Измерительное устройство Советский патент 1992 года по МПК G01B5/20 G01B5/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических элементов объектов различной формы, в частности для измерения взаимного расположения поверхностей.

Известно измерительное устройство с тремя направляющими, на одной из которых установлен поворотный измерительный стол, а на двух других - координатные измерительные узлы, каждый из которых выполнен в виде подвижной вдоль направляющей каретки, закрепленной на ней стойки, установленный на стойке второй каретки, размещенной на второй каретке пиноли с ocbto симметрии, параллельной оси симметрии направляющей, на которой установлен измерительный стол, и измерительной головки, закрепленной на обращенном к измерительному столу конце пиноли. Недостатком такого устройства является его сложность и невысокая точность вследствие большого количества кинематических связей элементов, участвующих в измерении.

Известно устройство, содержащее основание с базовой плоскостью, на которой установлен подвижный стол, стойку, каретку, установленную на стойке с возмоясностью перемещения вдоль нее, закрепленные на каретке измерительные головки с тактильными элементами, интер.ференционные измерители стола и каретки, Недостатком устройства является низкий уровень техно.псгичности некоторых специальных измерзний, например измерения профиля круговой развертки тел. Такие измерения бызают необходимы, например. для контроля поофилп буртика ролика видеомагнитофон;ой техники. Кроме того, измерения таки- устройством сопровождаются методическим /- погрешностями.

Наиболее близко по техническому решению к изобретению устройства, содержащее основание с направляющими, установленный на.ISMX портал с каретками, на которых закреплены измерительные головки с тактильными элементами, измерители линейных перемещений кареток и установленный на основании с возможностью вращения вокруг своей оси вал с торцовой базовой поверхностью для установки измеряемых изделий и привод вращения вйла.Недостатком такого устройства является его сложность.

Целью изобретения является упрощение конструкции измерительного устройства..,

На фиг.1 показано устройстао, общий вид: на фиг.2 - вал А на фиг.1.

Устройство содержит основание 1, установленный на нем в подшипнике 2 вал 3, имеющий торцовую базовую поверхность 4 для установки измеряемого объекта 5. На

.валу 3 установлена каретка б, имеющая возможность возвратно-поступательных перемещений от привода 3 (не показан). На каретке 6 закреплена измерительная головка 7 с тактильными элементами 8 и отражатель 9 интерференционного измерителя 10. Измерительная головка 7 выполнена с возможностью измерения в параллельном оси вала 3 направлении двумя тактильными элементами 8. контактные поверхности которых расположены на оптической оси измерителя 10. Устройство снабжено установленными на основании 1 перпендикулярно оси вала 3, фрикционно взаимодействующими с ним за счет поджа0 тия тягой 11 и штангой 12, и.меющими возможность возвратно-поступательных перемещений. Тяга 11 соединена с приводом (не показан), а на штанге 12 закреплены отражатель 13 интерференционного изме5 рителя 14 и измерительная головка 15, выполненная с во.зможноптью измерения, в направлении перемещений штанги 12 двумя тактильными элементами 16, контактные поверхности которых расположены на прямой, совпадающей с оптической осью измерителя 14.

Устройство работает следующим образом.

Интерференционным измерителем 10с

5 помощью тактильных элементов 8 измеряют толщину размещенного между ними объекта 5, затем с помощью тяги 11 проворачивают вал 3 с измеряемым объектом 5 на заданный угол, величину которого

0 измеряют с помощью измерителя 14 и отра, жзтеля 13, закрепленного на штанге 12, совершающей при повороте вала 3 поступательное движение. Затем повторяют измерение толщины объекта 5. По результатам измерений строят профили круговой разрертки объекта 5. При этом по одной оси откладывают угловые координаты по данным измерителя14, а по другой оси - соответствующие им линейные координаты точек контакта тактильных элементов 8 с расположенным между ними объектом 5.

Кроме того, этим же устройством можно измерить другой линейный размер, например диаметр объекта 17. Для этого объект 17 закрепляют на основании 1 между тактильными злeмeнtaми 16 таким образом, чтобы ось измеряемого размера совпадала с линией, прохо,чящей через контактные точки тактильных элементов 16. Затем с помощью

тяги 11 поворачивают аал 3. который перемещает фрикционно связанную с ним штангу 12 до , момента контактного взаимодействия какого-либо из элементов 16 измерительной головки 15с объектом 17. Интерферометр 14 фиксирует координату контакта. После зтого тягой 11 меняют направление поворота вала 3 на противоположное и измеряют кoopдинaty контакта объекта 17 с другим элементом 16. и по разности измеренных координат с учетом значения расстояния между тактильными элементами 16 получают линейный размер объекта 17.

Ф о рмул а изоб рете н ия

1, Измерительное устройство, содержащее основание, установленный на нем с возможностью вращения вокруг своей оси вал сторцовой базовой поверхностьюдая установки измеряемого изделия, две измерительные каретки, закрепленные на каретках измерительные головки с тактильнь/ми элементами, измерители линейных перер ещений кареток и привод вращения вала, отличающееся тем. что, с целью упрощения конструкции, одна из кареток установлена на валух возможностью перемещения вдоль его оси, другая каретка выполнена в виде установленной на основании и фрикционно связанной с валом штанги, ось которой перпендикулярна оси вала, а привод вращения вала выполнен в виде тяги, установленной на основании перпендикулярно оси вала и фрикционно связанной с ним.

2.Устройство поп.1,отличающеес я тем, что. с целью расширения технологических возможностей, одна из измерительных головок закреплена на одном из концов штанги, на другом конце которой закреплен отражатель, взаимодействующий с интерференционным измерителем линейных перемещений, оптическая ось которого лежит в одной плоскости с линией фрикционного контакта тяги с валом.

3.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что, с целью повышения точности измерений, каждая измерительная головка выполнена не менее чем с двумя тактильными элементами, контактные поверхности которых расположены на оптической оси интерференционного измерителя линейных перемещений.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических элементов объектов различной формы, в частности для измерения взаимного расположения поверхностей. Целью изобретения являетсяупрощение конструкции'устройства, расширение его эксплуатационных возможностей и повышение точности измерений. Интерференционными измерителями 10 с помощью тактильных элементов 8 измеряют толщину размещенного между ними объекта 5. С помощью тяги 11, фрикционно связанной с валом 3, поворачивают вал 3 с измеряемым объектом 5 на заданный угол, величину которого измеряют с помощью измерителя 14 и отражателя 13,закреплённого на щтанге 12, совершающей при повороте вала 3 поступательное движение за Счет фрикционной связи с последним. Затем повторяют измерение толщины объекта 5. По результатам измерений строят профили круговой развертки объекта 5. Кроме того, измерителем 14с помощью штанги 12 и закрепленных на измерительной головке 15 тактильных элементов 16 можно измерить линейный размер объекта 17. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.в 8Ислс|5^Сл) ГО