SU1684583A1 - Штангенциркуль - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  и расширение номенклатуры измер емых деталей за счет измерени  не только неподвижных, но и вращающихс  деталей в процессе и Гобра- ботки. Штангенциркуль содержит штангу со шкалой, два ползуна с нониусами, размещенные на соответствующих ползунах, два лазера, оптическа  ось каждого из которых совмещена с начальным делением соответствующего нониуса, две оптические системы , установленные на соответствующих ползунах и предназначенные дл  регулировани  ширины луча лазера, две арочные консоли, одни концы которых жестко закреплены на соответствующих ползунах, два фотоприемника, установленные на свободных концах консолей и предназначенные дл  регистрации интенсивности неперекрытой деталью части луча лазера, и электрически св занный с фотоприемниками электронный блок с индикаторным табло . При измерении ползуны перемещаютс  по штанге до соприкосновени  лучей лазеров с деталью. Размер вращающейс  детали вычисл етс  по соотношению l (xi+ Axi) - -(х2(- Ax2)(xi-x2) + (Axi+ Дха), гдех1, Х2 - показани  нониусов по шкале штангенциркул  ; Дх1, Ахз- значени , индицируемые на табло электронного блока, соответствующие сигналам фотоприемников . 1 ил. СО с

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам дл  бесконтактного измерени  линейных размеров деталей, в том числе и в режиме гибкого автоматизированного производства.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  путем исключени  вли ни  биений на результат измерени  и расширение номенклатуры измер емых деталей за счет измерени  не только неподвижных , но и вращающихс  деталей в процессе их обработки.

На чертеже изображен штангенциркуль , общий вид.

Штангенциркуль содержит штангу 1 с крепежными отверсти ми 2 и базовой шкалой 3. На штанге 1 установлены два ползуна 4 с упорными рамками 5, нониусами 6 и арочными консол ми 7, на концах которых размещены каретки 8. Ползуны 4 соединены с упорными рамками 5 через доводочные .винты 9. Положение ползунов 4, упорных рамок 5 и кареток 8 фиксируетс  крепежными элементами 10. На охватывающей штангу части ползунов 4 установлены лазеры 11, оснащенные оптическими системами 12, регулирующими ширину лучей 13 лазеррв 11 и интенсивность 10 направл емых на деталь 14 лучей 13. Оптические оси лучей 13 лазеров 11 на выходе оптических систем 12 параллельны и совмещены с нулевыми делени ми нониусов 6. Лучи 13 лазеров 11

о

00 4

сл

00 GJ

через оптические системы 12 направлены на противоположные кромки измер емой детали 14 и фотоприемниками 15с коллиматорами 16, причем деталь 14 противоположными кромками перекрывает части лучей 13. Лазеры 11 и фотоприемники 15 соединены посредством электрических шнуров 17 с электронным блоком 18, св занным с индикаторным табло 19, имеющим, например, три цифровых табло 20,21 и 22. Электронный блок 18 содержит программное устройство перевода сигналов фотоприемников 15 в линейные размеры по градуировочным функциональным св з м, полученным независимо дл  каждого луча 13 между относительной интенсивностью неперекрытой деталью 14 части луча (1/1о) и положением кромки детали 14 относительно оптической оси луча (АХ) с возможностью алгебраического суммировани  АХ от двух лучей 13. Кроме того, электронный блок 18 содержит коммутатор дл  выбора индицируемой на табло 19 величины, блок электропитани  лазеров 11 и всех электронных блоков, след щую систему, посылающую сигнал на ЧПУ при достижении заданного размера детали 14.

Принцип действи  штангенциркул  основан на предварительно устанавливаемой градуировочными измерени ми деталей-калибров функциональной зависимости величин нормированных сигналов 1/10 каждого фотоприемника 15 от координат АХ положени  кромки детали-калибра относительно оптической оси луча 13.

Величине А X соответствует значение нормированного сигнала фотоприемника 15 1/1о 0,5, т.е. касание оптической осью луча 13 кромки измер емой детали-калибра.

Необходимо, чтобы при положени х ползунов 4, соответствующих значени м A , и А Х2 0, разность между отсчетами по верхнему и нижнему нониусам Xi - Х2 равн лось 0 - размеру детали-калибра .

