Устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1979 года по МПК G01B13/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения линейных размеров, например координат.

Известно устройство для измерения линейных размеров, содержащее основание с направляющими, портал с аэростатическими опорами на направляющие основания и собственными направляющими, каретку, перемещаемую по направляющим портала на аэростатических опорах, ползун, измерительную головку, скрепленную через ползун с кареткой, механизм перемещения портала и каретки l .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения линейных размеров с аэростатическими опорами, содержащее узпы компенсации осадка и прогиба портала, возникающие от перераспределения нагрузок на портал, и отдельные аэростатические опоры при перемещении каретки по направляющим портала 2 .

Компенсация осуществляется с помощью четырех регуляторов давления воздуха и четырех коррекционных линеек, расположенных вдоль направляющих портала.

2

При этом регулированием давления воздуха, проводимого к несущим аэростатическим опорам портала и каретки, исключаются их угловые колебания.

Однако вследствие действия на портал переменных сил, направленных вдоль направляющих оснований и появляющихся из-за малого трания в аэростатических опорах от изменения уклона плоскости скольжения,возникают угловые колебания устройства в горизонтальной плоскости.

Ц5лью изобретения является повышение точности устройства путем изменения давления воздуха в аэростатических опорах портала и восстановлением его в точное положение в горизонтальной плоскости.

Это достигается тем, что описываемое устройство снабжено другой коррекционной линейкой, расположенной вдоль направляющих основания, рабочий профиль которой определяется разницей первых производных профиля несущей поверхности направляющей основания в вертикальной плоскости в точках расположения центров несущих аэростатических опор портала, и регулятором давления воздуха, подводимого к по меньшей мере двум, по одной из каждой группы, боковым аэростати ческим опорам, находящимся в противоположных сторонах другой направля щей основания, управляемото коррекционной линейкой основания. Устройство также снабжено други регулятором давления воздуха, управляемым регулятором давления воз духа в несущих опорах портала и ра положенным последовательно регулят давления воздуха в боковых опорах оснозания. На фиг.1 изображено устройство, обидай вид;на фиг,2 - то же,вид сбоку; на фиг.З - схема питания и регу лйрования давления аэростатических опор портала с Устройство для измерения линейных размеров содержит основание 1 с направляющими 2,3, две группы ono калодая из которых состоит из несущих 4,5 и боковых 6,7 аэростатических опор, портал 8, базирующийся на этих опорах, направляющие 9-12, установленные на портале 8, каретку 13 с ползуном 14,1-на котором закреплена измерительная головка 15. Кроме того, устройство имеет две группы опор: несущих 16,17 и боковы 18, 19 аэростатических опор, с помощью которых каретка 13 базируется на портале 8, механизм перемеще портала, выполненный в виде винта с гайкой 20, механизм перемещения каретки (на чертеже не показан), узлы компенсации осадка и прогиба портала В смонтированы на каретке и выполнены в виде регуляторов давления 21-24 воздуха, подводимо к несущим аэростатическим опорам. Две коррекционные линейки 25-26 с криволинейньшта и две 27,28 с прям линейными рабочими профилями, расположенные вдоль направляющих портала.-управляют этими регулятора К основанию вдаль ее направляющих прикреплена коррекционная линейка Устройство включает также регулятор давления 30 воздуха, подводи мого, по меньщей мере, к двум по о ной из каждой группы боковым аэрос тическим опорам основания и распол женный последовательно регулятору 30 в боковых опорах основания регу лятор давления воздуха 31,управляе регулятором давления воздуха в нес гчих опорах портала 8. Убтройство работает следующим образом. Наконечник измерительной головк 15 вводится в контакт с измеряемой поверхностью и дает сигнал о дости жении определенного координатного положения. При этом под действием переменной силы .портал 8 будет кол баться в горизонтальной плоскости. Угловые колебания портала в горизонтальной плоскости, возникающие от. погрешностей несущей поверхности направляющей 2, компенсируются противодействующими силами в боковых аэростатических опорах 6,7. Это осуществляется изменением подаваемого в них давления воздуха посредством регулятора 30 и установленной вдоль направляющих основания корреляционной линейки 29 с рабочим профилем, определяемым разницей первых производных профиля несущей поверхности основания 2 в вертикальной плоскости в точках расположения центров несущих аэростатических опор портала 8. Масштаб профиля рабочей поверхности линейки 29 выбирается, исходя из сочетания чувствительности регулятора 30, зависимости жестких боковых аэростатических опор 6 и 7 от изменения давления, величины колеблющего портала в горизонтальной плоскости. Изменение нагрузки на опоры 4, от которой также зависит величина углового колебания портала в горизонтальной плоскости, компенсируется регулятором давления 31, соответственно меняющим давление воздуха, подаваемого в боковые аэростатические опоры .6 и 7 . Таким образом, благодаря регулированию давления воздуха в боковых аэростатических опорах портала компенсируются его угловые колебания в горизонтальной плоскости, возникающие от непрямолинейности несущей поверхности направляющих основания, повышается точность и достоверность полученных измерений. Формула изобретения 1, Устройство для измерения линейных размеров, например координат, содержащее основание с направляющими, портал с несущими и боковыми опорами на направляющие основания и собственньми направляющими, каретку, перемещаемую по направляющим портала, ползун, измерительную головку, скрепленную, через ползун с кареткой, механизмы перемещения портала и каретки, узлы компенсации осадки и прогиба портала, выполненные в виде регуляторов давления воздуха, подводимого к несущим аэростатическим опорам, и расположенных вдоль направляющих портала коррекционных линеек, управляющих этими регуляторами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем изменения давления воздуха в аэростатических опорах портала, оно снабжено другой коррекционной линейкой, расположенной вдоль направ.ляющих основания, рабочий профиль которой определен разницей первых производных профиля несущей 5 поверхности направляющей основания в вертикальной плоскости в точках расположения центров несущих аэрост тических опор портала, и регулятором давления воздуха, подводимого к по меньшей мере двум, по одной из каждой группы, боковым аэростатическим опорам, находящимся в противоположных сторонах другой направляющей основания, управляемого коррекционной линейкой основания. 2, Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что, оно снабжено другим регулятором давления во 6 духа, управляемьм регулятором давления воздуха Б несущих опорах пор тала и расположенным последовательно регулятору давления воздуха в боковых опорах основания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Руководство по эксплуатации координатно-измерительной машины Va- idator 50 фирмы Brown Sharp США. 2,Патент США № 3831283, кл. 001 В 11/04, 1973.

16

I П 28 27 26 25 / .Л..

гиг.з