Устройство для бесконтактного измерения параметров вибрации Советский патент 1983 года по МПК G01H1/00 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован при измерении параметров механически колебаний, в частности определения амплитуды колебаний сварочного инструмента nptt ультразвуковой микросвар ке. Известно устройство для измерения / вибраций инструмента, содержащее по.-. лупроводниковый тензодатчик, наклеен ный вблизи места крепления рабочего инструмента, сигнал которого фиксируется шлейфовым осциллографом 1 . , Недостатком устройства является . низкая точность и повторяемость результатов измерения с различных теНзодатчиков. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бесконтактно го измерения параметров вибрации сва рочного инструмента при ультразвукевой микросварке, содержащее вибропресбразователь, микрометрический винт для регулирования расстояния между вибропреобразователем и свароч ным инструментом и узел крепления сварочного инструмента f2 . Недостатком известного устройства является низкая точность вследствие eвoзмoжнocти установки я фиксации вибропреобразователя с определенными углами наклона в горизонтальной и вертикальной плоскостях по отношению к сварочному инструменту. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем что устройство для бесконтактного из мерения параметров вибрации сварочного инструмента приультразвуковой i. микросварке, содержащеевибропреобразователь, микрометрический винт для регулирования расстояния между вибропреобразователем и сварочным инструментом и узел крепления сварочного инструмента, снабжено двумя взгшмно перпендикулярными направляющими штангами, одна из которых жестко связана с узлом крепления сварочного инструмента и закрепленным на ней MesxaHH3мом тарированной установки вибропреобразователя по отношению.к сварочному инструменту, выполненным в виде шарнира/ на котором закреплен вибропреобразователь, и подпятника шарнира, связанного через вторую направляв ющую штангу с инди-катором перемещения, установленным на первой направляющей штанге, а также микрометрическим винтом. На фиг.1 представлена конструкция устройства, видспереди; на фиг. 2 то же, вид csepxif, на фиг. 3 - зависимость показаний индикатора А от угла : Ч MejBwy осью чувствительного элемента и нормалью к плоскости сварочного инструмента. Устройство для бесконтактного измерения параметров вибрации сварочного инструмента при ультразвуковой . микросварке содержит вибропреобразователь 1, в который входит чувствительный элемент 2 и согласующее устройство 3, закрепленный на шарнире 4, который может быть зафиксирован гайкой 5. Для уравновешивания вибропреобразователя 1 при ослабленной гайке 5 служит пружина б. Шарнир 4 упирается в подпятник 7, в котором он может вращаться в любом направлении. Подпятник 7 шарнира 4 закреплен на направляющей штанге 8 с вoзlvIoжнocтью перемещения вдоль нее и фиксируется винтом 9. Направляющая штанга 8 посредством штанги 10 соединяется с направляющей штангой 11, которая закреплена в узле 12 крепления сварочного инструмента. Перемещение подпятника 7 шарнира 4 вдоль направляющей штанги 11 регистрируется индикатором 13перемещенияи осуществляется при помощи пружины 14. Подпятник 7 шарнира 4 соединен- также с микрометрическим винтом 15, позволяющим устанавливать зазор между чувствительным элементом 2 и сварочным инструментом 16. Направляющая штанга 8 фиксируется винтами 17 и 18. Гайка 19 регулирует поджатие пружины 14. Устройство работает следующим образом. Перемещением подпятника 7 вдоль направляющих штанг 8, 10 и 11 виброрреобразоваа ель 1 подводится к поверхности сварочного инструмента 16 в той точке, где необходимо произвести измерения параметров механических колебаний. Положение подпятника 4 на направляющих штангах 8 и 10 фиксируется винтами 9 и 17, положение же на направляющей штанге 11 не фиксируется, в результате чего чувствительный элемент 2 поджимается пружиной 14к выбранной Точке сварочного инструмента 16. Для обеспечения возможности работы с чувствительными элементами двух различных размеров усилие поджатия