Пневматическое устройство для измерения линейных размеров

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРО (57) Изобретение относится рительной технике, а имени ствам измерения линейных р пористых изделий, в частно ванных круговЦель изобре сокращение времени настрой ства за счет автоматизации ки измерительного зазора и тельного усилия применител дому измеряемому изделию. 4458285/ 25-2811.04,8823.03.90. Бюл. Нф 11Волжский филиал Всесоюзногно-исследовательского инстизивов и шлифованияВ.Е.Надель и О,В.Сухоруков53 1.717.1(088.8)Авторское свидетельство3504, кл. С 01 В 13/02, 19нт США Р 3802086,1 В 5/20, 197. Т 22) 46) 71) Изм окс азм сти шпифотения ра(72) (53) и уст устан виз мериьнокк ажт-,Пате л. СОоср 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР 1997 А 11551997 30 вом блока 3 управления измерительнымзазором и измерительным усилиемсопло пневмоиндуктивного датчика 2при первоначальной настройке на требуемый размер контактирует с установочной мерой с определенной величиной измерительного усилия, задаваемой задатчиком 5 усилия, и далееустанавливается на определенный измерительный зазор, задаваемый задатИзобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения линейных размеров пористых иэделий и, в частности, 20 шлифовальных кругов.Цель изобретения - сокращение времени настройки устройства за счет автоматизации установки измерительного зазора и измерительного усилия 25 применительно к каждому измеряемому изделию.На чертеже изображенопневматическое устройствоУстройство содержит блок 1 отсчета, следящий пневмоиндуктивный датчик 2, блок 3 управления измерительным зазором и измерительным усилием, задатчик 4 измерительного зазора и задатчик 5 измерительного усилия, золотники 6-8, регуляторы 9 и35 10 давления и дифференциальный датчик 11 давления.Следящий пневмоиндуктивный датчик .2 выполнен в виде цилиндра 12 с поршнем 13, являющимся чувствительнымэлементом и разделяющим полость цилиндра на измерительную камеру 14 и камеру 15 противодавления. Каждая иэ камер подключена к входам диффе ренциального датчика 11 давления. Измерительная камера 14 и камера 15 противодавления через постоянные дроссели 16 и 17 подключены к золотнику 6. Кроме того, к измерительной камере 14 подключены соединенные последовательно нормально закрытый золотник 7 и регулятор 9 давления, а к камере 15 противодавления - соединенные параллельно нормально от 55 крытый золотник 8 и регулятор 10 давления.Питание следящего пневмоиндуктивного датчика 2 сжатым воздухом осучиком 4 зазора. Величина измерительного усилия контролируется дифференциальным датчиком 11 давления, подключенным к камерам датчика, и устанавливается регулятором 9 давленияпо команде от блока 3 управления.Аналогично блоком 1 отсчета и вторымрегулятором 10 давления автоматически производится установление измерительного зазора. 1 ил . ществляется от источника давленияпитания через стабилизатор 18 давления.На штоке 19 следящего пневмоиндуктивного датчика 2 установлено измерительное сопло 20, сообщенное с измерительной камерой 14, Индуктивный преобразователь .21 следящего пневмоиндуктивного датчика 2 на выходе подключен к блоку 1 отсчета.Регуляторы 9 и 10 представляют собой устройства типа сопло - заслонка, причем заслонка 22 выполнена подвижной, перемещаемой реверсивным приводом 23. Манометр 24 предназначен для контроля давления питания следящего пневмоиндуктивного датчика 2,Блок 3 управления измерительным зазором и.измерительным усилием выполнен в виде устройства числового программного управления, с входами которого соединены выходы блока 1 отсчета задатчика 4 измерительного зазора и задатчика 5 измерительного усилия, дифференциального датчика 11 давления, На выходе блока 3 соединен с входами регуляторов 9 и 10 давления с входами управления золотников 6-8.Устройство работает следующим образом.При помощи задатчика 4 измерительного зазора и эадатчика 5 измерительного усилия устанавливают требуемые значения величин измерительного зазора и измерительного усилияпри конкретных измерениях. Далее стабилизатором 18 давления устанавлива- ют рабочее давление питания следящего пневмоиндуктивного датчика, которое контролируется по манометру 24.Команда "Настройка",запускает про- грамму работы блока 3, в соответствииВеличина измерительного усилия определяется перепадом давлений в измерительной камере 14 и камере 15 противодавления и контролируется дифференциальным датчиком 11 давления. В блоке 3 сравнивается величина текущега измерительного усилия с величиной измерительного усилия, заданной задатчикам 5 измерительногоусилия и, в случае их различия, блок3 выдает команду на перемещение заслонки 22 регулятора 9 давления реверсивным приводом 23 да установления заданного значения измерительногоусилия. Величина измерительного усилия может плавна регулироваться т максимального значения да нулевого.