Устройство для измерения линейных размеров

(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ Изобретение относится к измерению линейных размеров и может быть использовано, например, для автоматизированного измерения наружных и внутренних размеров линейных калибров, средних диаметров и шагов наружных и внутренних резьб.Известны устройства для изме-" рения линейных размеров, содержашие измерительный стержень, упругий элемент, передаточный механизм и индикатор 1.Недостатком устройств является сравнительно низкая точность и малый диапазон измерений.3%Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для измерения линейных размеров, содержащее станину, установленные на ней предметный стол, узел контрпиноли со сменным наконечником, измерительный узел, содержащий подвижную пиноль со сменным наконечни- ком, кинематически связанный с ней через шарнирное соединение, ходовойвинт с гайкой и редуктор, реверсивный электродвигатель, связанный спинолью измеритель перемещений пиноли, подключенную к измерителю перемещений пиноли измерительного узлапоследовательную цепь, состоящуюиз датчика положения, формирователякомандных сигналов и блока управления подключенного к реверсивномуэлектродвигателю 2 ,Однако для устройства характернанедостаточная точность измерений,связанная с изменением измерительного усилия приизмерениях, крометого, известное устройство имеетнизкую производительность,Цель изобретения - повышение точности и производительности измеренийа также возможность определенияэкстремальных значений измеряемогоразмера.Поставленные цели достигаютсятем, что устройство снабжено измери9187 76 4 На чертеже представлена блок-схе- Фма устройства при измерении наруж З ных размеров.На станине 1 установлен предмет" ный стол 2 и закрепляются с различными смещениями друг относительно друга узел 3 контрпиноли и измерительный узел 4.оВ измерительном узле 4 на направляющих подшипниках 5 может переме 3телем скорости перемещений гайки,кинематически через редуктор связанным с ходовым винтом и подключенным к блоку управления, последовательно соединенными датчиком усилия,датчиком размыкания шарнирного соединения и коммутатором, измерителемрассогласования по усилие, подклю ченным к второму выходу датчика усилия, преобразователем рассогласова- ония по усилие, подключенным входомк выходу измерителя рассогласованияпо усилию, а выходом - к второмувходу коммутатора, блоком ввода тре-;буемого усилия, соединенным со вто" 15рым входом измерителя рассогласования по усилие, индикатором рассогласования по усилию, соединенным совторым выходом измерителя рассогласования по усилию, электроконтактнцмблоком, входами соединенным с элект"ропроводящим измеряемым объектом исменным электропроводящим измери"тельным наконечником пиноли, запоминающим устройством, входом подключенным к электроконтактному блоку, а выходом - ко второму входудатчика положения, измерителем. перемещения гайки, кинематически связан- .ным через редуктор с ходовым винтом и подключенным к первому входудатчика усилия, второй вход которогосоединен с измерителем перемещенийпиноли, блок управления соединенс формирователем командных сигналовчерез коммутатор, а шарнирное сое 55динение выполнено в аиде. скобы с коническими отверстиями, сочлененных сней двух втулок с коническими гайками, толкателя, расположенного меж 40ду втулками, и упругого элемента.Устройство снабжено также детектором перемены направления перемещения, соединенным входом с измерителемперемещений пиноли и индикатором.подключенным к выходу детектора,45что позволяет определять экстремаль.ные значения измеряемых расстояний,щаться в горизонтальном направлении без вращения пиноль 6, Дифракционная решетка или растр 7 измерителя 8 перемещения и сменный наконечник 9 установлены в пинали 6 с соблюдением принципа Аббе - на одной линии с измеряемым на объекте 10 размером, Шарнирное соединение 11 пиноли 6 с гайкой 12 ходового винта 13 замкнуто с помощье предварительно напряженного упругого элемента 14, Скоба 15, втулки. 16 с коническими гайками 17, упругий элемент 14 и толкатель 18 являются основными элементами шарнирного соединения 11. Реверсивный электродвигатель 19 и измеритель 20 скорости перемещения гайки 12 подключены к винту 13 через редуктор 21. Датчик 22 усилия, возникающего при соприкосновении наконечника 9 с измеряемым объектом 10 или с наконечником 23 узла контрпиноли 3, сое-. динен с пинолью 6 через измеритель 8 перемещения пиноли и с гайкой 12- через измеритель 24 перемещения гайки, подключеннцй к винту 13.8 горизонтальный длиномер входят блок 25 формирования командных сигналов, подключенный к нему датчик 26 положения, который связан с измерителем 8 перемещения пиноли, связанный с электродвигателем 19 и измерите-. лем 20 скорости перемещения гайки блок 27 управления, подключенный к датчику 22 усилия измеритель 28 рассогласования по усилию, связанные с измерителем рассогласования по усилию блок 29 ввода требуемого измерительного усилия, индикатор. 