[go: up one dir, main page]

RU2117240C1 - Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry - Google Patents

Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry Download PDF

Info

Publication number
RU2117240C1
RU2117240C1 RU96122954A RU96122954A RU2117240C1 RU 2117240 C1 RU2117240 C1 RU 2117240C1 RU 96122954 A RU96122954 A RU 96122954A RU 96122954 A RU96122954 A RU 96122954A RU 2117240 C1 RU2117240 C1 RU 2117240C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controlled product
installing
radiation receiver
inputs
output
Prior art date
Application number
RU96122954A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96122954A (en
Inventor
Р.М. Галиулин
Ж.М. Бакиров
Д.Р. Богданов
Original Assignee
Галиулин Равиль Масгутович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Галиулин Равиль Масгутович filed Critical Галиулин Равиль Масгутович
Priority to RU96122954A priority Critical patent/RU2117240C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117240C1 publication Critical patent/RU2117240C1/en
Publication of RU96122954A publication Critical patent/RU96122954A/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: checking and measurement of parameters of curvilinear surfaces. SUBSTANCE: device has horizontal table provided with two independent drives designed to move table along two mutually perpendicular axes of horizontal plane (along axes X and Y). To perform measurements, table is fitted with pickups of linear motion (along axes X and Y, respectively). Surface of table moving part carries rigging for installation and positioning of article being checked. Laser radiation source coupled optically to radiation receiver is fixed above operating space of table. Photodiode may be used as radiation receiver. Radiation receiver is positioned on immovable part of table 1 under its moving part. Output of radiation receiver is connected to inputs of primary processing units and control unit. Second inputs of primary processing units are connected to linear motion pickups, and outputs are connected to processor unit. The latter is connected to storage unit and interface unit, which output serves as control unit output and is connected to computer. Rigging for installation of article to be checked is represented by two parallel runners of triangular section which longitudinal axis is parallel to axis Y. Operating space of table moving part is made transparent for optical coupling of radiation source and radiation receiver. Rigging for positioning article to be checked is essentially dividing head made as a disc with holes arranged over circumference. Spring-loaded secured rigidly on table surface is coupled functionally to dividing head through holes. EFFECT: wide functional capabilities, quick action. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к контролю и измерению параметров криволинейных поверхностей изделий, имеющих продольную ось симметрии, например, для контроля параметров юбки и овала поршней ДВС. The invention relates to the control and measurement of parameters of curved surfaces of products having a longitudinal axis of symmetry, for example, to control the parameters of the skirt and oval of the internal combustion engine pistons.

Известны контрольно-измерительные машины (КИМ) для размерного контроля деталей сложной формы, выпускаемые фирмой DEA (Италия). Они представляют собой горизонтальный неподвижный стол для установки и позиционирования измеряемого изделия, подвижный относительно стола чувствительный элемент для съема информации, выполненный в виде щупа, который связан через электронный блок обработки с компьютером, обеспечивающим анализ и отображение информации [1]. Недостатком этих устройств является контактный способ съема информации, что резко снижает функциональные возможности и точность. Known instrumentation (CMM) for dimensional inspection of parts of complex shape, manufactured by DEA (Italy). They are a horizontal stationary table for installing and positioning the measured product, a sensitive element for receiving information, movable relative to the table, made in the form of a probe, which is connected through an electronic processing unit to a computer that provides information analysis and display [1]. The disadvantage of these devices is the contact method of information retrieval, which dramatically reduces functionality and accuracy.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является координатно-измерительная машина [2]. Она представляет собой горизонтальный стол, выполненный с возможностью перемещения по двум координатным осям горизонтальной плоскости. На столе устанавливается измеряемое изделие. Средством для съема информации служит чувствительный элемент в виде щупа, связанного через датчик линейных перемещений, и блок обработки с ЭВМ. Щуп выполнен с возможностью перемещения относительно вертикальной координатной оси. Closest to the claimed device is a coordinate measuring machine [2]. It is a horizontal table, made with the ability to move along two coordinate axes of the horizontal plane. The measured product is installed on the table. A means for collecting information is a sensitive element in the form of a probe connected through a linear displacement sensor, and a processing unit with a computer. The probe is made with the possibility of movement relative to the vertical coordinate axis.

