электрического »rar Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Патент США № 2998657, кл. 33 — !79.5,, r6!. <е 2 Патент (. ША (по заявке № 205508! )28, кл < < 0! В 7/28, !973. Жгг Л Составитель О. Строганов Редактор Н. Вирко Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич Заказ 1598/55 Тираж 855 Подписное ц 4ддПд Государственного комитета СССР по делам. изобретений и откр ыгий 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентъ, г Ужгород, ул Проектная, 4
