Устройство для измерения геометрических параметров изделий типа трубы

.я быи этоного и ватьстС помощьюронштейн 2529 толщины танавливают датч ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯЕИ ГКНТ СССР(21) 4353698/24-28 (22) 30 .1 2.87 (46) 23.03.90. Бюл.(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦНИИТКа" (72) Ю.Г, Томашевский, В.П, Баринов и В.В. Ульянов (53) 531 .71 7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР1305523, кл. С 01 В 5/12, 1985.Заявка Японии61-30201,кл. С 01 В 5/12, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТ РИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗДЕЛИЯ ТИПА ТРУ БЫ (57) Изобретение относится к измер тельной технике и может использо ся в машиностроении при производ ве длинномерных труб большого диамет ра в процессе комплексных измерений и контроле геометрических параметров иэделий. Целью изобретения являютсяц 27 О повышение точности измерении и повышение инФормативности устройства. Механизм перемещения измерительного узла вставляют внутрь трубы с предварительчо прижатыми к цилиндру 1 рычагами 3 с опорными роликами 2 и вытянутыми до упора концевыми рычагамиизмерительного узла. С помощью установочного привода 7 рычаги 3 цилиндра 1 симметрично раздвигаются доупора во внутреннюю полость трубы опорных роликов 2. Включением привода18 измерительного узла симметричнораздвигаются шарнирно-рычажные многозвенники измерительного узла до контакта с поверхностью трубы хотодного опорного ролика 17. Пр мпроисходит процесс окончательцентрирования оси измерительного узла относительно оси трубы с использованием муфты 14 с промежуточнойпризматической деталью.привода 26 перемещают к1 551957 510 трубы напротив опорного ролика 17 многоэвенника,несущего датчик 9 изМерения перемещения рычага. Перемение кронштейна 25 контролируют с и мощью регистратора 28, получающего сигнал от датчика 27 перемещения кронштейна, Включают привод вращения трубы. Измерительный узел перемещается вдоль оси трубы синхронно с кронштейном 25, не вращаясь, что обеспечивается стабилизирующим проэ тивовесом 13, жестко связанным с Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в машиностроении при производстве длин- щ номерных труб большого диаметра в Процессе комплексных измерений и контроля геометрических параметров издеЛий вЦель изобретения - повышение точ ности за счет обеспечения непрерывноСти измерений и улучшения центрирования измерительного узла и повышение информативности устройства за счет обеспечения возможности измерений до полнительных геометрических параметров изделий (овальность, толщина, разностенность) с привязкой этих параметров к координатам изделия.На Фиг, 1 представлено устройство, общий вид; на Фиг, 2 - механизм перемещения и измерительный узел, вид сбоку; на Фиг. 3 - измерительный узел, план.устройство содержит (Фиг.1-3) механизм перемещения измерительного узла, включающий цилиндр 1 с шестью опорными роликами 2 на рычагах 3, связанных с цилиндром 1 и установленных по три под углом 120" друг к дру ,15 гу с обоих торцов цилиндра 1, привод 4 продольного перемещения механизма,датчик 5 продольного перемещения цилиндра, подключенный к нему регистратор 6 продольного перемещения цилиндра, установочный привод , кинематически связанный с Фланцами 8, соосно и подвижно посаженными на цилиндр 1, установленные на. Фланцах 8 ролики 9 возвратные пружиныО, зак репленные одними концами на рычагах 3, другими - на цилиндре 1, ось 11 цилиндра, установленную в подшипниках 12, которые установлены в цилиндосью цилиндра 1, Датчики 19 измеряютотклонения внутреннего диаметра трубы, которые регистрируются в регистраторах 21 . Одновременно датчиком 29измеряется толщина трубы, котораярегистрируется на регистраторе 30.Вращение трубы воспринимается датчиком 22 углового положения трубы ирегистрируется в регистраторе 23.Информация с регистраторов поступаетна устройство обработки информации3 ил. ре 1, стабилизирующий противовес 13,закрепленный с одной из сторон оси11, муфту 14 с промежуточной призматической деталью (не показана), установленную на другой стороне оси 11цилиндра. Устройство содержит такжеизмерительный узел, который сопряженс механизмом перемещения с помощьюоси 15 через муфту 14 н включает поменьшей мере два симметричных относительно оси 15 шарнирно-рычажныхмногозвенника 16 с опорными роликами7 на концах, привод 8 измерительного узла, датчики 19 перемещения рычагов, кинематически связанные сконцевыми рычагами 20 одного из шарнирно-рычажных многозвенников 1 6, регистраторы 21 сигналов датчиков перемещения рычагов, Кроме того, устройство содержит также (Фиг.1) датчик22 и регистратор 23 углового положения трубы, измерительную линейку 24,расположенную параллельно оси контролируемой трубы, подвижный в осевомнаправлении вдоль измерительной линейки кронштейн 25 с приводом 26 перемещения, связанный кинематически скронштейном датчик 27 перемещениякронштейна и подключенньФ к нему регистратор 28 перемещения кронштейна,датчик 29 толщины трубы, установленной на конце кронштейна, и подключенный к нему регистратор 30 толщинытрубы блок сичхронизации перемещений кронштейна и измерительного узла(не показан),Устройство работает следующим образом.Механизм перемещения измерительного узла (Фиг.1 и 2) вставляютвнутрь трубы с предварительно прижатыми к цилиндру 1 рычагами 3 с опор 1551957ными роликами 2 и втянутыми до упора концевыми рычагами 20 измерительного узла, с помощью установочного привода 7 рычаги 3 цилиндра 1 симмет 5 рично раздвигаются подвижными фланцами 8 с.