Устройство для измерения линейных перемещений подвижного органа станка Советский патент 1992 года по МПК B23Q15/00 B23B25/06 

Изобретение относится к позиционным системам числового программного управления (ЧМУ) станками, в частности, к устройствам для измерения линем- ных перемещений подвижного органа станка.

Ивестно устройство, которое является одним из основных узлов измерительном обратной связи станков с ЦПУ.

Известно vcTpo.icTBo для измерения линейных перемещении подвижного органа станка, солер отее роторный датчик, связанный реечной инпня.чричегкоч зубчатой передачей с подвижным органом станка при помоп(и упругой связи н направляющей, контактирующей с установленным на эксцентрике роликом для выборки зазоров в зубчатом зацеплении.

t

Недостатками известных устройств является то, что из-за неизбежных Технологических ошибок, возникаю.-тих при изготовлении и установке элементов устройства, не обеспечивается высокая точность измерения станка. Устройства сложны в изготовлении, наладке и трудС

о

с

N

мо обеспечить надежную за1чнту от строки.

Известно устройство, выбранное Л качестве прототипа, содержащее ро- ор- нын датчик, связаннмн реечной цилиндрической зубчатой передачей с подвнж- ным орг аном станка.

Однако это устройство ввиду зазора п зубчато - зацепле .;1Н и погрешности выставки зубчатой реГпш также не сбес печивает высокую точность. При возникновении смешений подписного оргянл на величину больше, чем зазор в зубчатой реечной передача, происходит не - допустимая деформация ш,и поломка элементов устройства .

Цель изобретения - повышение точности.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для измерения линейных перемещений Подвижного органа станка, содержащем роторный датчик связанный реечной цилиндрической зубчатой передачей с подписным органом станка, реечная цилиндрическая зубчатая передача снабжена люфтовыбираю янм механизмом. При этом рейка передачи выполнена косозубон н введена в зацеп10

j

п 2550214

ной на платформе 3. Кронштейн 7 имеет возможность попорота л плоскости, перпендикулярной направлению перемещения платформы 3; С рейкой 5 контактирует зубчатое колесо 10, расположённое на валу 11, который установлен на кронштейне 7 в подшипниках 12 и связан с выходным валом 13 роторного датчика 6 муфтой 14.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении платформы 3 по направляющим 2 плиты 1 с помощью привода 4 вместе с платформой перемещается кронштейн 7 с роторным датчиком 6 я валом с зубчатым колесом 10. При этом зубчатое колесо 10 обкатывается по неподвижной зубчатой рейке 5, вращая вал 11 и связанный с ним муфтой 14 выходной вал 13 роторного датчика 6. Латчик в зависимости от величины перемещения платформы выдает соответствующее количество электрических импульсов, которое и определяет величину перемещения платформы 3, Так как рейка выполнена косозубой и введена люфтовыбиракзилим механизмом в зацепление с кромками боковых поверхностей

Изобретение относится к позиционным системам числового программного управления станками. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит роторный датчик, связанный цилиндрической зубчатой передачей с подвижным органом станка. Реечная цилиндрическая зубчатая передача снабжена люфтовыбнрающим механизмом, при этом рейка передачи выполнена ко- созубой и введена в зацепление с кромками боковых поверхностей цилиндрического прямозубого зубчатого колеса. Обеспечивается точечный контакт зубьев рейки и колеса, что приводит к повышению точности. Люфтовыбнрающий механизм выполнен в виде рычага, установленного с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения подвижного органа станка, причем роторный датчик и цилиндрическое прямозубое колесо расположены на рычаге. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. С/ с

ление с кромками боковых поверхностей ,Q прямозубого колеса, то при перемещецилиндрического прямозубого зубчатого колеса. Обеспечивается точечный контакт зубьев рейки н колеса, что приводит к повышению точности, Люфтовыби- рающий механизм BUHOJVHC : виде рычага, установленного с возможностью поворота п плоскости, перпендикулярной направлению перемещения подвижного органа станка. Причем роторный датчик и цилиндрическое прямояуОое колесо расположены на рычаге.