Прототип обладает рядом недостатков:
- очень низкая производительность измерений, связанная с необходимостью механического контакта щупа с объектом и перемещением узлов с большими массами и габаритами;
- при поточечном сканировании контролируемой поверхности шаг сканирования ограничен площадью контактной поверхности щупа;
- механический контакт щупа с поверхностью контролируемого изделия накладывает ограничения на шероховатость поверхности и ее жесткость и механическую прочность;
- необходимость точного тарирования усилия контакта щупа с контролируемой поверхностью;
- большие массогабаритные характеристики, обусловленные наличием механически и кинематически связанных элементов, обеспечивающих перемещение щупа вдоль вертикальной оси.
The prototype has several disadvantages:
- very low measurement performance, associated with the need for mechanical contact of the probe with the object and the movement of nodes with large masses and dimensions;
- in point-by-point scanning of a controlled surface, the scanning step is limited by the contact surface area of the probe;
- mechanical contact of the probe with the surface of the controlled product imposes restrictions on the surface roughness and its rigidity and mechanical strength;
- the need for accurate calibration of the contact force of the probe with a controlled surface;
- large weight and size characteristics due to the presence of mechanically and kinematically connected elements that ensure the probe is moved along the vertical axis.

Следствием этих недостатков является низкая точность и надежность, а также ограниченные функциональные возможности и большая трудоемкость процесса измерения. The consequence of these drawbacks is low accuracy and reliability, as well as limited functionality and the high complexity of the measurement process.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание высокоточного, высокопроизводительного и надежного устройства с широкими функциональными возможностями. The aim of the invention is to remedy these disadvantages, namely the creation of a high-precision, high-performance and reliable device with wide functionality.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля размеров изделий с продольной осью симметрии, содержащее горизонтальный стол для установки контролируемого изделия, снаьбженный двумя приводами и двумя датчиками линейных перемещений, средство для съема информации, связанное с блоком управления и компьютером, в отличие от прототипа дополнительно снабжено оснасткой для установки контролируемого изделия и оснасткой для углового позиционирования контролируемого изделия, горизонтальный стол для установки контролируемого изделия выполнен из неподвижной части и подвижной части, установленной с возможностью перемещения по двум взаимно перпендикулярным осям горизонтальной плоскости, средство для съема информации выполнено в виде неподвижного закрепленного над рабочим пространством горизонтального стола для установки контролируемого изделия источника лазерного излучения, оптически сопряженного с неподвижно установленным под рабочим пространством подвижной части горизонтального стола для установки контролируемого изделия приемником лазерного излучения, выход которого связан с блоком управления, второй и третий входы которого связаны с датчиками линейных перемещений, а выход соединен с компьютером. This goal is achieved in that the device for controlling the size of products with a longitudinal axis of symmetry, containing a horizontal table for installing the controlled product, secured by two drives and two linear displacement sensors, means for acquiring information associated with the control unit and the computer, unlike the prototype, additionally equipped with equipment for installing a controlled product and equipment for angular positioning of a controlled product, a horizontal table for installing a controlled the product is made up of a fixed part and a movable part mounted to move along two mutually perpendicular axes of the horizontal plane, the means for acquiring information is made in the form of a stationary horizontal table fixed above the working space for installing a controlled product of a laser radiation source optically coupled to a stationary mounted under the working the space of the movable part of the horizontal table for the installation of the controlled product by the laser radiation receiver the output of which is connected to the control unit, the second and third inputs of which are connected to linear displacement sensors, and the output is connected to a computer.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что рабочее пространство горизонтального стола для установки контролируемого изделия выполнено прозрачным. In addition, the goal is achieved in that the working space of the horizontal table for installing the controlled product is made transparent.

Поставленная цель достигается также тем, что блок управления содержит два блока первичной обработки, первые входы которых связаны с датчиками линейных перемещений, вторые входы - с приемником лазерного излучения, а выходы соединены с процессорным блоком, соединенным с блоком памяти и блоком интерфейса, выход которого соединен с компьютером. This goal is also achieved by the fact that the control unit contains two primary processing units, the first inputs of which are connected to linear displacement sensors, the second inputs are connected to a laser radiation receiver, and the outputs are connected to a processor unit connected to a memory unit and an interface unit, the output of which is connected with a computer.

Поставленная цель достигается также тем, что оснастка для установки контролируемого изделия представляет собой расположенные на рабочем пространстве горизонтального стола для установки контролируемого изделия два полоза треугольного сечения, продольные оси которых параллельны оси Y, а оснастка для углового позиционирования контролируемого изделия представляет собой торцевую делительную головку, выполненную в виде диска с отверстиями, расположенными по окружности, и центрирующей части, диаметр которой равен внутреннему диаметру контролируемого изделия, причем с отверстиями диска с возможностью зацепления связан подпружиненный фиксатор, жестко связанный с полозьями. This goal is also achieved by the fact that the equipment for installing the controlled product is located on the working space of the horizontal table for installing the controlled product, two runners of triangular section, the longitudinal axes of which are parallel to the Y axis, and the equipment for angular positioning of the controlled product is an end dividing head made in the form of a disk with holes located around the circumference, and a centering part, the diameter of which is equal to the inner diameter of controlled product, and with the holes of the disk with the possibility of engagement associated spring-loaded retainer, rigidly connected with the skids.

