Измерительная головка Советский патент 1992 года по МПК G01B7/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для активного контроля изделий в машиностроении при необходимости частой переналадки с одного, контролируемого размера на другой. Известны переналаживаемые измери- телььШё Головки, содержащие два изме- рит ль йых р ьгчага, регулиру ёмы х при переходе от одного контролируемого диаметра к другому. Недостатком таких головок является ненадежность закрепления щупов.

Известна измерительная головка, со держащая размещенное в корпусе рычажное измерительное устройство и кулачковый механизм фиксации поворотного рычага. Головка отличается высокой сложностью конструкции. , -Принятая за прототип переналаживаемая измерительная головка содержит размещенные в корпусе два двуплечих рычага,

измерительные губки (наконечники), закрепленные на одном из плеч каждого рычага, а также преобразователи перемещений, взаимодействующие с другими плечами рычагов. Головка снабжена механизмом фиксации поворотных рычагов при работе и расфиксации их при перё йаладке. Механизм выполнен в виде поворотных кулачков барабанного типа, соединенных с рукояткой. Недостатком такой головки является изменение настройки измерительных преобразователей при переналадке с размера на размер (смещение условного нуля), поскольку при повороте рычагов

тп ройсхЬдйт относительное смещение деталей преобразователя, что связано с наличием зазоров между концами рычагов и кривыми кулачков механизма фиксации. Кроме того, при наладке кулачки смещаются,н.аклоняя рычаги, образующие параллелограмм, причем расстояние между длинными сторонами его оказывается тем ;меньшё, чем больше наклон рычагов. Все

это приводит крнижениюточности,

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет надежной стабилизации относительного положения элементов преобразователя головки в мо мент переналадки,

Указанная цель достигается тем, что в измерительной головке, содержащей корпус, размещенные в нем два двуплечих рычага, измерительные губки (наконечники). закрёплШНыё народном из плеч соответст- вующих рычагов, преобразователи переме щений, взаимодействующие С другими плечами рычагов, а также узел фиксации

рычагов,установлены соединенные со вто-.

рыми концами рыч агов посредством упругих шарниров две планки, на обращенных к рычагам сторонах кото рых выполнены пазы. В соответствующих паз а х установлены , подпружиненные к планкам, причем основание измерительных преобразователей и их подвижные ч асти размещены соо твет- ственно на планках и рычагах. Узел фикса- ций выполнен % виде размещенной в

0 корпусе колодки, связанной с ним посред- 1 ством винта: и предназначенной для прижи ма планок к корпусу. Один из рычагов может быть жестко закреплен на корпусе, т.е. переналадке может подлежать только один из

5 двух рычагов. - - :- .-.„

На фиг.1 изображена измерительная головка (крышка не показана); на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.v ,„,

0 Измерительная головка состоит из корпуса 1, вн утри которого размещены две планки 2, имеющие возможность поворота относительно осей 3. Двуплечие рычаги 4 1 соединены с планками 2 с помощью упруго5 го шарнира (упругого кинематического устройства), роль которого выполняет тонкая перемычка а. Одно из плеч каждого рычага 4 снабжено измерительными губками (измерительными наконечниками) 5, которые

0 опираются на контролируемое изделие. Между рычагами 4 и планками 2 установлены пружины 6, предназначенные для создания измерительного усилия. Основание измерительного преобразователя 7, напри5 мер катушка индуктивности с броневым сердечником, размещено на планке 2. Подвижная часть измерительного преобразователя 8, например, якорь, размещена на рычаге 4. .

0 В теле каждой планки 2 выполнено отверстие, оСь которого наклонена (см. фиг.З) под углом ее., меньи/им угла трения, к плоскости планки 2, обращенной к рычагу 4, причем вдоль оси .отверстия выполнен паз

5 о. В пазу и отверстии размещен упор 9, поджимаемый пружиной 10. Отверстие закрыто резьбовой пробкой 11, Между стенкой корпуса и каждой из планок 2 размеа на пружина сжатия 12,

0 Внутри корпуса размещена колодка 13, выполненная; например, в виде пластины с резьбовым отверстием, как показано на фиг.1 и 3. Колодка 13 Связана с корпусом посредством винта 14, проходящего через

5 отверстие в корпусе наружу и снабженного, например, головкой-Фланцем с внутренним шестигранны;.: ствёрстмем.

