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 PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
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
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
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)
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) |
-
1996
- 1996-12-03 RU RU96122954A patent/RU2117240C1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |