ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ Российский патент 1996 года по МПК G01B13/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины тонких протяженных изделий из мягких материалов.

Известен пневматический прибор "Пнеумат" (1), который выбран в качестве прототипа.

Прибор содержит два стабилизатора давления, входное сопло, два измерительных сопла и отсчетное устройство. Измерительные сопла расположены на скобе, которая подвешивается на специальном рычаге, закрепленном на станине станка. Прибор применяется для контроля размеров круглых деталей, обрабатываемых на шлифовальных станках предварительно обработанных достаточно точно, до 0,1 мм.

Недостатком данного прибора является невозможность контроля тонких протяженных изделий в процессе производства при их достижении.

Цель изобретения повышение надежности измерения толщины фольги или ленты из мягких материалов.

Поставленная цель достигается тем, что пневматическое устройство для измерения толщины, содержащее входное сопло, соединенные с ним два измерительных сопла, установленных оппозитно на скобе, рычажный механизм и индикаторный прибор, установленный между входным и измерительным соплами, снабжено стойкой, корпусом, закрепленным на стойке посредством рычажного механизма, рамкой с двумя прижимными роликами, закрепленной на корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно стойке, опорным роликом и регулировочным винтом, установленным на стойке, скоба установлена на корпусе с возможностью поворота в плоскости, параллельной оси стойки, опорный ролик выполнен двухсекционным с полой осью, размещенной коаксиально на одной из полок скобы, другая полка которой расположена между прижимными роликами, рычажный механизм выполнен четырехзвенным с двумя Г-образными звеньями, большие плечи которых одним концом шарнирно соединены с корпусом, а другим - со стойкой, меньшие плечи соединены через пружину с регулировочным винтом.

Кроме того, пневматическое устройство снабжено вентилем коррекции нулевой точки, установленным между входным соплом и индикаторным прибором, а входное сопло выполнено регулируемым.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема, на фиг. 2 блок-схема устройства.

Пневматическое устройство содержит два измерительных пневматических сопла 1 (фиг. 1), установленных соосно на сбалансированной относительно оси 2 вращения скобе 3.

Ось вращения скобы 3 закреплена с помощью кронштейна 4 в корпусе 5 устройства с обеспечением минимального трения в опорах, например, на кернах.

На корпусе 5 закреплены: опорный ролик 6 и два прижимных ролика 7. Ось опорного ролика 6 полая и имеет в верхней части отверстие для выхода нижнего измерительного сопла и закреплена жестко в корпусе, ролик 6 выполнен двухсекционным.

Два прижимных ролика 7 установлены на общей рамке 8 и имеют возможность перемещения в вертикальной плоскости с помощью пневмоцилиндра 9.

Корпус 5 устройства с помощью четырехзвенного параллелограмма 10 подвешен к стойке 11. Нижние рычаги параллелограмма выполнены Г-образными, большие плечо каждого из которых одним концом шарнирно соединены с корпусом 5, другим со стойкой 11, а малое плечо соединено посредством пружины 12 с регулировочным винтом 13, размещенным на стойке. Изменяя винтом 13 натяжение пружины 12 можно изменять положение корпуса 5 в вертикальной плоскости, т.е. регулировать положение устройства по отношению к контролируемой ленте. Для облегчения заправки устройства на контролируемую ленту 14 на роликах установлены заправочные конуса 15. Измерительные сопла 1 соединены через тройник 16 с пневматической схемой устройства, состоящей из последовательно соединенных индикаторного прибора 17, вентиля 18 коррекции нулевой точки индикаторного прибора 17, входного регулируемого сопла 19, регулятора 20 давления, устройства 21 осушки воздуха, фильтра 22, редукционного клапана 23, фильтра-влагоотделителя 24 и вентиля 25 компрессора (на чертеже не указан).

Устройство работает следующим образом: при открытии вентиля 25 сжатый воздух от компрессора давлением Р_в равным 3^oC5 кгс/см², подается на вход пневмосистемы устройства. Воздух проходит предварительную очистку от влаги в фильтре-влагоотделителе 24 и поступает в редукционный клапан 29, где происходит снижение давления воздуха до 1 кгс/см² и автоматическое поддержание значения этого давления.

Далее воздух поступает в воздушный фильтр 22, где происходит его очистка от механических примесей, устройство 21 осушки воздуха и регулятор 20 давления, на выходе которого сжатый воздух имеет постоянное рабочее давление 1 кгс/см².

Очищенный и сухой сжатый воздух со стабилизированным значением давления поступает через входное регулируемое сопло 19, с помощью которого можно изменять пределы измерения устройства, и тройник 16 в измерительные сопла 1, через которые истекает в атмосферу.

Тройник представляет собой деталь, в которой сжатый воздух с одного входа распределяется на два выхода.