регулируется гайкой 19. Установка положения чувствительного элемента 2 относительно сварочного инструмента 16 в горизонтальной плоскости производится ослаблением винта 9 и перемещением подпятника 7по направляющей штанге 8. При этом гайка 5 должна находиться в ослабленном состоянии. Вследствие того, что чувствительный элемент 2 постоянно поджимается пружиной 14, перемещение подпятника 7 по направляющей штанге 8приводит к вращению шарнира 4 в подпятнике 7, в результате чего последний перемещается вдоль направлянвдей штанги 11, что фиксируется индикатором 13 перемещения, причем величина перемещения зависит от вз-аимного расположения чувствительного элемента 2 исварочного инструмента 16, которое характеризуется градуировочным графиком (фиг. 3 . Вибропреобразователь 1 считается настроенным в горизонтгльной плобкости по достижении показаний А индикатора 13 в районе(«0° свбего экстремального значения - некоторой .величины Ад . В этом случае ось чувствительногр элемента 2 нормальна в горизонтальной плоскости к {плоскости сварочного инструмента 16. После этого положение подпятника 7 на направляющей штанге 8 .фиксируется винтом 9. Установка положения вибропреобразователя 1 в вертикальной плоскости производится перемещением подпятника 7 вдоль направляющей штанги 10 при ослабленном винте 18. Настройка производится так же, как и в предыдущем случае, в районе Ц) « О на некото. рое экстремальное значение показаний индикатора 13 перемещения, которое достигается при 0, где Ч - угол в. вертикальной плоскости между осью чувствительного элемента 2 и нормалью 1 плоскости сварочного инструмента 1 Для исследования паргшетров колебаний сварочного инструмента 16 в различных режимах сварки чувствитель ый элемент 2 часто требуется выставлять под определенным углом Cf О в вертика ьной плоскости. Для этого показания А шкалы индикатора 13 переме:щения в положении подпятника 7, соответствующем If 0, устанавливается на нулевое значение . После этого перемещением подпятника 7 по направляющей штанге 10 добиваются показания А индикатора 13 перемещения, соответствующего значению гзаданного |ггла (р и определяемому из калибровочного графика, построенного для данного чувствительного элемента 2, либо I . & по формуле A ttl-coS( 6in( ,где i - расстояние от центра сферы шарнира 4 до чувствительного элемента 2, Зв - размер пятна контактирования в вертикальной плоскости чувствительного элемента 2 и сварочного инструмента 16. После установления необходимого значения угла положение подпятника 7 вдоль направляющей штанги 11 фиксируется винтом 18, а положение шарнира 4 - гайкой 5. Конечной операцией является установление расстояния между сварочным инструментом 16 и чувствительным элементом 2. Для этого микрометрический винт 15 располагается рядом с направляющей штангой 10, вводится в зацепление с подпятником 7 через направлякмцую штангу 10, отводится на необходимое расстояние от сварочного инструмента 16 и фиксируется винтом 17. . Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность измерения механических колебаний свароч ного инструмента за счет повышения точности установки вибропреобразователя относительно сварочного инструмента.

/f

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕСКОНТАКТНО,ГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ сварочного инструмента при ультразвуко- вой микросварке, содержащее вибропрёобразователь, микрометрический винт для регулирования расстояния между вибропрео&41азователем и сварочным инструментом и узел крепле.ния сварочного инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя взаимно перпендикулярными -направляющикш штангами, одна из которых жестко связана с узлом крепления сварочного инструмента и закрепленньпл на ней механизмом тарированной установки вибропреобразователя по отношению к сварочноглу инструменту, выполненным в виде шарнира, на котором закреплен вибропреобразователь, и.подпятника шарнира, связанного через вторую направляющую штангу с индикатором перемещв-§ ния, установленным на.-, первой направ(Л ляющей штанге,а также микрометрическим -винтом. . а