Устройство для измерения линейных размеров

 

Н.H.Ðóêàâèöûí, М,Д.Модель, Ю.С.Скворцов и Л.С.Шиянов!

{72) Авторы изобретения

) (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к измерению линейных размеров и может быть использовано, например, для автоматизированного измерения наружных и внутренних размеров линейных калибров, средних диаметров и шагов наружных и внутренних резьб.

Известны устройства для изме-" рения линейных размеров, содержашие измерительный стержень, упругий элемент, передаточный механизм и индикатор )1).

Недостатком устройств является сравнительно низкая точность и шалый диапазон измерений.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для измерения линейных размеров, содержащее станину, установленные на ней предметный стол, узел контрпиноли со сменным наконечником, измерительный узел, содержащий подвижную пиноль со сменным наконечни-.. ком, кинематически связанный с ней

2 через шарнирное соединение, ходовой винт с гайкой и редуктор, реверсивный электродвигатель, связанный с пинолью измеритель перемещений пиноли, подключенную к измерителю перемещений пиноли измерительного узла последовательную цепь, состоящую иэ датчика положения, формирователя командных сигналов и блока управления„ подключенного к реверсивному электродвигателю (2 ), Однако для устройства характерна недостаточная точность измерений, связанная с изменением измерительного усилия при .измерениях, кроме

35 того, известное устройство имеет низкую производительность.

Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений а также возможность определения экстремальных значений измеряемого размера.

Поставленные цели достигаются тем, что устройство снабжено измериФ.

9187

3 телем скорости перемещений гайки, кинематически через редуктор связанным с ходовым винтом и подключенным к блоку управления, последовательно соединенными датчиком усилия, датчиком раэмыкания шарнирного соединения и коммутатором, измерителем рассогласования по усилию, подклю ченным к второму выходу датчика усилия, преобразователем рассогласова- 30 ния по усилию, подключенным входом к выходу измерителя рассогласования по усилию, а выходом - к второму входу коммутатора, блоком ввода тре-; буемого усилия, соединенным со вторым входом измерителя рассогласования по усилию, индикатором рассогласования по усилию, соединенным со вторым выходом измерителя рассогласования по усилию, электроконтактным блоком, входами соединенным с электропроводящим измеряемым объектом и сменным электропроводящим измерительным наконечником пиноли, запо» минающим устройством, входом подключенным к электроконтактному блоку, а выходом - ко второму входу датчика положения, измерителем. перемещения гайки, кинематически связан-ным через редуктор с ходовым винтом и подключенным к первому входу датчика усилия, второй вход которого соединен с измерителем перемещений пиноли, блок управления соединен с формирователем командных сигналов через коммутатор, а шарнирное сое35 динение выполнено в аиде. скобы с коническими отверстиями, сочлененных с ней двух втулок с коническими гайка.-ми, толкателя, расположенного меж40 ду втулками, и упругого элемента.

Устройство снабжено также детектором перемены направления перемещения, соединенным входом с измерителем перемещений пиноли и индикаторомподключенным к выходу детектора, 45 что позволяет определять экстремаль.ные значения измеряемых расстояний.

На чертеже представлена блок-схе0 ма устройства при измерении наружных размеров.

На станине 1 установлен предмет" ный стол 2 и закрепляются с различными смещениями друг относительно друга узел ) контрпмноли и измерительный узел М. о

8 измерительном узле 4 на направляющих подшипниках 5 может переме76 4 щаться в горизонтальном направлении без вращения пиноль 6. Дифракционная решетка или растр 7 измерителя 8 перемещения и сменный наконечник 9 установлены в пинали 6 с соблюдением принципа Аббе - на одной линии с измеряемым на объекте 10 размером.

Шарнирное соединение 11 пиноли 6 с гайкой 12 ходового винта 13 замкнуто с помощью предварительно напряженного упругого элемента 14. Скоба

l5, втулки. 16 с коническими гайками

17, упругий элемент 14 и толкатель

18 являются основными элементами шарнирного соединения 11. Реверсивный электродвигатель 19 и измеритель

20 скорости перемещения гайки 12 подключены к винту 13 через редуктор

21. Датчик 22 усилия, возникающего при соприкосновении наконечника 9 с измеряемым объектом 10 или с наконечником 23 узла контрпиноли 3, сое-. динен с пинолью 6 через измеритель

8 перемещения пиноли и с гайкой 12через измеритель 24 перемещения гайки, подключенный к винту 13, .t

В горизонтальный длиномер входят блок 25 формирования командных сигналов, подключенный к нему датчик 26 положения, который связан с измерителем 8 перемещения пиноли, связанный с электродвигателем 19 и измерите-. лем 20 скорости перемещения гайки блок 27 управления, подключенный к датчику 22 усилия измеритель 28 рассогласования по усилию, связанные с измерителем рассогласования по усилию блок 29 ввода требуемого измерительного усилия, индикатор 30 сигнала рассогласования по усилию, преобразователь 31 этого же сигнала, связанный с датчиком 22 усилия датчик 32 раэмыкания шарнирного соединения 11, подключенный к датчику