Штангенциркуль работает следующим образом.

При измерении линейных размеров детали 14 ползуны 4 перемещают по штанге 1 до соприкосновени  лучей 13 лазеров 11 контура детали 14.

Пусть отсчет положени  верхней кромки детали 14 равен Xi+ A XL а положени  нижней кромки - Ха+ А Ха, где Xi и Ха - показани  по базовой шкале 3, выполненные с помощью верхнего и нижнего нониусов 6, a A Xi и ДХа- значени , индицируемые на индикаторном табло 19 электронного блока 18, соответствующие

сигналам фотоприемников 15 в один и тот же момент времени. Тогда размер вращающейс  детали 14, поставленной на место калибра, вычисл етс  по соотношению

HXi+ AXi НХ2+ АХ2) - (Xi- X2 ) + (Д Xi+ + АХ2).

При ручных измерени х оператором ползуны 4 устанавливаютс  в положени , в которых A и А . Тогда размео

детали, как и дл  контактного штангенциркул , равен разности отсчетов по нониусам (Xi -Х2).

Результат измерений I при этом не зависит от биений детали 14 в процессе обработки . Биение детали 14 св зано с перемещением ее как целого на некоторую величину д , котора  прибавл етс  как к верхнему, так и к нижнему значени м, индицируемым индикаторным табло 19 электронного блока 18. При определении размера, как разности отсчетов величина д на размер не вли ет

(AXi+ д)-( АХ2+ д ) AXi-AX2. Этот факт обусловливает исключение

вли ни  биений на результат измерений размера детали 14.

При серийном изготовлении деталей заранее выставл ема  величина (Xi - Xa) может быть введена в электронный блок 18,

тогда в пределах диаметров лазерных лучей 11 на табло 19 будет непрерывно высвечиватьс  размер детали 14.

Дл  измерени  амплитуды биений ползуны 4 выставл ютс  по неподвижной дета-

ли так, чтобы AXi 0 и АХ2 ш 0. Далее при измерении вращающейс  детали 14 на табло 19 высвечиваетс  величина ДХг+ ДХ2 2 б Зависимость д от времени позвол ет

определить амплитуду и фазу биений. Величину биений можно получить также при использовании только одного ползуна 4.

Штангенциркуль может быть использован при обработке деталей на строгальном

и фрезерном станках, а также дл  автоматизированного контрол  размеров готовых деталей , например роликов, подшипников и т.д.

В этом случае нижний ползун 4 снимают

„со штанги 1, а нулевое деление базовой шкалы 3 штанги 1 совмещают с плоскостью ос- новани  детали. В этом положении бесконтактный штангенциркуль закрепл ют , причем контролируема  поверхность

детали должна находитьс  между лазером 11 и фотоприемником 15. Размер детали определ ют путем считывани  показаний одного ползуна по формуле

l-Xi+ AXi.

Claims (1)

1. При этом грэдуировочна  функциональна  св зь Л Xi и 1/1oi устанавливаетс  предварительно дл  каждой серии деталей по местуих контрол  и измерений, Формула изобретени  Штангенциркуль, содержащий направл ющую штангу со шкалой, два ползуна, один из которых установлен с возможностью перемещени  вдоль штанги и фиксации , нониус, размещенный на первом ползуне, и два размещенных на соответствующих ползунах измерительных элемента, выполненных в виде источников света, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и расширени  номенклатуры измер емых деталей за счет измерени  не только неподвижных, но и вращающихс  деталей в процессе их обработки , источник света выполнен в виде лазера , штангенциркуль снабжен нониусом, размещенным на втором ползуне, двум  оптическими системами, установленными на соответствующих ползунах и преднэзначенными дл  регулировани  ширины луча лазера , двум  арочными консол ми, одни концы которых жестко закреплены на соответствующих ползунах, двум  фотоприемниками, установленными на свободных концах соответствующих консолей и предназначенными дл  регистрации интенсивности неперекрытой деталью части луча лазера, и электрически св занным с фотоприемниками электронным блоком с индикаторным

   табло, второй ползун установлен с возможностью перемещени  вдоль штанги и фикса/ ции, а оптическа  ось каждого лазера совмещена с начальным делением соответствующего нониуса.

   10