Трехкоординатная измерительная головка

Трехкоординатная измерительная головка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения координат базовых точек инструмента , приспособлений и деталей на станках с ЧПУ, а также в координатных измерительных машинах. Трехкоординатная измерительная головка образуется соединением последовательно трех координатных кареток путем присоединения неподвижной планки очередной каретки к подвижной планке предыдущей каретки. При этом координатные каретки занимают относительно друг друга такое положение, чтобы направления перемещения подвижных планок этих кареток были бы взаимно перпендикулярными. Первая измерительная каретка снабжается измерительным наконечником , а последняя имеет планку для крепления головки на измерительной позиции . Каждая координатная каретка имеет неподвижную планку 8, к которой с помощью направляющих для поступательного перемещения крепится подвижная планка 10. На планке 8 закреплен измерительный преобразователь перемещений планки 10. С планкой 8 соединен также механизм создания измерительного усилия для подвижной планки 10 и для стопорения последней в нулевой геометрической точке, отличительно особенностью которого является наличие упора 16, прижимаемого измерительной пружиной 17 к призме 18, жестко соединенной с подвижной планкой 10. В свою очередь, упор 16 соединен с неподвижной планкой 8 с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения планки 10.2 ил. (Л ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 5/03

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Мж й7

Фиг. 2 (21) 4857280/28 (22) 07,08.90

{46) 23.02.93. Бюл. ¹ 7 (71) Омский политехнический институт (72) А.B,Ôåäîòoâ (56) В.— А,А.Гапшис и др. Координатные измерительные машины и их применение.—

М.: Машиностроение, 1988, с. 398.

Авторское свидетельство СССР

¹ 750252, кл. G 01 В 5/00, 1980. (54) ТРЕХКООРДИНАТНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения координат базовых точек инструмента, приспособлений и деталей на станках с ЧПУ, а также в координатных измерительных машинах. Трехкоординатная измерительная головка образуется соединением последовательно трех координатных кареток путем присоединения неподвижной планки очередной каретки к подвижной планке предыдущей каретки.

При этом координатные каретки занимают

„„. Ж, „1796865 А1 о тносительно друг друга такое положение, чтобы направления перемещения подвижных планок этих кареток были бы взаимно перпендикулярными, Первая измерительная каретка снабжается измерительным на конечником, а последняя имеет планку для крепления головки на измерительной позиции. Каждая координатная каретка имеет неподвижную планку 8, к которой с помощью направляющих для поступательного перемещения крепится подвижная планка

10. На планке 8 закреплен измерительный преобразователь перемещений планки 10.

С планкой 8 соединен также механизм создания измерительного усилия для подвижной планки 10 и для стопорения последней в нулевой геометрической точке, отличительно особенностью которого является наличие упора 16, - прижимаемого измерительной пружиной 17 к призме 18, жестко соединенной с подвижной планкой

10, В свою очередь, упор 16 соединен с неподвижной планкой 8 с воэможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлениюдвижения планки 10. 2 ил, 17 о

)о !

Ор

I (yg

1796865

Изобретение относится к измеритель- использовать для измерений на станке с ной технике и может быть использовано для ЧПУ, например, в случае контроля положеизмерения координат базовых точек инст- - ния базовых точек инструмента или детали. румента, приспособлений или деталей на Целью изобретения является упрощестанках с ЧПУ, а также в координатных из- 5 ние измерительной головки отклонения пумерительных машинах, тем совмещения в одном узле функции

Известны измерительные головки, по- стопорениявнулевойгеометрическойточке зволяющие получить измерительные сигна- и создания измерительного усилия, причем лы, пропорциональные величине устройство этого узла исключает необходиотклонения измерительного наконечника от 1Р мость внешнего управления реверсом изменоминального положения по нескольким ко- рительного усилия и стопорением, ординатам. Такие головки содержат корпус, Поставленная цель достигается тем, что связанные между собой и с корпусом с воз- в трехкоординатной измерительной голоможностью относительного перемещения вке, содержащей корпус, связанные между координатные измерительные каретки, "5 собой и с корпусомс возможностьюотносиснабженные измерительными преобразо- тельного перемещения координатные кавателями перемещения и узлами создания . ретки, встроенные в соответствующие измерительного усилия. Одна из кареток не- каретки преобразователи линейных пересет измерительный наконечник, восприни- мещений, стопоры по числу кареток, кажмающий перемещения контролируемой 2о дый из которых выполнен в аиде призмы и поверхности. рычага с упором на одном конце, преднаэОсновным недостатком известных иэ- наченным для взаимодействия с призмой, и мерительйых головок отклонения является механизмы создания измерительного усисложность узлов создания измерительного лия соответствующих кареток, причем призусилия,чтонепозволяетиспользоватьихна 25 мы размещены на соответствующих станках с ЧПУ. каретках, вторые концы. рычагов шарнирно