Место выхода плеча рычага 4 из корпуса уплотнено гибкой манжетой. С целью исключения влияния деформации манжеты на

измерительное усилие она выполнена из двух секций. Первая секция манжеты 15 за- креплена на передней стейке корпуса Ги на торце фланца, которым с набжена планка 2. Вторая секция манжеты 16 закреплена на торце фланца планки 2 и на плече р ычага 4. Кольцо 17 служит для закрепления манжеты на фланце планки 2. Корпус 1 закрыт крышкой 18. Т „V,, / /Л- -.Измерительная головка работает следу- ющим образом.- - ;,

В процессе измерения контролируемой детали поворотные планки 2 прижаты к стенке корпуса 1 с помощью колодки 13 и винта 14. Под действием колодки 13 упоры 9 утоплены в отверстиях и пазах; а между упором 9 и поверхностью рычага А имеется зазор А (см. фиг.З), позволяющий рычагу 4 поворачиваться, смещая в обе стороны от положения условного нуля якорь 8 изме- рительного преобразователя. Измерительные губки (наконечники) 5 и опираются на контролируемую поверхность, изменение размера которой .при водит., к изменению относительного положения каждого рычага 4 и планки 2, которая подвижна в процессе , измерения. Смещение относительно друг друга основания 7 и подвижной части 8 измерительного преобразователя регистрируется соответствующей аппаратурой (на чертеже не показана).

При необходимости перейти к контро лю детали другого диаметра (например, меньшего, как показано на фиг.1) колодка 13 смещается путем поворота винта 14 и поворотные планки 2 расфиксируются. Под действием пружины 12 планки 2 поворачиваются на осях 3 до положения максимального раскрытия. .При этом упоры 9 под действием пружин 10 смещаются в наклон- ном отверстии и пазу, в результате чего поверхность упора 9 сближается с поверхностью рычага 4, а пружина б прижи- мает рычаг 4 к упору 9. Величина Д( смещения упора. 9 выбирается так, чтобы после контакта рычага 4 и упора 9 основание 7 и подвижная часть 8 измерительного преобразователя находились в положении, соответствующем условному нулю измерительной системы. Затем измери- тельные губки (наконечники) 5 вместе с рычагами4 и планками 2 вручную поворачиваются оператором относительно осей 3 и сводятся до контакта с поверхностью контролируемой детали требуемого размера (для наладки используется эталон- ная деталь). Благодаря упору 9 и пружине 6 установка нуля при этом не изменяется. Для ого, чтобы усилие пружины б и другие случайные силы не смещали при переналадке упор 9 вдоль паза, угол наклона оси отверстия выбран меньшим, чем угол трения. Практически достаточно взять а 5°. Затем выполняется фиксация поворотных планок 2 путем смещения колодки 13 с помощью винта 14. Вначале колодка упирается в торец упора 9. Усилие предварительного натяга пружин 10 выбирается так, чтобы до начала их деформации колодкой 13 планки 2 были надежно прйжа ты к стенке корпуса и не смещались поД дёЙствиём усилия пружин бГ После преодоления усилия предварительного нйтяга пружин 10 колодка 13 утапливает упоры 9 в отверстиях и смещает их в пазах планки 2, прижимая одновременно планки 2 к стенке корпуса. Упор 9, смещаясь по наклонному отверстию, отводится от рычага 4 на величину А, освобождая его. Измерительная головка готова к контролю детали с размером, соответствующим вновь уста н о в л е н н о му эта л о ну.

В том случае, когда контролируемая деталь располагается несимметрично относиельно оси измерительной головки, возможно перемещение (поворот) при переналадке лишь одной из двух встроенных в головку систем рычаг - планка. Тогда вторая система может быть неподвижно закреплена в корпусе, что упрощает конструкцию головки.;

Формула изобретения

1.Измерительная головка, содержащая корпус, размещенные в нем .два двуплечих, рычага, измерительные губки, закрепленные на одном из плеч соответствующих ры- чагов, преобразователи перемещений, взаимодействующие с другими плечами рычагов, и узел фиксации рычагов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, она снабжена соединенными с вторыми концами рычагов посредством упругих шарниров двумя планками, на обращенных к рычагам сторонах которых выполнены пазы, и установленными в соответствующих пазах упорами, подпружиненными к планкам, основание измерительных преобразователей и их подвижные части размещены соответственно на планках и на рычагах, а узел фиксации выполнен в виде размещенной в корпусе

колодки, связанной с ним посредством вин та и предназначенной для поджима планок к корпусу..

2,Головка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что один из рычагов жестко закреплен на корпусе.

/ы

®U2,2

13ФигЗ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля наружных диаметров деталей. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что измерительная головка, содержащая корпус 1, двуплечие рычаги 4, измерительные губки 5, снабжена планками 2, соединенными с рычагами 4 упругими шарнирами, основания 7 измерительных преобразователей размещены на планках 2, их подвижные части 8 - на рычагах 4, а фиксацию рычагов осуществляют путем прижима колодок планками 13 к корпусу 1 с помощью винтов 14, при этом один из рычагов может быть жестко закреплен на корпусе. 1 з.п.ф- лы, 3 ил. (Л С х| ел ел о со ел to 7