На фиг. 1 представлена схема заявляемого устройства; на фиг. 2 - пример конкретной реализации оснастки для позиционирования контролируемого изделия. In FIG. 1 presents a diagram of the inventive device; in FIG. 2 is an example of a specific implementation of a tooling for positioning a controlled product.

Устройство для контроля размеров изделий с продольной осью симметрии содержит горизонтальный стол 1 для установки контролируемого изделия, имеющий два независимых привода для перемещения его по двум взаимно перпендикулярным осям горизонтальной плоскости 2 (по оси X) и 3 (по оси Y), для измерения которых стол снабжен датчиками линейных перемещений 4 и 5 (по оси X и Y соответственно). На поверхности подвижной части стола расположена оснастка 6 для установки и позиционирования контролируемого изделия 7. Над рабочим пространством стола неподвижно закреплен источник лазерного излучения 8, оптически сопряженный с приемником излучения 9, в качестве которого может быть использован фотодиод. Приемник излучения 9 устанавливается на неподвижной части стола 1 под его подвижной частью. Выход приемника излучения соединен с входами блоков первичной обработки 10 и 11 блока управления 12. Вторые входы блоков первичной обработки 10 и 11 соединены с датчиками линейных перемещений 4 и 5, а выходы соединены с процессорным блоком 13, соединенным с блоком памяти 14 и блоком интерфейса 15, выход которого является выходом блока управления 12 и соединен с компьютером 16. A device for controlling the dimensions of products with a longitudinal axis of symmetry contains a horizontal table 1 for installing the controlled product, having two independent drives for moving it along two mutually perpendicular axes of the horizontal plane 2 (along the X axis) and 3 (along the Y axis), for measuring which the table equipped with linear displacement sensors 4 and 5 (along the X and Y axis, respectively). On the surface of the movable part of the table there is a snap-in 6 for installing and positioning the product 7 to be controlled. A laser radiation source 8, optically coupled to a radiation receiver 9, which can be used as a photodiode, is fixedly fixed over the working space of the table. The radiation receiver 9 is mounted on a fixed part of the table 1 under its movable part. The output of the radiation receiver is connected to the inputs of the primary processing units 10 and 11 of the control unit 12. The second inputs of the primary processing units 10 and 11 are connected to the linear displacement sensors 4 and 5, and the outputs are connected to the processing unit 13 connected to the memory unit 14 and the interface unit 15 the output of which is the output of the control unit 12 and is connected to the computer 16.

Оснастка 6 для установки контролируемого изделия 7 представляет собой два параллельных полоза треугольного, например, сечения, продольная ось которых расположена параллельно оси Y. Для обеспечения оптического сопряжения источника излучения 8 и приемника излучения 9, рабочее пространство подвижной части стола 1 выполнено прозрачным. Оснастка для позиционирования контролируемого изделия представляет собой торцевую делительную головку 17 (фиг. 2), выполненную в виде диска с отверстиями 18, расположенными по окружности. Подпружиненный фиксатор 19, жестко укрепленный на поверхности стола, функционально связан делительной головкой 17 посредством отверстий 18. Центрирующая часть 20 делительного диска имеет диаметр, равный внутреннему диаметру контролируемого изделия 7. Equipment 6 for installing the controlled product 7 is two parallel runners of a triangular, for example, section, the longitudinal axis of which is parallel to the Y axis. To ensure optical coupling of the radiation source 8 and radiation receiver 9, the working space of the movable part of the table 1 is made transparent. Equipment for positioning the controlled product is an end dividing head 17 (Fig. 2), made in the form of a disk with holes 18 located around the circumference. A spring-loaded latch 19, rigidly mounted on the table surface, is functionally connected by a dividing head 17 through holes 18. The centering part 20 of the dividing disk has a diameter equal to the inner diameter of the controlled product 7.

Заявляемое устройство работает следующим образом. The inventive device operates as follows.

