Автомат с числовым программным управлениемдля контроля основных размеров деталей типа валов

 

1111827968

ОПИСАНИЕ

ИЗО5 РЕ1 ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.79 (21) 2774899/28-12 (51) M. Кл.з

G 0IB 5/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (53) УДК 621.9.06 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Ильин, Е. Н. Куркулов, А. И. Бинзак, Э. А. Бергер, В. Ю. Маяровский и В. П. Пастух

Новосибирский филиал Научно-производственного объединения «Оргстанкинпром» (71) Заявитель (54) АВТОМАТ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ;

УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСНОВНЫХ

РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при производственном контроле ступенчатых цилиндрических деталей.

Известен автомат с числовым программным управлением для контроля основных размеров деталей типа валов, содержащий измерительную головку с роликом, расположенную на каретке поперечной подачи измерительного суппорта, счетчик импуль- 1о сов, связанный с датчиком оборотов и генератором импульсов измерения диаметров, сравнивающее и корректирующее устройства, коммутаторный ключ контроля диаметров и шаговые двигатели (1). 15

Недостаток известного автомата — ограниченная технологическая возможность измерений.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей измерительного автомата.

Это достигается тем, что автомат снабжен второй измерительной головкой с рабочими контактами-усиками, генератором импульсов линейных перемещений, двигателем установочных перемещений, индикаторным механизмом, генератором импульсов биения и коммутаторными ключами биения и линейных размеров, причем вал индикаторного механизма соединен с ва- ЗО лом генератора импульсов биения, подключенного ко входу коммутаторного ключа биения, выход которого связан с первым входом счетчика импульсов, при этом выход генератора импульсов измерения линейных размеров подключен к входу коммутаторного ключа линейных размеров, связанного с вторым входом счетчика импульсов.

На фиг. 1 показана структурно-функциональная схема предлагаемого автомата; на фиг. 2 — вторая измерительная головка с рабочими контактами-усиками, вид сверху; на фиг. 3 — разрез A — А фиг. 2.

Автомат для контроля основных размеров деталей типа валов содержит переднюю бабку 1, на которой монтируются шаговый двигатель 2 с датчиком оборотов 3, поводковое устройство 4 для вращения контролируемой детали 5, шаговый двигатель 6 продольного перемещения измерительного суппорта 7, генератор импульсов измерения линейных размеров 8, и измерительный суппорт 7, на котором монтируется поперечная каретка 9 с шаговым электродвигателем 10, несущая измерительную головку 11 и салазки 12 со второй измерительной головкой 13.

Измерительная головка 11 состоит из измерительного ролика 14, генератора им827968 пульсов измерения диаметра 15, индикаторного механизма часового типа 16 и генератора импульсов измерения биения 17, вал которого связан с валом стрелки индикаторного механизма 16.

Вторая измерительная головка 13 для замера линейных размеров имеет рабочие контакты-усики 18 и снабжена двигателем установочных перемещений 19.

Для зажима детали в невращающихся центрах автомат имеет подвижную заднюю бабку 20.

Для управления процессом контроля автомат снабжен системой ЧПУ 21, счетчиком импульсов 22, работающим по сигналу одного из трех коммутаторных ключей 23 (при контроле диаметра), 24 (при контроле биения) или 25 (при .контроле линейных размеров), счетчиком оборотов 26, сравнивающим устройством

27, табло цифровой индикации 28 и корректирующим устройством 29, учитывающим систематические погрешности измерений.

При работе автомата последовательность измерений параметров запрограммирована, и предусмотрена остановка автомата в случае брака с выдачей на табло цифровой индикации 28 визуальной информации о бракуемом параметре. Автомат используется и в ручном режиме.

Измерительная головка 11 с роликом 14 используется для контроля диаметров и биений. При этом усилие прижатия ролика

14 к валу 5 при различных измеряемых диаметрах обеспечивается автоматически путем программирования определенной величины перемещения поперечной каретки 9 шаговым двигателем 10.

Измерение диаметра производится следующим образом.

Деталь 5 приводится во вращение от шагового двигателя 2 через поводковое устройство 4. С целью исключения влияния на точность замера возможного проскальзывания ролика 14 при разгоне и торможении шагового электродвигателя 2 отсчет импульсов диаметра ведется при установившемся режиме вращения детали по сигналам от счетчика оборотов 26, установленного между датчиком оборотов 3, имеющимся в шаговом двигателе 2, и счетчиком импульсов 22, подключаемым коммутаторным ключом 23. Импульсы измерительного оборота суммируются в счетчике импульсов 22, уточняются корректирующим устройством 29 и подаются на сравнивающее устройство 27, где происходит сравнение полученной суммы с программируемым размером.

При замере биения поступательное пеоемещение ролика 14 преобразуется во вращательное движение вала генератора импульсов 17 за один оборот детали, импульсы суммируются в счетчике импульсов

30 35

22, подключаемом коммутаторным ключом

24. Дальнейшая схема переработки сигналов подобна описанной выше.

