Устройство для установки измерительной головки активного контроля Советский патент 1987 года по МПК B24B49/00 

и ограничения углов их поворота. Устройство в виде портала 1 устанавливается на стойках 2, закрепляемых на станине станка. Н,а направляющих портала перемещается каретка 6 с поворотным рычагом 7, на котором закреплена измерительная головка 8, которая может контролироваться контрольной цапфой 12, закрепленной на корпусе каретки 6. Ось 13, вокруг которой поворачивается рычаг 7, жестко связана с кареткой 6. Привод поворота рычага состоит из двигателя 14, корпус которого закреплен на каретке 6, а вал через муфту 15 связан с валом 16, жестко соединенным с поворотным рычагом 7 и расположенным концентрично оси 13 на подшипниках, установленных в корпусе каретки 6. Механизм ввода измерительной головки в рабочее положение и вывода ее в контрольную позицию на цапфу 12

, . t . .

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в круглошлифовальных станках с числовы программным управлением (ЧПУ), предназначенных для обработки деталей типа тел вращения, имеющих ступенчатую поверхность.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение производительности за счет возможности использова ния одного двигателя для поворота измерительной головки и поворотного рычага и ограничения углов их поворота.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, частичный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - станок, оснащенный устройством для установки измерительной головки для активного контроля размеров; на фиг. 5 - устройство с расположением измери-г тельной головки в крайнем верхнем положении.

Устройство для установки измерительной головки активного контроля размеров обрабатьшаемого изделия, например на круглошлифовальном станке, включает портал 1, стойки 2 и 3 которого закреплены на станине 4

выполнен из двух соосно установленных реек 17 и 18, размещенных в направляющих рычага и связанных при помощи упругой связи, включающей пакеты тарельчатых пружин 19 и 20, взаимодействующих между собой через тягу 21. Рейка 17 находится в зацеплении с шестерней 22, установленной на оси 13, а рейка 18 - с шестерней 23, вал 24 которой закреплен в корпусе рычага 7, и на одном конце вала 24 закреплена жестко измерительная головка 8, а на другом - кулачок 25, взаимодействующий с упорами 26 и 27, установленными на рычаге 7 с возможнос- ;тью регулирования. Кроме того, поворотный рычаг снабжен упорами, взаимодействующими с кулачками, закрепленными на корпусе каретки 6 и обеспечивающими ограничение угла поворота поворотного рычага 7. 5 ил.

fO

15

0

5

0

круглошлифовального станка. Портал 1 снабжен направляющими 5, на которых смонтирована каретка 6 с поворотным рычагом 7, оснащенным измерительной головкой 8. Для перемещения каретки 6 устройство снабжено приводом перемещения каретки, выполненным в виде винтовой пары, гайка 9 которого связана с кареткой 6, а двигатель Ш, вращающий ходовой винт 11, закреплен на стойке портала. Опорная измерительная цапфа 12 закреплена на каретке. Ось 13, вокруг которой поворачивается поворотный рычаг 7, жестко связана с кареткой 6. Привод поворота рычага состоит из двигателя 14, корпус которого закреплен на каретке 6, а вал через муфту 15 связан с валом 16, жестко соединенным с поворот- ным рычагом 7 и расположенным концентрично оси 13 на подшипниках, установленных в корпусе каретки 6.

Механизм ввода измерительной головки в рабочее положение и вывода ее с последующей установкой на опорную измерительную цапфу .12 выполнен в виде двухшестеренного реечного механизма, причем рейка этого механизма вьтолнена из двух частей 17 и 18, которые размещены в направляющих