Контролируемое изделие (например поршень ДВС) 7 монтируется на центрирующей части 20 делительной головки 17. Затем оно устанавливается на полозья 6. С помощью подпружиненного фиксатора 19, входящего в одно из отверстий 18 торцевой делительной головки 17, изделие фиксируется в нужном угловом положении. Поскольку продольная ось полозьев 6 совпадает с осью Y, продольная ось контролируемого изделия 7 также совпадает с осью Y. Включаются приводы стола 1 и начинается его движение с контролируемым изделием таким образом, чтобы неподвижный лазерный луч от источника излучения 8 просканировал всю боковую поверхность контролируемого изделия на зафиксированном угловом положении. При пересечении боковой кромки поверхности (граница света и тени) происходит перекрывание луча от источника 8. Сигнал с приемника 9 фиксирует информацию о координатах кромки с датчиков линейных перемещений 4 и 5 в блоках первичной обработки 10 и 11 блока управления 12. Процессорный блок 13 осуществляет съем информации с блоков 10 и 11 и управляет блоком интерфейса 15, который формирует последовательный код для передачи его на внешний компьютер 16. Работа процессорного блока 13 осуществляется под управлением программ, хранящихся в блоке памяти 14. Произведя контроль профиля поверхности на одном угловом положении, выводят фиксатор 19 из зацепления с отверстием 18 делительной головки 17, поворачивают изделие и процесс контроля повторяется вновь. A controlled product (for example, an internal combustion engine piston) 7 is mounted on the centering part 20 of the dividing head 17. Then it is mounted on the skids 6. With the help of a spring-loaded latch 19, which enters one of the holes 18 of the end dividing head 17, the product is fixed in the desired angular position. Since the longitudinal axis of the runners 6 coincides with the Y axis, the longitudinal axis of the controlled product 7 also coincides with the Y axis. The table 1 drives are turned on and it begins to move with the controlled product so that the stationary laser beam from the radiation source 8 scans the entire side surface of the controlled product on fixed angular position. When crossing the lateral edge of the surface (the border of light and shadow), the beam overlaps from the source 8. The signal from the receiver 9 captures information about the coordinates of the edges from linear displacement sensors 4 and 5 in the primary processing units 10 and 11 of the control unit 12. The processor unit 13 performs information from blocks 10 and 11 and controls the interface unit 15, which generates a serial code for transferring it to an external computer 16. The processor unit 13 is controlled by programs stored in the memory unit 14. About zvedy control airfoil surface at one angular position output latch 19 out of engagement with the hole 18 of the dividing apparatus 17, a product is turned and the control process is repeated.

Шаг сканирования и алгоритм обхода поверхности поршня задается программно в соответствии с чертежом. В наиболее ответственных местах шаг сканирования может быть небольшим. The scanning step and the piston surface bypass algorithm are set programmatically in accordance with the drawing. In the most critical places, the scanning step may be small.

Заявляемое устройство обеспечивает высокоточный скоростной контроль, что расширяет его функциональные возможности по сравнению с прототипом. Кроме того, оно имеет более простое конструктивное исполнение и малые массо-габаритные параметры, что положительно сказывается на надежности устройства. The inventive device provides high-precision speed control, which expands its functionality compared with the prototype. In addition, it has a simpler design and small mass-dimensional parameters, which positively affects the reliability of the device.

Claims (4)

