Устройство для измерения толщины и неплоскостности деталей типа пластин Советский патент 1983 года по МПК G01B5/04 G01B5/28 

Изобретение относится к технике линейных измерений, а именно, к средствам для измерения толщины и неплоскостности.

Известны устройства для измерения толщины и неплоскостности деталей типа пластин, содержащие основание, подвижный держатель для установки контролируемогр объекта, направляющие для плоскопараллельного перемещения держатели, два оппозитно расположенных измерительных преобразова- теля и блок регистрации результатов измерений 1,

Недостатком данных устройств яв- . ляется неполнота получаемой информации. Эти устройства, хотя и позволяккг измерить толщину пластины и отклонение от плоскостностигне позволяют установить координату точки измерения (в плоскости контроля) и установить закон распределения отклонений.

Нгшболее близким к изобретению является устройство для измерения, толщины и неплоскостности деталей типа пластин, содержащее основание, подвижный держатель установки контрр-i лируемого объекта, направляющие для плоскопараллельного перемещения держателя, два оппозитно расположенных

измерительных преобразователя, взаи модействующих с контролируемым объектом, блок регистрации результатов измерений и средство расшифровки полученных результатов. Направляющие для плоскопараллельного перемещения .держателя выполнены крестообразными и снабжены измерителями перемещений по всем координатам 2 j.

10

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения неплоскостности, поскольку направляющие плоскопараллельного движения, состоящие из трех различных кинема15 тических пар, не могут быть выполнены столь е точно, как направляющие, сойтонщие из одной кинематической пары.

Целью изобретения является повы20шение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения толщины и неплоскостности деталей типа пластин содержащем основание,- подвижный, ,

25 держатель для установки контролируемого объекта, направляющие для плос копараллельного держателя два оппозитно расположенных измерительных преобразователя, взаимодействующих с.

30 контролируемым объектом, блок регистрации результатов измерения и сред.ство расшифровки полученных результа тов , направляющие плоскопараллельного перемещения держателя выполнены в виде двух сопряженных плоскостей, одна из которых размещена на основаНИИ, другая - на подвижном держателе а узел отсчета координат выполнен в виде круговой шкалы на подвижном дер чателе и двух взаимно перпендикуляр ых линий, нанесенных на основание. Кроме того,, средство для расшифров ки полученных результатов.выполнено в вийе комплекта шаблонов, один из которых изготовлен по форме основания с двумя взаимно перпендикулярными лиВИЯМИ, а другой - по форме держателя, выполнен прозрачным и с круговой шкалой по периферии, эквивалентной круговой шкале подвижного держателя, а в средней части - с декартовой координатной сеткой. На фиг.1 изображено устройство для измерения толщины и неплоскостнос ти деталей типа пластинJна Фиг,2 - то же, вид сверху, на фиг.З - комплект шаблонов для расшифровки результатов измерений. Устройство для измерения-толщины , и неплоскостности деталей (фиг.1 и 2 содержит основание 1, верхняя поверх ность 2 которого выполнена в виде точной плоскости и служит направляющей для перемещения подвижного держателя 3. Опорная (,нижняя ) плоскость 4 подвижного держателя также выполне |на точной и взаимодействует направляТощей плоскостью основания. ТНа держател размещен узел базирования контролйр мого объекта, выполненный, например для круглых пластин в виде трех опор ных площадок 5 (выносную позицию имеет только одна площадка и трех радиальных упоров б (выносную позици имеет только один упор}, В центральной части основания имеется отверсти в котором установлен бесконтактный измерительный преобразователь 7. Оппозитно первому установлен второй измерительный преобразователь 8, который закреплен на откидном кронштейне 9, Измерительные преобра зователи соединены с блоком 10 peгистрации, который позволяет отмечат как сумму показаний обоих упомянутых преобразователей, так и показани каждого из них. На основание (фиг.2)1 нанесены две взаимно перпендикулярны риски 11 и 12, являющиеся указателям для отсчета координат в плоскости основания. На подвижном держателе (фиг,1 нанесена круговая шкала 13, Средство для расшифровки результа тов измерений, используемое в составе устройства для измерения толщины и неплоскостности-, содержит базовый Ц1аблон 14 (фиг.З) с нанесенными Hat нем взаимно перпендикулярными рисками 15 и 16, и прозрачный подвижный шаблон 17, на периферии нанесена круговая шкала 18, эквивалентная круговой шкале держателя, а в средней части-декартова координатная сетка 19. В необходимых случаях, например, при контроле мелких объектов, прозрачный подвижный шаблон может быть масштабно увеличен. Устройство для измерения толщиЕИЛ и неплоскостности работает следующим образом. Контролируемую пластину устанавливают в подвижный держатель 3, а последний своей опорной плоскостью 4 устанавливают на направляющую плоскость 2 оснрвания 1 (отведя предварительно откидной кронштейн 9 с измерительным преобразователем 8). Затем подводят измерительный преобразователь 8, устанавливая его оппозитно измерительному преобразователю 7. В некоторой точке контролируемого объекта, например в центре, выполняют нулевую установку обоих преобразователей. Затем-перемещают подвижный держатель по заданной траектории и в заданных;-точках отмечают показания измерительных преобразователей с помощью блока 10 регистрации. Благодаря высокой точности направляющих ( плоскость - плоскость) ошибки измерения по координате минимальны: При каждом измерении отмечают также показания по круговой шкале 13, указателями служат взаимно перпен;а(икулярные риски 11 и 12, Два отсчета по шкале 13 однозначно определяют координаты X и У точки измерения, однако преобразование координат из одной системы в другую без использования технических средств затруднительно. Преобразование координат выполняют с помощью комплекта шаблонов : базо вого 14 и прозрачного подвижного 17. Круговую шкалу 18 устанавливают так, чтобы отсчеты в местах пересечения наружного контура подвижного шаблона с. взаимно перпендикулярными рисками 15 и 16 соответствовали отсчетам при измерении. Тогда точка пересечения упомянутых линий в системе координатной сетки 19., нанесенной на подвиж-. ном шаблоне, будет иметь координату точки измерения. Для уменьшения погрешности совмещения шаблон может быть выполнен в увеличенном масштабе. Предлагаемое устройство позволит повысить точност.ь измерения. Формула изобретения 1, Устройство для измерения толщины и неплоскостности деталей типа пластин,-содержащее основание, подвиж ный держатель для установки контролируе.мого объекта, направляющие для плоскопаргшлельного перемещения держателя,дв бппозитно расположенных измерительных преобразователя, взаимодействующих с контролируемым объектом, блок регистрации результатов измерения и средЬтво для расшифровки полученных результатов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, направляющие плоскопараллельного перемещения держателя выполнены в виде двух сопряженных плоскоетей, одна из которых размещена на основании, другая - на подвижном держателе, а узел отсчета координат выполнен в виде кру говой шкалы на подвижном держателе и двух взаимно перпен дикулярных линий, нанесенных на основание.

2. Устройство по П.1, о т л и ч а; ю щ е е с я тем, что средство для расшифровки полученных результатов выполнено в виде комплекта шаблонов, один из .крторых изготовлен по форме основания с двумя взаимно перпендикулярными линиями, а другой - по держателя, выполнен прозрачным и р круговой шкалой по периферии, эквивалентной круговой шкале подвижного держателя, а в средней части - с де,картовой координатной сеткой.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.. Проспект фирмы АОЕ Ccapcaration США, мод., G 33/G ОЗЗТ, 1975. , 2. Станки и инструмент, 1961, № 5, с. 34-35, (прототипJi

15