Колебания давления питания следящего пневмоиндуктивнаго датчика 2 не сказываются на величине измерительного усилия, пасокльку измерительная камера 14 и камера 15 противодавления подключены к источнику давления по дифференциальной схеме через постоянные драссели 16 и 17,имеющие одинаковые расходные характеристики. В момент контакта измерительного сопла 20 с поверхностью установочной меры Фиксируется положение штока 19, которое вводится в память блока 3. Последний выдает команду на отключение золотника 7. Прекращается сбрасывание воздуха иэ измеритель - най камеры 14 в атмосферу через регулятор 9 давления и вновь между торпам измерительного сопла 20 и установочной мерой устанавливается измерительный зазор, Величина текущего значения измерительного зазора, равного разности наказаний блока 1 отсчета при установившемся зазоре и 45 первоначальном контакте измерительного сопла 20 с устапаночнай мерой, сравнивается в блоке 3 с величиной, заданной задатчикам 4 измерительного зазора. В случае возникновения 50рассогласования блоком 3 выдается команда на реверсивный привод 23 регулятора 10 давления на перемещение заслонки 22 Перемещением заслонки достигается установление требуемого измерительного зазора, Па окончании 1 настройки измерительного зазора впамять блока 3 вводится инФормация о величине установленного измеритель 5 1551997с которой включается золотник 6, обеспечивая тем самым питание сжатымвоздухом следящего пневмоиндуктивного датчика 2. Сжатый воздух под давлением питания поступает в измери 5тельную камеру 14 и камеру 15 противодавления соответственно черезпостоянные дроссели 16 и 17, Из измерительной камеры 14 сжатый воздухвыходит в атмосферу через полостьштока 19, измерительное сопла 20 икольцевой измерительный зазор. Иэкамеры 15 противодавления сжатыйвоздух выходит в атмосферу через нормальна открытый золотник 8 и регу лятор .10 давления. Поскольку иэ камеры 15 пративадавления воздух истекает в атмосферу практически без сопротивления, то за счет действия силы, образовавшейся из-эа.перепададавлений в измерительной камере 14и камере 15 противадавления, поршень13 со штоком 19 смещается в крайнееверхнее положение. При этом освобождается рабочая зона для установкиустановочной меры на позицию измерения. Установочная мера может бытьвыполнена в виде набора стандартныхконцевых мер или эталонного изделия 30с требуемым линейным размером,С временной задержкой, достаточной для установки меры на баэирующихэлементах, блоком 3 подается командана включение золотника 8. При этомрезко уменьшается расход воздуха изкамеры 15 противадавления в атмосферу и в этой камере устанавливаетсядавление, определяемое настройкойрегулятора 10 давления. Пад действием вновь образовавшегося перепададавлений в измерительной камере 14и камере 15 пративодавления поршень13 со штоком 19 перемещается внизк установочной мере до установленияизмерительного зазора между контролируемой поверхностью и торцом сопла 20. Давление в камерах выравнивается и поршень са штоком астанавливаются. При перепаде давления,близком к нулю, дифференциальный датчик 11 давления выдает разрешающийсигнал блоку 3 на включение золотника 7. Из измерительной камеры 14воздух начинает дополнительно стравливаться в атмосферу через регулятор 9 давления. Измерительное сопла20 плавно входит в соприкосновениес установочной мерой.1551997 ного зазора и выдается команда наотключение золотника 8. Далее происходит подъем измерительного сопла20 вверх. Устройство настроено и готово к проведению измерений. Составитель В.БоковРедактор А.Шандор Техред М,Дидык Корректор М.Пожо Заказ 322 Тираж 471 Подписное3 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Процесс измерений линейных размеров осуществляется в следующей последовательности.1 О Установочная мера заменяется контролируемым изделием, например шлифовальным кругом из партии кругов одной зернистости абразивного материала и определенной пористости связки, и производится в описанной ранеепоследовательности установление изМерительного зазора для одного кон, кретного контролируемого изделия. Измерение геометрических отклонений изделия1в дальнейшем производится бесконтактнымспособом путем слежения с постояннымИзмерительным зазором соплом следящеГо пневмоиндуктивного датчика 2 за 25Профилем контролируемого изделия,Результаты измерений фиксируются блоком 1 отсчета. Формула изобретенияПневматическое устройство для измерения линейных размеров, содержащее блок отсчета и следящий пневмоиндуктивный датчик с разделенными чувствительным элементом измерительной камерой и камерой противодавления, каждая из камер соединена с источником питания через соответствующие золотники и регуляторы давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени настройки, устройство снабжено эадатчиками измерительного зазора и измерительного усилия, блоком управления измерительным зазором и измерительным усилием, дифференциальным датчиком давления, входы которого соединены с измерительной камерой и камерой противодавления, выходы с эадатчиков, дифференциального датчика давления и блока отсчета соединены с входами блока управления измерительным зазором и измерительным усилием, выходы которого соединены с управляющими входами регуляторов давления и входами золотников.Г