Устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1993 года по МПК G01B5/02 

Ё

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано как для измерения абсолютных размеров наружных и внутренних поверхностей, так и для определения отклонений их геометрической формы. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния на результат подвижных масс. Указанная цель обеспечивается тем, что «а корпусе каретки 5 посредством шарниров 6 закреплены с возможностью углового поворота ориентированные перпендикулярно направляющей 4 рычаги 7, 8, образующие совместно с ориентированным параллельно указанной направляющей рычагом Г шарнирный параллелограмм, один рычаг которого снабжен измерительным щупом 20 и уголковым отражателем 21, образующим подвижное плечо интерферометра 22, а на концах другого рычага 12 установлены контакты 16, 17, образующие с контактами 18, 19 перекрестную электроконтактную пару. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано как для измерения абсолютных размеров наружных и внутренних поверхностей, так и для определения отклонений их геометрической формы.

Целью изобретения является повышение точности и измерений за счет исключения влияния на результат подвижных масс и обеспечения идентичности контактных усилий.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для измерения состоит из установленного на станине 1 двухкоорди- натного стола 2, предназначенного для размещения измеряемой детали 3 и закрепленной на станине направляющей 4, выполненной в виде трубы, на которой с

возможностью перемещения установлена каретка 5. На корпусе каретки 5 посредством шарниров 6 закреплены с возможностью углового поворота ориентированные перпендикулярно направляющей 4 рычаги 7, 8. образующие совместно с ориентированным параллельно указанной направляющей рычагом 9 шарнирный параллелограмм. На каретке 5 также закреплены два параллельных между собой и перпендикулярных направляющей 4 кронштейны 10, 11 с установленными на них двуплечими рычагами t2, 13 соответственно. Г1ри этом один конец рычага 13 контактирует с рычагом 9 через упор 14, другой его конец снабжен регулируемым противовесом 15, а на обоих концах рычага 12 установлены электрические контакты 16, 17,образующие с контактом 18, установленным на рычаге 8, и с

00

ю VJ ел ю ю

контактом 19, установленным на кронштейне 1 перекрестную электроконтактную паРУНа рычаге 9 также жестко закреплен измерительный щуп 20 и уголковый отражатель 21, образующий подвижное плечо интерферометра 22, установленного на колонне 23, жестко связанной со станиной 1 и включающего в себя неподвижный отражатель 24, оптические клинья 25, полупрозрачную пластину 26, технологические зеркала 27, 28. коллимирующую систему 29 и два фотоприемника 30, 31. При этом указанные системы оптически связаны с лазером 32, установленным на колонне 23, а электрические контактные пары 16-18, 17- 19 связаны с системой управления 33 привода 34. Для обработки сигналов выходы фотоприемников 30, 31 через усилитель 35 и узел 36 выделения перемещения отражателя 21 и формирования сигнала соединены с микропроцессорной системой 37, предназначенной для обработки информации по заданному алгоритму и последующей ее регистрации.

Для обеспечения регулирования усилия контакта измерительного щупа с измеряемым объектом,идентичного при перемещении щупа 20 параллельно направляющей 4 как вниз, так и вверх, предусмотрена связь рычага 12 с кареткой 5 посредством упругого элемента 38 с регулируемой жесткостью устройством 39.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом процесса измерения осуществляют предварительную выставку измеряемой детали 3, перемещая двухкоор- динатный стол 2 в положение совмещения центра измерительного наконечника 20 с линией измерения, параллельной направляющей 4. Затем перемещают каретку 5 вдоль направляющей 4 до момента контакта измерительного наконечника 20 с поверхностью измеряемой детали 3.

При движении каретки 5 из верхнего положения в нижнее при касании наконечника 20 поверхности измеряемой детали происходит размыкание контактов 16, 18, что приводит к исключению привода каретки и ее остановке. При этом наконечник 20 взаимодействует с поверхностью детали с контактным усилием, равным разности составляющей веса параллелограмма, ориентированной по оси наконечника и усилием, создаваемым по той же оси противовесом 15.

При движении каретки 5 из нижнего положения в верхнее при касании наконечника 20 поверхности измеряемо й детали происходит размыкание контактов 17, 19., прижатие которых осуществляется тарированным упругим элементом 38, усилие которого выбирается таким, чтобы усилия, создаваемые вдоль оси наконечника 20 при размыкании контактов 16, 18 и 17, идентичны.

Таким образом, независимо от направления перемещения каретки 5 обеспечивается идентичность контактных усилий между наконечником 20 и поверхностью измеряемой детали, что обеспечивает высокую и стабильную точность измерения размеров между разнорасположенными поверхностями.

Формула изобретения Устройство для измерения линейных

размеров, содержащее основание, закрепленную на нем направляющую, каретку, ус- тановленную с возможностью перемещения по направляющей, и измерительную головку со щупом, кинематически

связанным с кареткой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, кинематическая связь выполнена в виде шарнирно закрепленных концами соответственно на каретке и на щупе двух

рычагов, закрепленных на каретке двух параллельных кронштейнов, шарнирно закрепленных на соответствующих кронштейнах двуплечих рычагов, упора, закрепленного .на одном конце первого

двуплечего рычага, груза, установленного с возможностью перемещения на втором плече этого рычага, и закрепленного на каретке механизма регулирования измерительного усилия, связанного с вторым

двуплечим рычагом, плечи которого предназначены для взаимодействия соответственно с вторым кронштейном и вторым рычагом, а устройство снабжено источником точечного излучения и связанным с ним

и размещенным на щупе оптическим элементом, выполненным в виде уголкового отражателя, оптическая ось которого совмещена с осью щупа.