(не. показаны) корпуса поворотного рычага 7. Между собой части 17 и 18 связаны при помощи упругой связи,которая включает пакеты тарельчатых пружин 19 и 20, размещенных в выточ- как частей 17 и 18 рейки, взаимодействующих между собой посредством тя- ги 21. Часть 17 рейки находится в постоянном зацеплении с шестерней 22, которая смонтирована на оси 13, а часть 18 рейки находится в постоянном зацеплении с шестерней 23, вал 24 которой закреплен в корпусе поворотного рычага с возможностью поворота. Один конец вала жестко связан с корпусом измерительной головки 8, а другой конец этого вала 24 оснащен кулачком 25, который в процессе вращения вала 24 взаимодействует с упорами 26 и 27, служащими для ограничения угла поворота измерительной головки. Кроме того, корпус поворотного рычага снабжен упорами 28 li- 29, которые в процессе работы взаимодействуют с кулачками 30 и 31, закрепленными на корпусе каретки 6 и обеспечивающими ограничение угла поворота поворотного рычага 7.

Управление двигателями продольного перемещения каретки и ввода и вывода измерительной головки осуществляется от системы числового программного управления станком (не показана).

40

ловки относительно поворотного рычаУстройство работает следующим об- га, но в обратном направлении,вследствие чего при подъеме поворотного рычага и его опускании измерительная головка занимает неизменное положение, что важно для измерительной головки с фотоэлектрическим преобразователем, не позволяющим устанавливать измерительную голов ку с большим углом наклона по отношению к верти- . кальной плоскости, проходящей через линию центров станка.

До тех пор, пока кулачок 25 не войдет в контакт с регулируемым упором 26, части 17 и 18 с тягой 21 перемещаютразом.

В исходном состоянии поворотный рычаг 7 занимает положение, показанное на фиг. 5. Щупы 32 и 33 измерительной головки 8 замкнуты на измерительной цапфе 12. Каретка 6 установлена относительно шлифовальной бабки 34 так, что плоскость, перпендикулярная оси центров 35 и 36 станка. проходит через вертикальные оси измерительных щупов 32 и 33 измеритель- ной головки 8 и отстоит от торца шлифовального круга 37 в его глу,бину на 8-10 мм.

45

ся как одно целое, но как только куВ исходном положении щупы измери- 50 лачок 25 войдет в контакт с регулительной головки замкнуты на эталонной измерительной цапфе и результат измерения сравнивается с диаметром этой эталонной измерительной цапфы, храняющимся в памяти системы ЧПУ уп- равления станком. В результате этого контрольного измерения цапфы система ЧПУ управления станком выдает сигнал на коррекцию показания измерительной головки. Необходимость коррекции этих показаний измерительной головки обусловлена силовой деформацией самой измерительной головки и износом самих измерительных щупов. Как только будет осуществлена коррекция, система ЧПУ подаст команду в измерительную головку на развод измерительных щупов, которые разводятся двигателем, входящим в конструкцию головки, и затем на включение двигателя 14 поворота поворотного рычага .7. При включении двигателя 14 его вращение через муфту 15 передается приводному валу 16, жестко связанному с поворотным рычагом. Поворачиваясь против часовой стрелки (если смотреть со стороны двигателя 14, фиг. 1), поворотный рычаг опускается При этом часть 17 рейки начинает обкатываться вокруг шестерни 22, вал которой жестко связан с кареткой 6, в результате чего части 17 и 18 рейки перемещаются в направляющих поворотного рычага в направлении вала 24 и поворачивают шестерню 23 по часовой стрелке, поворачивая при этом измерительную головку 8 также по часовой стрелке относительно поворотного рычага 7. Но гак как шестерни 22 и 23 .имеют одинаковые диаметры, то угол поворота поворотного рычага равен углу поворота измерительной го40

45

ся как одно целое, но как только куруемым упором 26, дальнейший поворот измерительной головки прекращается. Однако, если в это время упор 28 не , вошел в контакт с кулачком 30, поворотный рычаг 7 будет продолжать поворачиваться и, следовательно, часть 17 рейки будет продолжать обкатываться вокруг шестерни 22, перемещая ее в направлении шестерни 23,

сжимая при этом пакеты пружин 19 и 20, поскольку часть 18 рейки не может перемещаться вперед, так как кулачок 25 вошел в контакт с упором 26. Но как только упор 28 войдет в контакт с кулачком 30, .двигатель 14 вьшлючается, поворот рычага прекращается, а измерительная головка занимает рабочее положение, показанное на фиг. 3. Таким образом, данная конструкция привода позволяет перемещать измерительную головку в два фиксированных положения.