32 коммутаттор 33, входы которого соединены с выходами блока 25 формирования командных сигналов и преобразователя 31 сигнала рассогласования по усилию, а выход - с блоком 27 управления, соединенные с измерителем 8 детектор 34 и индикатор 35 перемены направления перемещения пиноли, а также, соединенное с датчиком 26 положения пиноли эапо-, Ф минающее устройство 36 и подключенный к последнему своим выходом электроконтактный блок 37, который сввими входами соединен с измеряемым

5 918776 б объектом 10 через электрически изо- 9 с измеряемым объектом 10 произволированный от металлической массы дится автоматически, с нулевым изустройства электропроводящий сменный мерительным усилием. Измеренная вепредметный стол 2, а через массу— личина выводится на цифровое табло со сменным электропроводящим нако- s датчика 26 положения. Устройство нечником 9. может использоваться и для измереРабота устройства заключается в ния. внутренних размеров объекта. следующем.

Оператор при измерениях объекта

10 задает через блок 25 требуемую скорость перемещения пиноли 6 или требуемое положение, от которого автоматически включается небольшая скорость перемещения пиноли до соприкосновения наконечника 9 с объектом 10. При указанном соприкосновении шарнирное соединение 11 размыкается, и упругий элемент начинает растягиваться, Объект 10 при этом

20 поднимается к наконечнику 23. По сигналу датчика 32 коммутатор 33 подключает вход блока 27 управления с выхода блока 25 на выход преоб разователя 31 сигнала рассогласования по усилию. Тем самым включается система стабилизации выбранного оператором,на блоке 29 усилия (тре" буемого измерительного усилия) . После того, как на индикаторе 30 появляется сигнал нулевого рассогласования по усилию, оператор снимает отсчет измеряемой длины по цифровому табло датчика 26 положения. Начало отсче га в датчик 26 вводится при соприкосновении наконечника 9 пиноли 6 с наконечником 23 узла контрпиноли

3 или с установленным на предметном столе 2 и касающимся наконечника 23 калибром. При определении экстремальных значений измеряемых расстояний объект 10 перемещается s. поперечном к линии измерения направлении с помощью подвижек предметного стола 2. Изменение направления переме45 щения пиноли при переходе измеряемого расстояния через экстремальное значение регистрируется детектором

34, с появлением соответствующего сигнала на индикаторе 35 оператор прекращает подвижку и измеряет экстремальное значение расстояния, на-г пример диаметр цилиндра, расстояние между двумя плоскостями и т,п. При

Измерении электропроводящего объекта отсчет его длина с помощью, электроконтактного блока

37 в момент возникновения электрического контакта наконечника формула изобретения

Устройство для измерения ли. нейных размеров, содержащее станину, установленные на ней. предметный стол, узел контрпиноли со сменным наконечником, измерительный узел, содеял)жащий подвижную пиноль со сменным наконечником, кинематически связанный с ней через шарнирное соединение ходовой винт с гайкой и редуктор, реверсивный электродвигатель, связанный с пинолью измеритель перемещений пиноли, подключенную к изме" рителю перемещений пиноли измерительного узла последовательную цепь, состоящую из датчика положения, формирователя командных сигналов и блока управления, подключенного к ре-:. версивному электродвигателю, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью .повышения точности и произво- . дительности измерений, устройство снабжено измерителем скорости перемещений гайки, кинематически через редуктор связанным с ходовым винтом и подключенным к блоку ynpasления, последовательно соединенны- . ми датчиком усилия, датчиком размыкания шарнирного соединения и комму" татором, измерителем рассогласования по усилию, подключенным к второму выходу датчика усилия, преобразователем рассогласования по усилию, подключенным входом к выходу измерителя рассогласования по усилию, а выходом - к второму входу коммутатора, блоком ввода требуемого усилия, соединенным со вторым входом измерителя рассогласования по усилию, индикатором рассогласования по усилию, соединенным со вторым .выходом измео рителя рассогласования по усилию, электроконтактным блоком, входами соединенным с электропроводящим измеряемым объектом и сменным электропроводящим измерительным наконечником пиноли, запоминающим устройством, входом подключенным к электроконтактному блоку, а выходом " ко

918776

Составитель Ю.Петраковский

Редактор Л.Гратилло Техред А. Бабинец Корректор Е.Рошко

Ю

Заказ 2119/23 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

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

Ю ° б \ филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 второму входу датчика положения,измерителем перемещения гайки, кинематически связанным через редуктор с ходовым винтом и подключенным к первому входу датчика усилия, второй вход которого соединен с измерителем перемещений пиноли, блок управления соединен с формирователем командных сигналов через коммутатор, а шарнирное соединение выполнено в Ю виде скобы с коническими отверстиями, сочлененных с ней двух втулок с коническими гайками, толкателя, расположенного между втулками, и упругого элемента. 15

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено детектором перемены направления перемещения, соединенным входом с измерителем перемещений пиноли и индикатором, подключенным к выходу детектора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Приборостроение и средства автоматики. Справочник. "Машиностроение", М., 1964, т.1, с.416-417.

2. Патент Великобритании и 1383534, кл. 6 1М1А21, 1972. (прототип).