|
|
|
|
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
|
(19)
|
RU
|
(11)
|
108595
|
(13)
|
U1
|
|
(51) МПК
G01B5/00 (2006.01)
|
(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
|
|
|
|
(21), (22) Заявка: 2011110080/28, 17.03.2011
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
17.03.2011
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 17.03.2011
(45) Опубликовано: 20.09.2011
Адрес для переписки:
129128, Москва, ул. Бажова, 1, кв.8, Л.В. Романовой
|
(72) Автор(ы):
Карпович Игорь Борисович (RU),
Ковальский Михаил Григорьевич (RU),
Этингоф Михаил Иосифович (RU),
Кайнер Григорий Борисович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли (RU)
|
(54) ДАТЧИК КАСАНИЯ С НУЛЕВЫМ УСИЛИЕМ
(57) Реферат:
Датчик касания с нулевым усилием для координатно-измерительных машин и станков с ЧПУ, содержащий корпус с фланцем, измерительный щуп с измерительным наконечником на одном конце и грибком на другом, три опорных группы, служащие для базирования грибка на фланце корпуса, элементы которых расположены на грибке и фланце корпуса под углом 120°, а также узел создания измерительного усилия, кроме того, он снабжен электронным блоком фиксации момента касания измерительного наконечника с контролируемой деталью.
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в координатно-измерительных машинах (КИМ) и станках с ЧПУ.
Известна нулевая измерительная головка, содержащая корпус с фланцем, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном его конце и грибком на другом, три опорные группы, служащие для базирования грибка на фланце корпуса, элементы которых расположены на грибке и фланце корпуса под углом 120°, и узел создания измерительного усилия, при этом она снабжена узлом создания базирующего усилия для поджатия грибка к корпусу (См. авторское свидетельство СССР  1201667, МПК G01В 5/00).
Недостатком известного технического решения является наличие измерительного усилия. Без измерительного усилия датчик касания не может работать, но усилие вызывает дополнительную погрешность от деформаций измерительного наконечника с контролируемой деталью.
Другим недостатком существующей конструкции состоит в том, что грибок с измерительным наконечником имеет три точки опоры и при перемещении наконечника в разных направлениях в плоскости XY изменяется радиус поворота (передаточное отношение) измерительной системы. Это приводит к возникновению разной погрешности срабатывания датчика в разных направлениях перемещения наконечника (шарика) и в зависимости от длины щупа с наконечником.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности измерения за счет создания минимального измерительного усилия.
Для решения поставленной задачи предлагаемая полезная модель снабжена электронным блоком фиксации момента касания измерительного наконечника с контролируемой деталью.
На фиг.1 изображена конструктивная схема датчика касания, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Датчик касания с нулевым усилием содержит корпус 1 с фланцем 2, измерительный рычаг 3 с наконечником 4 на одном его конце и грибком 5 на другом.
Грибок 5 установлен на фланце 2 с помощью трех, расположенных под углом 120° опорных групп, каждая из которых выполнена в виде закрепленного на грибке 5 и изолированного от него шара 6, помещенного в разрезную призму 7, закрепленную на изолирующем основании 8, установленном на фланце 2. Узел создания измерительного усилия выполнен в виде пружины 9, установленной между корпусом 1 и грибком 5. Пружина 9 прижимает шары 6 грибка 5 к призмам 7.
Электронный блок 10 фиксации момента касания наконечника 4 с контролируемой деталью 11 включен в электрическую цепь, в которой к наконечнику и контролируемой детали подводится небольшое постоянное напряжение 2.5-5.0 вольт. При этом измерительный рычаг 3 с наконечником 4 должен быть электроизолирован от контролируемой детали 11. Когда наконечник 4 отведен от контролируемой детали 11, сопротивление в цепи бесконечно большое. При контакте наконечника 4 с контролируемой деталью 11 с минимальным усилием сопротивление в контактной цепи 4-11 скачкообразно меняется от бесконечно большого до нулевого и электронный блок 10 по установленному переходному сопротивлению вырабатывает управляющий сигнал, который подается в контроллер КИМ или ЧПУ станка и производится отсчет координат точки касания.
Датчик касания работает следующим образом.
При ускоренных перемещениях датчика касания во время подвода и отвода измерительного рычага 3 с наконечником 4 к контролируемой поверхности детали 11 (холостой ход), под действием пружины 9 грибок 5 занимает определенное положение в призмах 7, а измерительный наконечник 4 - нулевое (исходное) положение. При подводе датчика касания на уменьшенной или большой скорости к поверхности контролируемой детали (измерение) и при контакте наконечника 4 с контролируемой деталью 11 с минимальным усилием сопротивление в цепи 4-12 скачкообразно меняется от бесконечно большого до нулевого, электронный блок 10 вырабатывает управляющий сигнал, который передается в контроллер КИМ или станка с ЧПУ и производится отсчет координат точки касания, торможение и реверса (отвода) датчика касания. При дальнейшем перемещении датчика касания (перебег) грибок 5 отрывается от базирующих призм 7, что предохраняет датчик от поломки.
Таким образом, в описываемом датчике касания, снабженном электронным блоком фиксации момента касания наконечника с контролируемой деталью, измерение происходит при минимальном усилии, близком к нулю, что позволяет повысить стабильность и точность измерений.
Кроме того, предлагаемое техническое решение дает возможность применения измерительных рычагов разной длины без изменения точности датчика. Это достигается тем, что в момент касания наконечника с контролируемой деталью передаточное отношение системы не меняется.
Формула полезной модели
Датчик касания с нулевым усилием для координатно-измерительных машин и станков с ЧПУ, содержащий корпус с фланцем, измерительный щуп с измерительным наконечником на одном конце и грибком на другом, три опорных группы, служащие для базирования грибка на фланце корпуса, элементы которых расположены на грибке и фланце корпуса под углом 120°, а также узел создания измерительного усилия, отличающийся тем, что он снабжен электронным блоком фиксации момента касания измерительного наконечника с контролируемой деталью. 
|
| |