роликами 9 до упора во внутреннюю поверхность трубы опорных роликов 2, чем достигается предварительное совмещение оси 15 измерительного узла с осью трубы. Включением привода 18 измерительного узла ск- метрично раздвигаются шарнирно-рычат. ные многозвенники 1 6 до контакта с внутренней поверхностью трубы хотя бы одного опорного ролика 17, при этом при несовпадении осей измерительного узла и оси трубы происходит процесс окончательного центрирования оси измерительного узла внутри трубы, 20 что достигается посредством подвк- ного соединения оси 15 через муфту 14 с осью цилиндра. При этом муФта 14 с промежуточной призматической деталью допускает смещение оси 15 па раллельно оси цилиндра 1. После центрирования измерительного механизма перемещением кронштейна 25 с помощью привода 26 устанавливают датчик 29 толщины трубы в плоскости измеритель- ЗО ного механизма напротив опорного ролика 17 многозвенника, несущего датчик 19 измерения перемещения рычага.Контроль за перемещением кронштейна 25 осуществляют с помощью регистратора 28, получающего сигнал от датчика 27 перемещения кронштейна.После установки устройства висходное состояние все регистраторы инФормации устанавливаются в положение начала отсчета.По команде Пуск" .включаются все приводы перемещений устройства и привод вращения трубы (не показан), При этом механизм перемещения измеритель ного узла синхронно с кронштейном перемещается вдоль трубы и одновременно вращается вместе с трубой. Измерительный узел перемещается вдоль трубы синхронно с кронштейном 25, не 5 О вращаясь, что обеспечивается стабилизирующим противовесом 13, жестко соединенньм с оськ 11 цилиндра 1, посаженной подвижно в подшипники 12.Концевые рычаги 20 многозвенников 16 измерительного механизма совершают относительно внутренней поверхности трубы движения по спирали, шаг которой определяется скоростью перемещения механизма перемещения измерительного узла и скоростью вращения трубы. При этом осуществляется постоянный контакт опорных роликов 17 с внутренней поверхностью трубы, непрерывное центрирование оси измерительного узла, измерение отклонений внутреннего диаметра трубы и их регистрация в регистраторах 2 .0 дновременно с измерением отклонения внутреннего диаметра трубы в зоне контакта опорного ролика 17 шарнирно-рычажного многоэвенника с наружной стороны трубы на кронштейне 25 синхронно движется датчик 29 толщины трубы, сигналы которого регистрируются в регистраторе 30 толщины трубы, Перемещение кронштейна 25 вдоль измерительной линейки 24 воспринимается датчиком 27 перемещения и регистрируется в регистраторе 28. Вращение трубы воспринимается датчиком 22 углового положения трубы и регистрируется в регистраторе 23. ИнФормация с регистраторов сигналов датчиков поступает на устройства обработки информации с целью непрерывного измерения, хранения и отображения геометрических параметров трубы в привязке к ге линейчым и угловым координатом.Формула изобретенияУстройство для измерения геометрических параметров изделий типа трубы, содержащее измерительный узел с системой датчиков перемещения, кинематически связанный с ним механизмперемещения измерительного узла, регистраторы, подключенные к датчикам перемещений измерительного узла, измерительный узел и механизм перемещений измерительного узла выполнены с воэможностью их установки на внутренней поверхности контролируемой трубы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения точности измерений и повышения информативности устройства, оно снабжено датчиком угла поворота трубы, подключенным к нему регистратором угла поворота, измерительной линейкой, кронштейном, установленным с возможностью перемещения вдоль измерительной линейки, кинематически связанным с ним приводом и датчиком перемещения кронштейна, подключенным к последнемудидАО ПетраковскийравчукКоррек ставитель Техред.Шекма Тираж 491 Подписное сударственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 3 ВНИИПИ КНТ СССР гарина, 101 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,у егистратором перемещения кронштейна, установленным на конце кронштейна датчиком толщины трубы, блоком синхронизации перемещений кронштейна и измерительного узла, механизм перемещения изме 1 ительного узла выполнен в виде самоустанавливающегося цилиндра с шестью кинематически связаннымн с ним рычагами с онорньки роликами на конца, выполненными с возможностью нх установки по внутреннему диаметру контролируемой трубы и размещеннымиопотри под углом 1 20 друг к другу с бонх торцов цилиндра, кинематически связанного с цилиндром привода продольного перемещения механизма, киематически связанного с одним из опрных роликов датчика продольного перемещения механизма, подключенного к Мему регистратора перемещения меха изма, установленной внутри цилиндра. в подшипниках оси механизма переещения с закрепленным на одном из ее, концов стабилизирующим протнвове сой, измерительный узел выполнен в виде по меньшей мере двух симметричных относительно оси измерительногоузла шарнирно-рычажных многозвенников с опорными роликами на концахкаждого из них, выполненных с возможностью их установки по внутреннемудиаметру контролируемой трубы, кинематически связанного с многозвенниками привода измерительного узла, система датчиков измерительного узлавыполнена в виде двух датчиков, кинематически связанных с одним из шарнирно-рычажных многозвенников и расположенных симметрично относительно осиизмерительного узла, ось измерительного узла кннематически связана с осьюмеханизма перемещения измерительногоузла с помощью муФты с промежуточнойпризматической деталью, а блок синхронизации перемещений кронштейна и измерительного узла подключен входамик регистраторам перемещений механизма перемещения измерительного узла икронштейна, выходом - к приводу перемещения кронштейна.