30 сигнала рассогласования по усилию, преобразователь 31 этого же сигнала, связанный с датчиком 22 усилия датчик 32 размыкания шарнирного соединения 11, подключенный к датчику 32 коммутаттор 33, входы которого соединены с выходами блока 25 формирования командных сигналов и преобразователя 31 сигнала рассогласования по усилию, а выход - с блоком 27 управления, соединенные с измерителем 8 детектор 34 и индикатор 35 перемены направления перемещения пиноли, а также, соединенное с датчиком 26 положения пиноли запо-,Фминающее устройство 36 и подключенный к последнему своим выходом электроконтактный блок 37, который сввими входами соединен с измеряемым5 918776 бобъектом 10 через электрически изо с измеряемым объектом 10 произволированный от металлической массы дится автоматически, с нулевым изустройства электропроводящий сменный мерительным усилием. Измеренная вепредметный стол 2 а через массу - личина выводится на цифровое табло со сменным электропроводящим нако- ю датчика 26 положения. Устройство нечником 9. может использоваться и для измереРабота устройства заключается в ния внутренних размеров объекта.следующем.Оператор при измерениях объекта10 задает через блок 25 требуемуюскорость перемещения пиноли 6 или требуемое положение, от которого автоматически включается небольшая скорость перемещения пиноли до соприкосновения наконечника 9 с объектом 10, При указанном соприкосновении шарнирное соединение 11 размыкается, и упругий элемент начинаетрастягиваться, Объект 10 при этом20поднимается к наконечнику 23. По сигналу датчика 32 коммутатор 33подключает вход блока 27 управления с выхода блока 25 на выход преоб"разователя 31 сигнала рассогласования по усилию, Тем самым включаетсясистема стабилизации выбранного оператором,на блоке 29 усилия тре" буемого измерительного усилия) . После того, как на индикаторе 30 появляется сигнал нулевого рассогласования по усилию, оператор снимает отсчет измеряемой длины по цифровому таблодатчика 26 положения. Начало отсчега в датчик 26 вводится при соприкосновении наконечника 9 пиноли 6 с наконечником 23 узла контрпиноли 3 или с установленным на предметном столе 2 и касающимся наконечника 23 калибром, При определении экстремальных значений измеряемых расстояний объект 10 перемещается в. поперечном к линии измерения направлении с помощью подвижек предметного сто-. ла 2. Изменение направления переме 45щения пиноли при переходе измеряемого расстояния через экстремальное значение регистрируется детектором 34, с появлением соответствующего сигнала на индикаторе 35 оператор прекращает подвижку и измеряет экстремальное значение расстояния, на-Г пример диаметр цилиндра, расстояние между двумя плоскостями и т,п, ПриИзмерении электропроводящего объекта отсчет его длина с по"мощью, электроконтактного блока37 в момент возникновения электрического контакта наконечникае формула изобретения Устройство для измерения ли нейных размеров, содержащее станину,установленные на ней предметный стол, узел контрпиноли со сменным наконечником, измерительный узел, содеял)" жащий подвижную пиноль со сменным наконечником, кинематически связан" ный с ней через шарнирное соединение ходовой винт с гайкой и редуктор, реверсивный электродвигатель, связанный с пинолью измеритель перемещений пиноли, подключенную к изме" рителю перемещений пиноли измерительного узла последовательную цепь, состоящую из датчика положения, формирователя командных сигналов и блока управления, подключенного к ре-: версивному электродвигателю, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью .повышения точности и произво" дительности измерений, устройство снабжено измерителем скорости перемещений гайки, кинематически через редуктор связанным с ходовым винтом и подключенным к блоку управления, последовательно соединенны-, ми датчиком усилия, датчиком размыкания шарнирного соединения и комму" татором, измерителем рассогласования по усилию, подключенным к второму выходу датчика усилия, преобразователем рассогласования по усилию, подключенным входом к выходу измерителя рассогласования по усилию, а выходом - к второму входу коммутатора, блоком ввода требуемого усилия, соединенным со вторым входом измерителя рассогласования по усилию, индикатором рассогласования по усилию, соединенным со вторым .выходом изменрителя рассогласования по усилию, электроконтактным блоком, входами соединенным с электропроводящим измеряемым объектом и сменным электропроводящим измерительным наконечником пиноли, запоминающим устройством, входом подключенным к электро- контактному блоку, а выходом " ко918776 второму входу датчика положения,измерителем перемещения гайки, кинематически связанным через редукторс ходовым винтом и подключенным кпервому входу датчика усилия, второйвход которого соединен с измерителем перемещений пиноли, блок управления соединен с формирователем командных сигналов через коммутатор,а шарнирное соединение выполнено в 6виде скобы с коническими отверстиями,сочлененных с ней двух втулок с коническими гайками, толкателя, расположенного между втулками, и упругогоэлемента. 15 Составитель Ю.Петраковслло Техред А, Бабинец рректор Е.Роек Редакт,Гр тт е е е т тетт т ееираж 614венного комитета СССзобретений,:и открытиЖ, Раушская наб.,тПодписно ая, 4филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Заказ 2119/23 ВНИИПИ Государс по делам 113035, Москва, 2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено детектором перемены направления перемещения, соединенным входом с измерителем перемещений пиноли и индикатором, подключенным к выходу детектораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Приборостроение и средства автоматики. Справочник. "Машиностроение", М 1964, т.1, с.416" 117. 2. Патент Великобритании Н 138353 ч,кл. 6 1 М 1 А 21, 1972, (прототип),