Устройство для измерения углов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (192 (11)

В 21 П 5/14 м

4 и ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

К ДВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ме (21) 3824297/25-27 (22) 17.12.84 (46) 28.02.86. Вюл. N - 8 (71) Казанский ордена Трудового

,Красного Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) M.È.Лысов и А.Г.Мартьянов (53) 621.981. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 715173, кл. В 21 Р 5/14,03.07.76. (54) (57). 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВ гибки деталей, преимущественно к гибочным машинам, содержащее поворотный фиксатор для контакта с поверхностью изгибаемой детали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения углов и расширения технологических воэможностей, оно выполнено в виде корпуса с П-образным пазом, расположенных в этом пазу блочного колеса, подвижного штыря и балансиГ ровочного грузика, связанных между собой посредством гибкой нити, размещенной на блочном колесе, и контейнера с датчиком линейных перемещений с подвижным щупом, шарнирно связанным с упомянутым штырем, при этом поворотный фиксатор шарнирно прикреплен одним концом к нижнему концу этого штыря, а другим — к подвижному щупу датчика линейных перемещений.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поворотный фиксатор снабжен двумя контактными шариками, размещенными на его концах с возможностью свободного вращения. С2

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено электромагнитной катушкой, вмонтированной в стенку;паза корпу- С са в месте расположения балансировочного грузика, источником постоянного электрического тока и выключателем, посредством которого упомянутая катушка связана с источником постоянного тока. ьР

1 1

Изобретение относится к устройствам для управления процессами гибки, в частности к устройствам измерения углов загиба деталей в процессе их гибки на листогибочных машинах.

Целью изобретения является повышение точности измерения углов и расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для замера углов (один из возможных вариантов установки его на гибочном оборудовании — на двухвалковой листогибочной машине с эластичным покрытием нижнего валка); на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

В устройстве для измерения углов в вертикальных каналах П-образного паза корпуса 1 установлены подвиж— ные штырь 2 и балансировочный грузик 3, связанные перекинутой через блочное колесико 4 гибкой нитью 5.

K штырю 2, установленному в канале корпуса 1 в направляющих роликах 6 для жесткой его координации и свободного перемещения относительно корпуса, прикреплены в промежутке и к нижнему концу шарнирно осями 7 и 8 соответственно контейнер 9 с датчиком 10 линейных отклонений и поворотный фиксатор 11, к которому посредством шарового шарнирного соединения 12 прикреплен щуп 13 датчика 10.

Датчик 10 установлен в контейнере 9 и закреплен определенным образом посредством крепежного винта 14.

Монтажными винтами 15 корпус 1 устройства для измерения углов крепится к траверсе 16, в которой уста* новлен в опорах 17 с опорными роликами верхний жесткий гибочный валок так, чтобы каналы П-образного паза были расположены вертикально, что обеспечивает нормальный ход штыря

2 и движение балансировочного грузика 3, а также чтобы нижнее крайнее положение поворотного фиксатора 11, ограниченное относительно оси штыря 2 прямым углом при помощи фиксаторного выступа, при перемещении его по вертикали вниз посредством штыря 2 определялось горизонтальной плоскостью, касающейся снизу верхнего валка 18.

Для обеспечения более широкого применения устройства, например для замера углов при гибке конических деталей, в поворотном фиксаторе 11 устройства для непосредственного контакта по точкам с измеряемой по-.

214272 2

t0

1!»

ЗО »

7l

40 ф5

50 у верхностью заготовки 19 могут быть установлены по концам два контактных шарика 20 и 21 с возможностью свободного вращения.

Дчя обеспечения приведения поворотного фиксатора 11 в начальное положение (вывод из зоны гибки) в стенки канала установки балансировочного грузика 3 устройства для измерения углов вмонтирована электромагнитная катушка 22, подсоединенная через выключатель 23 к источнику 24 постоянного электрического тока.

Устройство может быть использовано при замере угла гибки деталей по многогибочной мапп не с двумя валками, верхний 18 из которых жесткий, а нижний 25 выполнен с эластичным покрытием.

Устройство работает следующим образом.

Перед гибкой заготовка 19, например плоский лист, устанавливается горизонтально на нижнем валке 25, поворотный фиксатор 11 устройства для измерения углов опускается посредством перемещения штыря 2 по вертикали в направляющих роликах 6 под действием минимально установленного с помощью выбора веса балансировочного грузика 3 инерционного усилия до контакта с заготовкой.

После этого заготовка 19 изгибается путем внедрения верхнего валка 18 с заготовкой 19 в эластичное покрытие нижнего валка 25. При этом свободный конец заготовки 19 перемещается под действием изгибающих усилий в зоне гибки до момента их уравновешивания внутренними усилиями, возникающими в заготовке, образуя с горизонтом угол загиба V, определяемый глубиной внедрения верхнего валка 18 с заготовкой 19 в эластичное покрытие нижнего валка 25 и фиэикомехаьическими и геометрическими параметрами заготовки. Перемещаясь вверх, свободный конец заготовки 19 перемещает поворотный фиксатор 11 устройства для замера углов, при этом штырь 2 вертикально перемещается вверх от действия на него через шарнирное закрепление фиксатора, а сам фиксатор 11 поворачивается относительно шарнирного закрепления оси 8 на угол, соответствующий углу загиба V свободного конца заготовки

19, так как линия касания заготовки

1214272 и фиксатора лежит на плоской поверхности свободного (неизогнутого) конца заготовки.