Часть пневмосистемы между регулируемым соплом 19 и измерительными соплами 1 образуют измерительную ветвь, к которой подсоединены прецизионный манометр индикаторный прибор 17 и вентиль 18 коррекции "нулевой" точки шкалы индикаторного прибора 17.

Вентиль 18 действует подобно дроссельному клапану: при его закрытии можно несколько повысить давление в измерительной ветви и наоборот. Таким образом стpелку указательного прибора можно скорректировать на нулевую точку шкалы.

Перед применением устройства оно калибруется по эталонному образцу толщины, имеющей форму плоской пластины, либо непосредственно по ленте с известной толщиной. Пластина устанавливается между измерительными соплами 1 горизонтально. Вентилем 18 устанавливают стрелку указанного прибора на "нуль". Пределы измерения проверяются по калибровочным образцам и при необходимости корректируются с помощью регулируемого сопла 24.

После выполнения калибровочных операций устройство готово к работе.

Перед установкой устройства на контролируемую ленту положение рамки 3 по вертикали относительно плоскости ленты регулируется винтом 13, которым создается натяжение (или ослабление) пружины 12, рычаги 10 параллелограмма поднимаются вверх (или опускаются вниз) относительно стойки 11 с таким расчетом, чтобы зона между измерительными соплами по высоте совпадала с положением ленты (для удобства заправки устройства на ленту).

При установке устройства на контролируемую ленту 14 оно с помощью заправочных конусов 15 свободно "наезжает" на ленту.

Рамка 3 с измерительными соплами 1 автоматически, за счет реакций истекающих из сопел струй сжатого воздуха, устанавливается симметрично относительно ленты, поскольку ось вращения 2 рамки 3 установлена на кронштейне 4 в кернах с малым трением.

Включается пневмоцилиндр 9, закрепленный на корпусе 5 устройства, и ролики 7, закрепленные на скобе 8, прижимают ленту к ролику 6, обеспечивая необходимое натяжение ленты в зоне измерительных сопел 1 и обеспечивая перпендикулярность оси измерительных сопел относительно плоскости ленты.

При перемещении ленты при прокатке происходит ее натяжение и верхние ролики из-за небольшого усилия, развиваемого пневмоцилиндром, могут располагаться на ленте не деформируя ее. На процесс измерения толщины это положение влияния не оказывает.

Измерительное давление Р_изм в измерительной ветви служит мерой для определения величины зазора между измерительными соплами 1, следовательно, и толщины измеряемой ленты 14. Величина давления Р_изм фиксируется индикаторным прибором 17.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля толщины тонких протяженных изделий. Цель изобретения - повышение надежности измерения толщины фольги или ленты из мягких материалов, достигается тем, что пневматическое устройство для измерения толщины, содержащее входное сопло, соединенные с ним два измерительных сопла, установленных оппозитно на скобе, рычажный механизм и индикаторный прибор, установленный между входным и измерительными соплами, снабжено стойкой, корпусом, закрепленным на стойке посредством рычажного механизма, рамкой с двумя прижимными роликами, закрепленной на корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно стойке, опорным роликом и регулировочным винтом, установленным на стойке, скоба установлена на корпусе с возможностью поворота в плоскости, параллельной оси стойки, опорный ролик выполнен двухсекционным с полой осью, размещенной коаксиально на одной из полок скобы, другая полка которой расположена между прижимными роликами, рычажный механизм выполнен четырехзвенным с двумя "Г"-образными звеньями, а другим - со стойкой, меньшие плечи соединены через пружину с регулировочным винтом, а также снабжено вентилем коррекции нулевой точки, установленным между входным соплом и индикаторным прибором, а входное сопло выполнено регулируемым. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пневматическое устройство для измерения толщины, содержащее входное сопло, соединенные с ним два измерительных сопла, установленных оппозитно на скобе, рычажный механизм и индикаторный прибор, установленный между входным и измерительными соплами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерения толщины фольги или ленты из мягких материалов, оно снабжено стойкой, корпусом, закрепленным на стойке посредством рычажного механизма, рамкой с двумя прижимными роликами, закрепленной на корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно стойке, опорным роликом и регулировочным винтом, установленным на стойке, скоба установлена на корпусе с возможностью поворота в плоскости, параллельной оси стойки, опорный ролик выполнен двухсекционным с полой осью, размещенной коаксиально на одной из полок скобы, другая полка которой расположена между прижимными роликами, рычажный механизм выполнен четырехзвенным с двумя Г-образными звеньями, большие плечи которых одним концом шарнирно соединены с корпусом, а другим - со стойкой, меньшие плечи соединены через пружину с регулировочным винтом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и изменения диапазона измерений, оно снабжено вентилем коррекции нулевой точки, установленным между входным соплом и индикаторным прибором, а входное сопло выполнено регулируемым.