Измерительная головка

Измерительная головка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в координатно-измерительных машинах, на станках с ЧПУ и многоцелевых станках в условиях ГПС. Целью изобретения является упрощение конструкции. В измерительной головке, содержащей корпус 1, подпружиненный по оси с возможностью перемещения измерительный наконечник 3, датчик 2 линейных перемещений и фиксаторы 13 измерительного наконечника 3 конец измерительного наконечника, предназначенный

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (st>s G 01 В 5!02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (21} 466%308/28 (22} 10.03;89 (46) 30.04.92. Бал. М 16 (71) Конструкторское бюро инструмента (72) А, А. Андреев, И. Г. Югай и В. Г, Пироженко (53) 531,717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1280302, кл, 6 01 В 5/02, 1989.

Многокоординатная измерительная техника фирмы "Оптон": Проспект фирмы

"Оптон". ФРГ. Известия, 1982, гв 91, с. 4, фиг. 6.

ÄÄ5UÄ, 1730527 А1 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в координатно-измерительных машинах, на станках с ЧПУ и многоцелевых станках в условиях ГПС. Целью изобретения является упрощение конструкции. В измерительной головке, содержащей корпус 1, подпружиненный по оси с возможностью перемещения измерительный наконечник 3, датчик 2 линейных перемещений и фиксаторы 13 измерительного наконечника 3 конец измерительного наконечника, предназначенный

1730527

15

30 для взаимодействия с датчиком 2, выполнен полусферическим, а фиксаторы 13 измерительного наконечника выполнены в виде четырех подпружиненных сухарей, установленных с возможностью перемещения отноИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в координатно-измерительных машинах, на станках с ЧПУ и многоцелевых станках в условиях ГПС.

Известна измерительная головка, содержащая корпус, пространственно-подвижный рычаг, размещенный внутри корпуса с измерительным наконечнИком и опорным фланцем, контактные элементы, расположенные на опорном фланце и в корпусе по соосным окружностям, сигнализатор размыкания контактных элементов, компенсатор систематической погрешности, выполненный в виде соосной с измерительным рычагом спиральной пружины, диаметр которой равен диаметру измерительного рычага в верхней его части, и нагрузочную пружину, для регулирования силы которой служит винт.

Недостатками данной измерительной головки являются погрешность определения момента касания наконечником поверхности измеряемой детали из-за наличия переходных процессов при размыкании контактных элементов, искажающих выходной сигнал и затрудняющих его обработку и передачу в систему управления машиной или станком для считывания показаний с измерительных систем машины или станка; отсутствие фиксации подвижного рычага с измерительным наконечником при ощупывании поверхности измеряемых деталей в направлении, перпендикулярном направлению перемещения измерительной головки, что увеличивает погрешность измерения при ощупывании наклонных и криволинейных поверхностей, Наиболее близкой к предлагаемой является измерительная головка, содержащая корпус, три размещенных в нем друг над другом пружинных параллелограмма с диапазоном перемещений 3 мм по трем осям Х, Y и Z, прецизионные механические фиксаторы, измерительный щуп и три индуктивные линейные измерительные системы для определения положения измерительного щупа.

Определение положения измерительной головки при касании измерительного наконечника поверхности детали проиэвосительно корпуса 1 в плоскости, перпендикулярной оси наконечника 3. Сухари расположены попарно в двух взаимно перпендикулярных направлениях вокруг измерительного наконечника 3, 2 ил. дится при достижении нулевого состояния линейной системы головки, обеспечиваемоro перемещением суппорта машины по направлению измерения.

Недостаток известной измерительной головки заключается в сложности конструкции из-за наличия трех измерительных систем для оси измерений.. Целью изобретения является упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в измерительной головке, содержащей корпус, подпружиненный по оси с возможностью перемещения измерительный наконечник, датчик линейных перемещений и фиксаторы измерительного наконечника, конец измерительного наконечника, предназначенный для взаимодействия с датчиком, выполнен полусферическим, а фиксаторы измерительного наконечника выполнены в виде четырех подпружиненных стержней, установленных с возможностью перемещения относительно корпуса сухарей в перпендикулярной оси наконечника плоскости. Сухари расположены попарно в двух взаимно перпендикулярных направлениях вокруг измерительного нако,нечника, Предлагаемая измерительная головка отличается выполнением конца измерительного наконечника, предназначенного для взаимодействия с датчиком, полусферическим; а фиксаторов измерительного наконечника — в виде установленных с возможностью перемещения в перпендикулярной оси наконечника плоскости четырех подпружиненных стержней относительно корпуса сухарей, попарно расположенных в двух взаимно перпендикулярных

40 направлениях вокруг измерительного наконечника.

