Измерительная модульная головка Советский патент 1992 года по МПК G01B5/02 

Изобретение относится к координатным измерениям и может быть использовано в станках с ЧПУ и координатных измерительных машинах для размерного контроля деталей и инструмента, в том числе и для контроля профилей.

Известна измерительная модульная головка, содержащая корпус, подвешенный к корпусу на плоской пружине, измерительный рычаг с измерительным наконечником, механизм модульного преобразования и преобразователь перемещений,

В этой головке измерительный рычаг подвешен к корпусу своей серединой, а измерительный наконечник и механизм модульного преобразования расположены на его противоположных концах. Ось измерительного преобразователя расположена перпендикулярно рычагу, а пружина подвеса одним концом скреплена с корпусом, а другим - с рычагом.

Недостатками головки являются невысокая точность измерения, большие габариты.

Невысокая точность измерения обусловлена неравножесткостью пружинного подвеса рычага при измерении в плоскости, проходящей через рычаг, несимметричностью подвеса, а также из-за возникающих при измерении деформаций сдвига плоской пружины. Большие габариты головки связаны с необходимостью разместить изме- рительныйпреобразователь

перпендикулярно измерительному рычагу, Целью изобретения является повышение точности измерения и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в измерительной модульной головке, содержащей корпус, подвешенный к корпусу на - плоской пружине, измерительный рычаг с измерительным наконечником, механизм модульного преобразования, преобразователь перемещений, оси механизма модульного преобразования и преобразователя перемещений совмещены с осью рычага, рычаг выполнен в виде стакана, охватывающего корпус, в плоской пружине выполнено центральное отверстие, сквозь которое пропущен корпус, а в качестве преобразователя использован индуктивный преобразователь, сердечник которого размещён на корпусе, а якорь - на открытом торце стакана. Изобретение поясняется чертежами конкретного примера выполнения головки. sHa фиг, 1 изображена измерительная модульная головка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Измерительная модульная головка содержит корпус 1 (см, фиг, 1), который может

быть установлен на станине 2 станка с ЧПУ или на подвижном узле станка или координатной измерительной машины (не показаны), измерительный рычаг в виде стакана 3

с измерительным наконечником 4, плоскую пружину 5 подвеса рычага 3, с отверстием 6, механизм 7 модульного преобразования, например, гнездового типа, выполненный в виде конических гнезд 8,9 и заложенного

между ними шара 10, и измерительный преобразователь 11,ось которого расположена параллельно (или соосно) продольной оси 1-1 рычага 3. Измерительный преобразователь 11 выполнен индуктивным, сердечник

12 и катушка 13 расположены в корпусе 1, якорь 14 установлен на стакане 3.

Измерительный наконечник 4, например, призматический (см. фиг. 1), может быть соединен со стаканом 3 с помощью

узла предохранения механизма головки от поломки, выполненного в виде конуса 15, вклеенного в коническое гнездо 16,

Конические гнезда 8 и 9 жестко соединены соответственно с корпусом 1 и рычзгом 3, общая ось гнезд является осью механизма модульного преобразования и расположена с измерительным рычагом 3 соосно.

Силовое замыкание механизма модульного преобразования осуществляется или весом рычага 3 при вертикальном расположении головки, или под действием пружины, поджимающей гнезда 8 и 9 друг k другу, например, пружины сжатия 17, или поддействием упругих сил плоской пружины 5 (плоскость соединения пружины 5 с рычагом 3 расположена ближе к наконечнику 4, чем плоскость соединения пружины 5 с корпусом 1), или сочетанием указанных технических решений.

Для защиты механизма головки от попадания пыли, влаги и посторонних частиц служит эластичная манжета 18.

Измерительная модульная головка ра5 ботает следующим образом.

Корпус 1 (см. фиг. 1) головки устанавливается в подвижной части станка с ЧПУ или координатной измерительной машины (не показаны), или на станине 2 станка с ЧПУ.

0 Подвижную часть средства координатных измерений с измерительной головкой подводят с заданной скоростью к объекту измерения (не показаны), или подвижную часть станка с ЧПУ с инструментом (объектом из5 мерения) подводят к измерительной головке, закрепленной на станине станка (не показаны), Перед касанием с объектом измерения шар 10 занимает центральное положение по оси 1-1 головки, конические

гнезда 8 и 9 соосны. Сердечник 12 находится на минимальном расстоянии от катушки 13.

При касании наконечника 4 (см. фиг. 1) с объектом измерения измерительный рычаг 3 поворачивается вокруг центра плоской пружины 5, коническое гнездо 9, перекатывая шар 10 по коническом утнезду 8, смещается относительно последнего в направлении оси 1-1. Установленный на рычаге 3 якорь 14 удаляется от катушки 13, и измерительный преобразователь 11 выдает сигнал положения ропорциональный смещению наконечника 4.

По этому сигналу в системе управления средством координатных измерений (не по- казана) считывается координата положения подвижной части средства координатных измерений.

Подвеска измерительного рычага 3 на центрально расположенной плоской пружи- не 5 и расположение оси измерительного преобразователя 11 вдоль продольной оси рычага 3 повышают точность измерения головкой, а выполнение рычага 3 в виде стакана и расположение оси измерительно о пр( образователя 11 параллельно продпльнпи оси рычага 3 позволяют уменьшать (абяри- ты головки.

Формула изобретения Измерительная модульная головка со держащая корпус, подвешенный к корпусу на плоской пружине измерительный рычаг с измерительным наконечником, механизм модульного преобразования и преобразователь перемещений, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения габаритов, оси механизма модульного преобразования и преобразователя перемещений совмещены с осью рычага, рычаг выполнен в виде стакана, охватывающего корпус, в плоской пружине выполнено центральное отверстие, сквозь которое пропущен корпус, а в качестве преобразователя использован индуктивный преобразователь, сердечник которого размещен на корпусе, а якорь - на открытом торце стакана.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения и уменьшение габаритов. Сущность: корпус 1 модульной головки может быть установлен на столике станка с ЧПУ или координатной измерительной машине. Измерительный рычаг выполнен в виде стакана 3 с наконечником 4, механизм 7 модульного преобразования выполнен в виде конических гнезд 8 и 9 и заложенного между ними шара 10. Ось измерительного преобразователя 11 совмещена с осью стакана. Преобразователь 11 выполнен индуктивным, сердечник 12 и катушка 13 которого закреплены на корпусе, а якорь 14 установлен на стакане 3. 2 ил. 6 15 10 k 1Л А