1. Устройство для контроля размеров изделий с продольной осью симметрии, содержащее горизонтальный стол для установки контролируемого изделия, снабженный двумя приводами и двумя датчиками линейных перемещений, средство для съема информации, связанное с блоком управления и компьютером, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено оснасткой для установки контролируемого изделия и оснасткой для углового позиционирования контролируемого изделия, горизонтальный стол для установки контролируемого изделия выполнен из неподвижной части и подвижной части, установленной с возможностью перемещения по двум взаимно перпендикулярным осям горизонтальной плоскости, средство для съема информации выполнено в виде неподвижно закрепленного над рабочим пространством горизонтального стола для установки контролируемого изделия источника лазерного излучения, оптически сопряженного с неподвижно установленным под рабочим пространством подвижной части горизонтального стола для установки контролируемого изделия приемником лазерного излучения, выход которого связан с блоком управления, второй и третий входы которого связаны с датчиками линейных перемещений, а выход соединен с компьютером. 1. A device for controlling the size of products with a longitudinal axis of symmetry, comprising a horizontal table for installing a controlled product, equipped with two drives and two linear displacement sensors, means for acquiring information associated with the control unit and a computer, characterized in that it is additionally equipped with accessories for installation of the controlled product and equipment for angular positioning of the controlled product, a horizontal table for installing the controlled product is made of a fixed hour and the movable part installed with the possibility of moving along two mutually perpendicular axes of the horizontal plane, the means for acquiring information is made in the form of a horizontal table fixed to the working space to install a controlled product of a laser radiation source that is optically coupled to the movable horizontal part fixed under the working space a table for installing a controlled product with a laser receiver, the output of which is connected to the unit systematic way, second and third inputs of which are connected with the linear displacement sensor, and an output connected to the computer. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочее пространство горизонтального стола для установки контролируемого изделия выполнено прозрачным. 2. The device according to claim 1, characterized in that the working space of the horizontal table for installing the controlled product is made transparent. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что блок управления содержит два блока первичной обработки, первые входы которых связаны с датчиками линейных перемещений, вторые входы - с приемником лазерного излучения, а выходы соединены с процессорным блоком, соединенным с блоком памяти и блоком интерфейса, выход которого соединен с компьютером. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit contains two primary processing units, the first inputs of which are connected with linear displacement sensors, the second inputs are with a laser radiation receiver, and the outputs are connected to a processor unit connected to a memory unit and an interface unit whose output is connected to a computer. 4. Устройство по п.1 или 2, или 3, отличающееся тем, что оснастка для установки контролируемого изделия представляет собой расположенные на рабочем пространстве горизонтального стола для установки контролируемого изделия два полоза треугольного сечения, продольные оси которых параллельны оси Y, а оснастка для углового позиционирования представляет собой торцевую делительную головку, выполненную в виде диска с отверстиями, расположенными по окружности, и центрирующей части, диаметр которой равен внутреннему диаметру контролируемого изделия, причем с отверстиями диска с возможностью зацепления связан подпружиненный фиксатор, жестко связанный с полозьями. 4. The device according to claim 1 or 2, or 3, characterized in that the equipment for installing the controlled product is located on the working space of the horizontal table for installing the controlled product two runners of triangular section, the longitudinal axis of which is parallel to the Y axis, and the equipment for the angular positioning is an end dividing head, made in the form of a disk with holes located around the circumference, and a centering part, the diameter of which is equal to the inner diameter of the controlled product lia, and with the holes of the disk with the possibility of engagement associated spring-loaded retainer, rigidly connected with the runners.
RU96122954A 1996-12-03 1996-12-03 Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry RU2117240C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96122954A RU2117240C1 (en) 1996-12-03 1996-12-03 Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96122954A RU2117240C1 (en) 1996-12-03 1996-12-03 Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2117240C1 true RU2117240C1 (en) 1998-08-10
RU96122954A RU96122954A (en) 1999-01-27

Family

ID=20187786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96122954A RU2117240C1 (en) 1996-12-03 1996-12-03 Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2117240C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Рекламный проспект фирмы DEA (Италия), 1995. 2. Фроман Б., Лезаж Ж.-Ж. ГПС в механической обработке. - М.: Машиностроение, 1988, с.60-63. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10323927B2 (en) Calibration of a triangulation sensor
JP2779242B2 (en) Optoelectronic angle measurement system
US4585350A (en) Pulsed robotic inspection
US4574199A (en) Sensing location of an object
EP3502611B1 (en) Machine geometry monitoring
US4838696A (en) Pulsed robotic inspection
JP2004518123A (en) Method and apparatus for calibrating a non-contact shape measurement sensor with respect to an external coordinate system
JP2021510836A (en) 3D reconstruction system and 3D reconstruction method
EP0282549A1 (en) Laser probe
JPH074933A (en) Optical shape measuring apparatus
US4792698A (en) Sensing location of an object with line image projection and rotation
CA1336532C (en) Probe motion guiding device, position sensing apparatus and position sensing method
CA2214758A1 (en) Method and apparatus for measuring axial and torsional loads on a valve stem
JP2005121370A (en) Surface shape measuring apparatus and method
DE59507664D1 (en) Device and method for the contactless measurement of three-dimensional objects based on optical triangulation
RU2117240C1 (en) Device for checking sizes of articles with longitudinal axis of symmetry
CN87100768A (en) Measure and locating device
US6351313B1 (en) Device for detecting the position of two bodies
DE3867797D1 (en) CONTACTLESS MEASURING SYSTEM FOR ACCURACY CHARACTERISTICS, IN PARTICULAR OF INDUSTRIAL ROBOTS.
JPH06100467B2 (en) Proximity sensor
CN112525082B (en) Device and method for simultaneously detecting positioning accuracy and straightness of linear displacement table
KR100479412B1 (en) Straightness measurement device
Lee et al. A laser sensor with multiple detectors for freeform surface digitization
Marszalec et al. A LED-array-based range-imaging sensor for fast three-dimensional shape measurements
CN214747763U (en) Industrial robot repeatability and cooperativity measuring device based on PSD