Двухкоординатное измерительное устройство Советский патент 1988 года по МПК G01B5/24 G01B5/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля местоположения отверстий, выполненных на плоских де- талях, например на печатных платах.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг. 1 пока:зана схема двухкоор- динатного измерительного устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез на фиг. 2; на фиг. 4 - индикаторный растр; на фиг. 5 - измерительный растр; на фиг. 6 - схема взаимодействия щупа с контролируемым отверстием} на фиг. 7 - график зависимости усилия, развиваемого упорами, от смещения щупа; на фиг. 8 - блок-схема обработки измерительной информахщи.

Устройство содержит корпус 1 с цилиндрическим хвостовиком 2, пружинный параллелограмм 3, щайбу 4, закрепленную на ней посредством пружинного параллелограмма 5, каретку 6с конусообразным щупом 7, датчик линей- ных перемещений щупа 7, выполнённьй в в виде индикаторного растра 8, закрепленного в корпусе 1, измерительного растра 9, закрепленного на каретке, светоизлучателей 10-13 и фотоприемников 14-17, механизм установки щупа 7 в исходное положение, выполнённьй в виде упоров 18-21, каждьй из которых вьтолнен в виде закрепленной на карет ке 6 гильзы 22, установленного в ней и подпружиненного в осевом напсавле- нии плунжера 23 с наконечником 24, ко нтактирующим с корпусом 1, и соос- но установленной в гильзе 22 с возмож ностью осевого перемещения ограничительной шайбы 25, и блок обработки измерительной информации, выполненный в виде усилителей 26 и 27,- формирователей 28 и 29 сигналов, преобразую- щах периодические аналоговые сигналы в последовательный цифровой код, реверсивных счетчиков 30 и 31 по числу измеряемых координат и управляюще ЭВМ 32. .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии цилиндрический хвостовик 2 закрепляют на рабоче органе промьшленного органа. С помощью упоров 18-21 и датчика линейных перемещений щупа 7 устанавливают щуп 7 в исходное положение, при котором

управляющая ЭВМ 32 считывает со счетчиков 30 и 31 нулевые значения.

При измерении координат отверстий, например, в печатной плате 33 щуп 7 выводится в теоретическую точку расположения центра контролируемого отверстия и вводится в это отверстие до упора в плату 33. При совпадении осей контролируемого отверстия и щупа 7 каретка 6 остается неподвижной и управляющая ЭВМ 32 считьтает со счетчиков 30.и 31 нулевое значение. Если несовпадение осей отверстия в плате 33 и щупе 7 меньще радиуса отверстия, то щуп 7 взаимодействует с платой в одной точке и смещает каретку 6 до совпадения осей отверстия и щупа 7. При этом с помощью растров 8 и 9 и светоизлучателей 10-13 в фотоприемниках 14-17 формируются периодические сигналы, пропорциональные перемещению каретки 6 во взаимно перпендикулярных направлениях. Сигналы перемещения усиливаются усилителями 26 и 27, преобразуются в последовательные цифровые коды формирователей 28 и 29 и после преобразования счетчиками 30 и 31 в параллельные цифровые коды вводятся в управляющую ЭВМ 32. По окончании измерения щуп 7 вьшодят из- отверстия платы 33 и он возвращается в исходное положение за счет упоров 18-21, реализующих близкую к релейной зависимость суммарного усилия воздействия на каретку 6 от величины смещения щупа 7 от исходного положения.

Данная зависимость обеспечивается предварительным натягом каждого из упоров 18-21,

Формула изобретения

Двухкоординатное измерительное устройство, содержащее корпус с цилиндрическим хвостовиком и с.опорной поверхностью, закрепленную на этой поверхности посредством пружинного параллелограмма шайбу, охватывающую хвостовик, закрепленную на шайбе со стороны опорной поверхно.сти nocpeq;CT- вом второго пружинного параллелограмма, ориентированного перпендикулярно первому, каретку с конусообразным щупом, расположенным соосно с хвостовиком, датчик линейньк перемещений щупа и установленный на каретке с возможно,стью взаимодействия с корпусом механизм установки щупа в исходное положение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, механизм установки щупа в исходное положение выполнен в виде четьфех попарно соос- ных упоров, оси которых перпендикулярны плоскостям плоских пружин соответствующих параллелограммов и расположены в одной плоскости, а каждый из ю

упоров вьтолнен в виде закрепленной на каретке гильзы, установленного в ней и подпружиненного в осевом направлении -плунжера с наконечником, контактирующим с корпусом, и соосно установленной в гильзе с возможностью осевого перемещения ограничительной шайбы, в отверстии которой размещен наконечник.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля местоположения отверстий, выполненных на плоских деталях, например, на печатных платах. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет однозначной фиксации измерительного щупа при отсутствии измерительного усилия. Перед измерением с помощью упоров, реализующих близкую к релейной зависимость суммарного усилия воздействия на каретку от величины смещения щупа, последний устанавливают в исходное положение. При измерении щуп вводят в контролируемое отверстие и в зависимости от величины несовпадения осей отверстия и щупа каретка перемещается во взаимно перпендикулярных направлениях,- что фиксируется с помощью растров, све- тоизлучателей, фотоприемников, .усилителей, формирователей последовательных цифровых кодов, счетчиков и управляющей ЭВМ. 8 ил. i (Л

IZ

(Ри,г.1

20М

П

/J

l .

Г f2f

fO

г 19

9U.2.2

д

(рае. Ч

0US.S

NJ

ViL. S

Печатная плата

.б

Смещение щупа, 5 РН