Изобретение описывается на примере его применения для измерения перемещения платформы силового стола.

На Лиг. 1 изображен силовой стол, нид сбоку; на фиг. 2 - РИД Л на фнг.1 (в увеличенном масштабе); на фиг.З - вид В на фиг. 2.

Силовой .:тол содержит направляющую плиту 1, на которой г направляюгцмх 2 установлена платформа 3, н привод 4 перемещения платформы 3. На плите 1 жч-стко установлена параллельно перемещению платформы 3 яубчагая рейка 5, а роторный датчик 6 скреплен на рычаге лзофтопыбмраюпего уохапизмд в виде кронштейна 7, устан ог чемном на оси 8.

Ось В ра .т.оложена .чрv.;:onbHi h.i- . п стойко , члкреплек35

40

45

50

55

ним колеса в плоскости, перпендикуляр ной направлению перемещения платформы происходят выборка бокового зазора и точечный контакт эубьев в зоне теоретического среднего диаметра зацепления .

Нагрузки, возникающие в зацеплении определяемые собственным сопротивлением датчика, пренебрежимо малы. По- этому точечный контакт, ввиду отсутст вия контактных деформаций от действия внешних и внутренних сил, обеспечивает точное н стабильное положение зубчатого колеса с датчиком относительно рейки. Кроме того, выполнение рейки косозубой расширяет ее технологически возможности.

Датчик, расположенный вместе с зуб чатьгм колесом на поворотном кронштейне в виде рычага, под действием весо- ной составляющей поворачивает его в плоскости, перпендикулярной напранле- нию перемещения платформы, выбирал боковой эазор между колесом и ренкой При этом, в зависимости от могрогшг :- тн ныстлмкн рейки относительно перемещения платформы, зубчат.ое колесо имеете с кронштейном н датчиком гюво- рачимлетги на оси при перемепи-нин

5

0

5

0

5

ним колеса в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения платформы, происходят выборка бокового зазора и точечный контакт эубьев в зоне теоретического среднего диаметра зацепления .

Нагрузки, возникающие в зацеплении, определяемые собственным сопротивлением датчика, пренебрежимо малы. По- этому точечный контакт, ввиду отсутствия контактных деформаций от действия внешних и внутренних сил, обеспечивает точное н стабильное положение зубчатого колеса с датчиком относительно рейки. Кроме того, выполнение рейки косозубой расширяет ее технологические возможности.

Датчик, расположенный вместе с зуб- чатьгм колесом на поворотном кронштейне в виде рычага, под действием весо- ной составляющей поворачивает его в плоскости, перпендикулярной напранле- нию перемещения платформы, выбирал боковой эазор между колесом и ренкой. При этом, в зависимости от могрогшг :- тн ныстлмкн рейки относительно перемещения платформы, зубчат.ое колесо имеете с кронштейном н датчиком гюво- рачимлетги на оси при перемепи-нин

платформы относительно рейки и, как бы отслеживая, постоянно контактирует с мерительной зубчатой рейкой, тем самым обеспечивая постоянный натяг под действием весовой составляющей датчика в зубчатом зацеплении.

Таким образом, между датчиком, расположенным на платформе, и рейкой, закрепленной на плите, осуществляется постоянная беэзазорная кинематическая связь, обеспечивая высокую точность измерения перемещения платформы сило- ного стола. При возникновении аварийных перегрузок, когда платформа сило- вого стола, деформируя в пределах упругих деформаций направляющие элементы плиты, разворачивается вместе с датчиком и зубчатым колесом относительно закрепленной на плите рейки, зубчатое колесо, взаимодействуя с рейкой, поворачивает кронштейн с датчиком в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения платформы, исключая таким образом поломку измери- тельных элементов устройства.

Формула изобретения

фиг/

фие.2

Вид А

ВидВ

W/ Б

П &

фигЗ