Известна также трехкоординатная из- закреплены на корпусе, а каждый механизм мерительная головка, содержащая корпус, . создания измерительного усилия выполнен связанные между собой и с корпусом с воз- в аиде размещенной вдоль оси призмы пруможностыю относительного перемещения 30 жины, один конец которой предназначен координатные каретки, одна из которых не- для взаимодействия с подвижным элеменсет измерительный наконечник; настроеч- том преобразователя линейных перемещеные узлы для установки кареток головки в ний, а другой - для поджатия упоров нулевую геометрическую точку, каждый из соответствующего рычага к соответствуюкоторых включает встроенный в соответст- .35 щей призме, вующую каретку измерительный преобра- На фиг,1 изображена схема трехкоордизователь перемещения каретки, натной измерительной головки; на фиг,2— прецизионный механизм с электроприво- .конструкция координатной каретки голодом для создания измерительного усилия и вки. стопорения кареток, в соответствующую ка- "0 Трехкоординатная измерительная голоретку и выполненный в виде цилиндриче- вка содержит координатные каретки 1,2 и 3, ских пружин, установленных соосно в которые соединяются между собой таким направлении перемещения каретки и образом, чтобы измерительное перемещескрепленныхпротивоположными концамис ние каждой из них было бы перпендикуляркареткой, а общими концами между собой и 45 ным измерительным перемещением двух через управляемую муфту — с валом электро- других кареток, При этом координатная капривода, злектропривод выполнен шаго- ретка 1 снабжается измерительным наковым и связан с кулачком, воздействующим нечником 4 и. воспринимает отклонение на пружийу, причем профиль кулачка. имеет наконечника вдоль оси Х, каретка 2 измеряучасток, выполненный по дуге постоянного 50 ет перемещения наконечника 4 вместе с карадиуса. реткой 1 вдоль оси Y и каретка 3

Недостатком известной трехкоординат- воспринимает перемещения измерительноной измерительной головки является слож- го наконечника 4 вместе с каретками 1 и 2 ность ее конструкции, обусловленная вдоль оси 2. Каретки 1 и 2 крепятся к каретке сложностью механизма создания измери- 55 3 с помощью промежуточного угольника 5, тельногоусилияистопорения каретокине- а вся измерительная головка может быть обходимостью внешнего управления этим закрепленанаизмерительнойпозицииспомеханизмом в процессе измерений, что or- мощью планки 6. Пружина 7 служит для ком. раничивает возможности использования го- пенсации силы веса измерительных головок ловки. Так, такую головку невозможно 12.

1796865

15 п5

50

Координатная каретка имеет неподвижную планку 8, к которой с помощью плоских пружин 9 прикреплена подвижная планка

10, что дает возможность перемещения планки 10 относительно планки 8, Кроме этого на планке 8 закреплен преобразователь линейных перемещений планки 10, который может быть выполнен, например, в виде корпуса 11 с помещенной в нем дифференциальной катушкой индуктивности

12, внутри которой перемещается сердечник 13, состоящий из ферромагнитных и неферромагнитных участков и с помощью стоек 14 скрепленный с подвижной планкой

10.

Для создания измерительного усилия и фиксации подвижной планки 10 в нулевой геометрической точке с планкой 8 соединен стопор, снабженный точными направляющими для перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения планки 10, который может быть выполнен, например, в виде рычага 15, прикрепленного к планке 8 с помощью пружинного шарнира и несущего цилиндрической или сферический упор 16, прижимаемый измерительной пружиной 17 к рабочим поверхностям призмы 18, в свою очередь, жестко соединенной с подвижной планкой 10, При отсутствии усилия, действующего на планку tO, измерительная пружина 17, прижимает упор 16 к призме 18 и обеспечивает фиксацию планки 10 в нулевой геометрической точке. При этом путем настроечного перемещения сердечника 13 в осевом направлении относительно стоек

14 устанавливается нуль измерительного сигнала преобразователя линейных перемещений. При смещении планки 10 иэ нулевой геометрической точки упор 16, взаимодействуя с рабочей поверхностью призмы 18, создает измерительное усилие, стремящееся вернуть планку 10 в нулевую точку, При этом измеряемые отклонения

Формула изобретения

Трехкоординатная измерительная головка, содержащая корпус, связанные между собой и с корпусом с возможностью относительного перемещения координатные каретки, встроенные в соответствующие каретки преобразователи линейных перемещений, стопоры по числу кареток, каждый из,которых выполнен в виде призмы и рычага с упором на одном конце, предназначенным для взаимодействия с призмой, и механизмы создания измерительного усипланки 10 возможны в обе стороны от нулевой геометрической точки, т.е. реверс измерительного усилия осуществляется автоматически. Рабочие поверхности призмы 18 могут быть выполнены по криволинейному профилю, например. для обеспечения постоянной величины измерительного усилия координатной каретки.

Описанная головка не требует внешнего управления реверсом измерительного усилия и стопорением, как зто необходимо в известных измерительных головках отклонения, При этом она воспринимает перемещения измерительного наконечника в любом направлении по каждой из координатных осей, что позволяет использовать головку не только в составе координатных измерительных машин, но и на станках с

ЧПУ для контроля, например, обрабатываю20 щего инструмента. Поскольку такая головка не требует внешнего управления, то она может быть применена на станке с любой системой ЧПУ.

Конструкция механизма создания измерительного усилия головки в отличие от известной головки обеспечивает осевую растягивающую нагрузку на плоские пружины подвески, что уменьшает их продольную и поперечную деформацию и тем самым ведет к повышению точности головки.

Поскольку иэ состава координатной каретки исключен электропривод, то общая масса подвижных частей в предлагаемой конструкции измерительной головки уменьшается, что улучшает динамические характеристики процесса измерения, Использование изобретения позволяет упростить конструкцию измерительной головки без снижения ее метрологических характеристик и расширить возможности ее применения, например, путем использования на станках с ЧПУ для контроля инструмента, приспособления или детали, лия соответствующих кареток, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения кон струкции, призмы размещены на соответствующих каретках, вторые концы рычагов шарнирно закреплены на корпусе, а каждый механизм создания измерительного усилия выполнен в виде размещенной вдоль оси призмы пружины, один конец которой предназначен для взаимодействия с подвижным элементом преобразователя линейных перемещений. а другой — для поджатия упора соответствующего.рычага к соответствующей призме.

1796865

Составитель A. Ôåäîòîâ

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор п,Ливринец

Редактор

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

Заказ 641 Тираж Подписное . В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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