На фиг. 1 изображена измерительная головка, вид спереди; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1.

45 Измерительная головка содержит корпус 1, соединенный с конусом для установки в шпиндель станка или переходник, для установки в пиноль координатно-измерительной машины (КИМ), индуктивный датчик 2 с

50 наконечником 3, перемещающимся по оси

Z, грибок 4, базирующийся на торце фланца

1730527

30

50

55 корпуса 1, полусферу 5, выполненную за одно целое с грибком, измерительный наконечник 6, закрепленный с обратной стороны грибка, коническую фиксирующую пружину 7, закрепленную с одной стороны на измерительном наконечнике 6, с другой— на втулке 8, размещенной в отверстии фланца корпуса 1, электромагниты 9 — 12 с прецизионными фиксаторами 13 и возвратными пружинами 14, сухари 15 — 18 с отверстиями под ввод фиксаторов 13, направляющие винты, закрепленные в сухари 15 — 18 с одной стороны и имеющие возможность перемещения по скользящей посадке встанке корпуса 1 с другой,,и возвратные пружины 19, На наружной стенке корпуса закреплен электроразъем 20 для соединения через устройство управления и датчик 21 обратной связи с системой управления станком или КИМ.

До начала процесса измерения электромагниты 9 — 12 отключены, сухари 15 — 18 находятся в зафиксированном положении, т. е. прецизионные фиксаторы 13 находятся в отверстиях сухарей 15 — 18, обеспечивая тем самым центрирование грибка 4 в нулевом измерительном положении, наконечник 3 индуктивного датчика 2 находится в наивысшей точке полусферы 5.

Устройство работает следующим образом.

С началом движения иэмепительной головки, например по оси Х влево, из системы управления станком КИМ поступает сигнал на включение электромагнита 7 и фиксатор

13 выходит из отверстия сухаря 15, Сухари

16 — 18 находятся в зафиксированном состоянии. При соприкосновении измерительного наконечника 6 с поверхностью измеряемой детали грибок 4 с полусферой

5 остаются в статическом состоянии, а корпус 1 измерительной головки с индуктивным датчиком 2 продолжает движение, Сухари 16 и 18 являются направляющими при движении корпуса 1 относительно грибка 4 с полусферой 5. Сухарь 15 отжимается грибком 4 и также остается в статическом состоянии за счет движения головки направляющего винта по стенке корпуса 1;

Фиксирующая коническая пружина 7 препятствует возникновению перекосов грибка

4 с измерительным наконечником 6.

В результате перемещения наконечника 3 индуктивного датчика 2 относительно полусферы 5 индуктивный датчик 2 начинает вырабатывать электрический сигнал, который поступает через электроразьем 20 на устройство управления, где происходит сравнение напряжения сигнала индук-. тивного датчика ОД с пороговым напряжением ОП, величина которого заранее определена.

Движение измерительной головки прекращается при достижении разности сигнала ОД и ОП нуля: Ufl — ОД вЂ” U O, В этом положении происходит запоминание координат точки касания, после чего система управления станка или КИМ вырабатывает команду на начало движения измерительной головки в обратную сторону. При возврате измерительной головки в исходное положение возвратная пружина обеспечивает статическое состояние сухаря 15 и грибка 4 с полусферой 5. Далее в измерительную головку через электроразьем 20 поступают два сигнала: один включает электромагнит 9 и.возвратная пружина

14 заставляет фиксатор 13 войти в отверстие и зафиксировать сухарь 15, Грибок 4 с полусферой 5 находится в нулевом измерительном положении. Второй, сигнал включает электромагнит 11 и и роисходит расфиксирование сухаря 17, Далее процесс происходит аналогично описанному.

Измерение по оси Y происходит пс аналогии с измерением по оси Х. Измерение пооси Z осуществляется при фиксированном положении всех сухарей за счет осевого перемещения грибка 4 с полусферой 5 и перемещения наконечника 3 индуктивного датчика 2.

Формула изобретения

Измерительная головка, содержащая корпус, закрепленные в корпусе подпружиненный по оси с возможностью перемещения измерительный наконечник и предназначенный для взаимодействия с одним концом измерительного наконечника датчик линейных перемещений и фиксаторы измерительного наконечника, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, конец измерительного наконечника, предназначенный для взаимодействия с датчиком, выполнен полусферическим, а фиксаторы измерительного наконечника выполнены в виде установленных с возможностью перемещения в перпендикулярной оси наконечника плоскости четырех подпружиненных относительно корпуса сухарей, попарно расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях вокруг измерительного наконечника.

1730527

Редактор Е. Копча

Заказ 1508 Тираж Подписное

ВН ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Составитель О. Трушина

Техред М. Моргентал

Корректор В. Бугренкова