После введения измерительной головки в рабочее положение (фиг. 3) по команде системы ЧПУ осуществляетс замер обрабатываемого диаметра, а затем развод измерительных щупов 32 и 33 и по команде ЧПУ включается снова двигатель 14 (только вращение его при этом будет в противоположном направлении первоначальному) и осуществляется перемещение измерительной головки в положение, показанное на фиг. 5, т.е. в исходное положение. При этом измерительная головка поворачивается относительно поворотного рычага до тех пор, пока кулачок 25 войдет в контакт с регулируемым упором 27, после чего поворачивается только поворотный рычаг относительно каретки вокруг оси 13. При этом часть 17 рейки также перемещается в своих направляющих, обкатываясь вокруг шестерни 22 и сжимая при этом пакеты пружин 19 и 20. Перемещение поворотного рычага осуществляется до тех пор, пока упор 29 не войдет в контакт с кулачком 31. В этом положении измерительной головки сие- тема ЧПУ вьщает команду на замыкание измерительных щупов 32 и 33 на эталонной измерительной цапфе. На этом полный цикл перемещения измерительно

головки в крайнее положение закончен. От произвольного перемещения измерительной головки из исходного верхнего положения в крайнее нижнее она удерживается механизмом с автоматическим управлением (не показан). При необходимости измерения обра- батьюаемого изделия в нескольких местах в продольном направлении система ЧПУ включает двигатель 10, ко

5 0 0 5 0

5

торый начинает вращать ходовой винт I, взаимодействующий с ходовой гайкой 9 каретки, в результате чего происходит продольное перемещение измерительной головки в продольном на- правлении.

Таким же образом осуществляют перемещение измерительной головки, когда нужно освободить зону загрузки станка. Только в этом случае измерительная головка находится в верхнем положении, показанном на фиг. 5.

Формула изобретения

Устройство для установки измерительной головки активного контроля, содержащее портал, закрепленный на станине станка, каретку с поворотным рычагом, оснащенным измерительной головкой, привод перемещения каретки, опорную измерительную цапфу, закрепленную на каретке, привод поворота рычага вокруг оси, установленной на каретке, двигатель которого жестко связан с кареткой, а приводной вал - с корпусом поворотного рычага, и механизм ввода измерительной головки в рабочее положение, от л и - чающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности позиционирования, механизм ввода измерительной головки в рабочее положение выполнен в виде двухшесте- ренной реечной передачи, рейка которой состоит из двух частей, расположенных в корпусе поворотного рычага соосно друг с другом с возможностью взаимодействия через упругую связь, вал одной из шестерен связан с корпусом каретки и служит осью поворотного рычага, причем на оси концент- рично ей установлен вал привода поворота рычага, а вал второй шестер45 ри установлен с возможностью поворота в корпусе рычага, на одном конце вала второй шестерни установлена измерительная, головка, а на втором - кулачок с возможностью взаимодействия

50 с одной парой упоров, размещенных на корпусе рычага, на каретке установлены кулачки с возможностью взаимодействия с второй парой упоров, размещенных на корпусе рычага.

1303386

.Budf(

W

x

27

/ 15

Фтг.Ъ

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в круглошлифовальных станках с чис- ловым программным управлением, предназначенных для обработки деталей типа тел вращения, имеющих ступенчатую поверхность. Цель изобретения - упрощение конструкции и повьшение точности позиционирования измерительной головки за счет возможности использования одного двигателя для поворота измерительной головки и поворотного рычага ЛАК . -N. / (Л со о САЭ СО ОО ««./

Составитель В. Жиганов Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич

Заказ 1256/17 Тираж 716Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4