При повороте фиксатора 11 относительно оси 8 крепления его к штырю

2 щуп 13 датчика 10 линейных перемещений перемещается ввиду его шарнирного закрепления к фиксатору внутрь корпуса датчика 10. Данные перемещения щупа фиксируются датчиком и преобразуются затем в угловые перемещения фиксатора 11 относительно горизонта по известной. геометрической зависимости

V = arcainI(a + b — (с — 8) !2аЬ), когда известны три стороны треугольника (вершины — ось 7, ось 8, ось шарового шарнирного закрепления конца щупа 13), где а — расстояние между осями 7 и 8, b — расстояние между осями 8 и шарового шарнирного закрепления 12; с — расстояние между осями 7 и шарового шарнирного закрепления 12, когда между штырем и фиксатором прямой угол, о — зафиксИрованное перемещение щупа 13.

Таким образом, угол загиба свободного конца заготовки 19 является определенным и определяется непо— средственно в процессе изгиба, его малейшие изменения (если точность измерения датчика 0,01 мм — порядка 0,0002 рад) тут же фиксируются датчиком, кот6рый может быть выбран из широкого ассортимента отечественных приборов активного контроля.

При дальнейшем прокатывании заготовки в валках предлагаемое устройство выполняет роль прибора активного контроля за процессом гибки,. так как угол загиба свободного конца заготовки на входе в зону гибки является одним из геометрических параметров, определяющим кривизну формообразования поверхности изгибаемой заготовки. При этом искажения свободного конца заготовки от давления на него поворотного фиксатора 11 устройства для замера углов практически не наблюдается, так как данное давление устанавливается минимально возможным путем подбора веса балансировочного грузика 3 и оио является постоянным на всем протяжении хода штыря 2 и поворота фиксатора 11.

В процессе гибки конической детали свободный конец изгибаемой заготовки 19 на входе в зону гибки (где установлено устройство для измерения углов) составляет с горизонтом (по известным причинам - гибка на переменную кривизну по образующей линии гиба переменный угол вдоль линии гиба. Кроме этого, в процессе гибки-прокатки на конус заготовки ее разворачивают относительно оси валка, обеспечивая тем самым прокатывание различных длин дуг вблизи внутренней и наружной кромки заготовки. Поэтому целесообразно контролировать углы загиба конца заготовки на входе в зону гибки в сечениях, перпендикулярных линии гиба заготовки, что обеспечивает устройство измерения углов, так как контактные шарики 20 и 21 обеспечивают точечный контакт с заготовкой 19 поворотного фиксатора 11 и вмонтированы с возможностью свободного вращения во всех направлениях.

В конце гибки или при установке новой заготовки для предотвращения повреждения устройства для измерения углов, а также, чтобы оно не затрудняло установку заготовки или смену гибочного инструмента, замыкают электрическую цепь с источником

24 питания и электромагнитной катушкой 22 посредством выключателя

23. Возникающая при этом во внутоенней полости катушки ЭДС перемещает балансировочный грузик 3, в котором индуцируется данная ЭДС, вниз, тем самым перемещая посредством гибкой кити 5 штырь 2 с фиксатором 11 вверх до крайнего положения.

Количество витков катушки 22 и мощность источника 24 электротока минимальные и определяются известными расчетами, при этом введение данных элементов в конструкцию устройства не повлечет за собой ее усложнения и увеличения габаритов.

Предлагаемое устройство для измерения углов значительно расширяет диапазон его применения, при этом повышая точность измерения, gîторая может быть улучшена при исполь" зовании более точных датчиков линейных отклонений. Устройство можно эксплуатировать автономно, используя в нем в качестве датчиков механические циферблатные индикаторные головки (например, часового типа ИИ), 1214272 раэградуировав циферблат по углу согласно приведенной формуле, или в системе автоматического контроля и управления процессом гибки, используя в качестве датчиков меканоэлектрические иэ средств активного контроля, а для преобразования сигналов датчиков в значения углов — используя отечественный аналого-цифровой прибор, например, типа Щ-34, который имеет индикаторное цифровое табло и выходной канал для передачи сгенерированного сигнала в Пвоичнодесятичном коде.

Внедрение предлагаемого устройства на. гибочных машинах типа КГЛ, ГЛС, ЛГИ, ЛГИЗ, ГЛП и других аналогичной конструкции значительно повысит точность гибки, снизит трудоемкость доводочных работ, позволит автоматизировать процесс гибки и даст положительный экономический эффект.

1214272

Составитель Л. Самохвалова

Редактор М.Товтин Техред Т.Дубинчак

Корректор С.Шекмар

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 823/14 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5