Измерение линейных размеров производится второй измерительной головкой 13, снабженной рабочими контактами-усиками 18, которые находятся под напряжением б В. Контакты 18 смонтированы на планке

30 (см. фиг. 2 и 3), помещенной в полом рычаге 31 с возможностью перемещения в осевом направлении за счет пружины сжатия 32. Для беззазорного перемещения планка 30 подпружинена в боковом направлении плоской пружиной 33. Рычаг 31 смонтирован на оси, образованной центровочными винтами 34, что дает возможность рабочим контактам 18 в момент касания с торцом измеряемой детали отклоняться при усилиях контакта, превышающих расчетные.

Исходное положение рычага 31 обеспечивается подпружиненными упорами 35, которые отжимаются в ту или другую сторону рычагом 31 только от усилий, превышающих измерительное усилие контакта.

Измерение линейного размера, в том числе и ширины канавки, производится следующим образом.

Рабочие контакты-усики 18 подводятся за счет перемещений поперечной каретки 9 и измерительного суппорта 7 до касания с торцом детали 5 (см. фиг. 1).

Замыкание контактов-усиков 18 на торец детали 5 дает сигналы на остановку шагового двигателя б продольной подачи и подготовку включения генератора импульсов линейных размеров 8, вал которого кинематически связан с ходовым винтом привода продольной подачи измерительного суппорта 7. Затем рабочие контакты-усики 18 отводятся поперечной кареткой 9 на запрограммированную величину назад, после чего включается двигатель б продольного перемещения измерительного суппорта 7. С началом заданного продольного перемещения включается генератор импульсов 8 и коммутаторным ключом 25 подключается счетчик импульсов 22. Конец отсчета и выключение генератора импульсов 8 происходит в момент касания контактов-усиков 18 со вторым торцом, ограничивающим измеряемый размер.

Аналогичным образом производится замер ширины канавки вала. При этом рабочие контакты-усики 18 выводятся по заданной программе на середину канавки, затем подводятся до касания с торцом канавки.

Последнее положение принимается за исходное для начала отсчета ширины канавки в том или другом направлении.

Измерительные импульсы от счетчика импульсов 22 после уточнения корректирующим устройством 29 поступают на сравнивающее устройство 27, на табло цифровой индикации 28 и после преобразований

827968

5 подаются на шкалу «Фактический размер».

Табло цифровой индикации 28 имеет вторую шкалу «Заданный размер», на которую вводятся при каждом измерении наибольший и наименьший допустимые размеры. В случае выхода контролируемого размера за верхний или нижний пределы загорается красная лампа «Брак».

С целью повышения надежности действия рабочих контактов-усиков 18 во второй измерительной головке 13 выполнены блокировочные контакты 36 (см. фиг. 2 и 3).

Для этого к планке 30 со стороны, противоположной рабочим контактам 18, прикреплен изолированный штырь 37, находящийся в нормальном положении в непосредственной близости от блокировочных контактов 36 и замыкающий их в аварийной ситуации.

Блокировочные контакты 36 выполнены в виде двух нормально разомкнутых упругих лепестков, на обращенных к штырю 37 концах которых образованы гофры 38 в виде полуколец. В случае натыкания рабочих контактов 18 на деталь при поперечной подаче измерительной головки 13 планка 30, преодолевая усилие пружины

32, перемещает штырь 37, который замыкает лепестки блокировочных контактов 36.

В случае превышения усилия при контакте с торцом детали рычаг 31 поворачивается на оси центровочных винтов 34, отжимая тот или другой подпружиненный упор 35. При этом штырь 37 также замыкает лепестки блокировочных контактов 36.

Во всех случаях при замыкании блокировочных контактов 36 поступает сигнал на отключение шагового двигателя соответствующей подачи.

Широкие технологические возможности описанного автомата позволяют использовать его для замера диаметров, биения, линейных размеров ступеней и ширины канавок деталей типа валов.

Формула изобретения

Автомат с числовым программным управлением для контроля основных разме1р ров деталей типа валов, содержащий измерительную головку с роликом, расположенную на каретке поперечной подачи измерительного суппорта, счетчик импульсов, связанный с датчиком оборотов и генератором импульсов измерения диаметров, сравнивающее и корректирующее устройства, коммутаторный ключ контроля диаметров и шаговые двигатели, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен второй измерительной головкой с рабочими контактами-усиками, генератором импульсов линейных перемещений, двигателем установочных перемещений, индикаторным механизмом, генератором импульсов биения и коммутаторными ключами биения и линейных размеров, причем вал индикаторного механизма соединен с валом генератора импульсов биения, подключенного ко входу коммутаторного ключа биения, выход которого связан с первым входом счетчика импульсов, при этом выход генератора импульсов измерения линейных размеров подключен к входу коммутаторного ключа линейных размеров, связанного с вторым входом счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация ВИНИТИ «Ав4О томатические линии и металлорежущие станки», 1977, № 5, с. 26, рис. 1.

827968

Редактор Т. Клюкина

Заказ 739/13 Изд. № 323 Тираж 661 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Фаткин

Техред И. Заболотнова

Корректоры: 3. Тарасова и Р. Беркович