Измеритель диаметра деталей

 

Изобретение относится к средствам измерений линейно-угловых величин, в частности диаметра деталей и отверстий по части дуги окружности, и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения - повышение точности измерений. Луч лазера по световоду 4 направляется на уголковый отражатель 11. Отразившись от него, луч с помощью уголкового отражателя 8 через выходной объектив 6 по световоду 5 направляется на фотоприемник блока обработки, где происходит измерение приращения оптической длины пути лазерного луча за счет перемещения измерительного штока 12 и уголкового отражателя 11 относительно калиброванной базы 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы2 1749702 А 1 (st)s G 01 В 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ности диаметра деталей и отверстий по части дуги окружности, и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения— повышение точности йзмеренйй. Луч лазера по световоду 4 направляется на уголковый отражатель 11. Отразившись от него, луч с помощью уголкового отражателя 8 через выходной объектив 6 по световоду 5 направляется на фотоприемник блока обработки, где происходит измерение йриращения оптИческой длины пути лазерного луча за счет перемещения измерительного штока 12 и уголкового отражателя 11 относительно калиброванной базы, 1 ил. ф

С) М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4805055/28 (22) 01.02.90

"(46) 23.07.92, Бюл. %27 (71) Центр научно-технической и социальной деятельности при Госкомитете СССР по вычислительной технике и информатике (72) А.А.Смирнов и Л.А.Карпова (56) Проспект "Чиго" фирмы Ориель, ФРГ.

Проспект "Форм-Талисерф", фирмы

Тейлор Гобсон, Англия, с.7. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИАМЕТРА ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к средствам измерений линейно-угловых величин, в част" ) 703$ „

84 ;! ;,;. ;c 4 ri 5::..7ь . айжеси

Щ 1

1749702

20

40

Изобретение относится к средствам измерений линейно-углсйых: величин для измерения диаметра деталей и отверстий по части дуги окружности и может быть использовано в машиностроении, станко-роботостроении.

Известен микрометр МОЭ-1 с цифровой индикацией, который имеет жесткую калибраванную базу отсчета, измерительный шток, датчик перемещения измерительного штока и микропроцессор с блоком обработки и отображения информации, Недостатком этой конструкции является ограниченный диапазон провацимых измерений, быстро растущая с введением нового тимпоразмера инструмента погрешность проводимых измерений, Известна лазерная бескантактная измерительная система, содержащая лазер. вращающееся зеркало, двигатель, коллиматор, систему управления двигателем, осциллятор, электронные схемы анализа, индикаторные устройства для вывода данных, логический элемент, задание нулевой точки, собирающую линзу, детектор, Недостатком этой конструкции является быстро растущая с увеличением диаметра контролируемых деталей погрешность измерений, кроме того, для проведения измерений деталь должна быть снята са станка и размещена в рабочем объеме устройства.

Наиболее близким по своей зехнической сущности является прибор, который имеет жесткую калиброванную базу отсчета, измерительный щуп, установленный с возможностью перемещения, датчик перемещения щупа и микропроцессор с блоком обработки и атабра>кения информации

Недостатком этой конструкции являет.ся ограниченный диапазон проводимых измерений сферических выпуклых и вогнутых поверхностей методом ощупывания и обработки полученной информации по обмеренному сечению.

Прибор имеет высокую стоимсть и может использоваться только в лабораторных условиях в ограниченном диапазоне контролируемых деталей. Кроме того, прибор не может использоваться для контроля диаметра деталей в труднодоступных местах разгичных изделий.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Повышение точности измерений с минймальным p0GT0M погрешности проводимых измерений достигается за счет применения в приборе интерференционного метода проведения измерений с одновременным использованием на шираком диапазоне различных типаразмеро: деталей одного прибора с постоянной погрешностью,.

Возможность измерения диаметра деталей по части дуги достигается за счет применения измерителя и алгоритма обработки результатов измерений, Программируемый процессор по заданной программе производит обработку результатов измерений с выведением результатов на блок обработки и отображения информации.

Исключение двухсторонней жесткой базы инструмент» достигается тем, что в нижней части корпуса расположены два калиброванных упора и измерительный шток. которые позволяют производить съем информации с контролируемой детали односторонним прикосновением к ней.

Специальный алгоритм обработки результатов измерений позволяет математически точно получать результат (действительный) измерений указанных параметров, Устройство обеспечивает исключение двухс аронней жесткой базы инструмента с самоцентрированием контролируемой детали и инструмента.

Использование изобретения в качестве измерителя диаметра деталей обеспечивает повышение точности проводимых измерений без увеличения погрешности, зависящей ат увеличения типоразмера инструмента и контролируемой детали.

На чертеже представлен измеритель диаметра деталей, разрез.

Измеритель диаметра деталей. включает лазерный интерферометр 1, соединенный с программируемым процессорам 2 и блоком

3 обработки и отображения информации, оптически связанный одномодовыми волоконно-оптическими световодами 4, 5 через объективы 6 со светоделительным кубом 7, и уголковым атражатзлем 8. образующих выносной блок интерфераметра, расположенный на коапусе 9, на верхней части крышки 10, оптически связанный с уголковым отражателем 11, размещенным на измерительном щтоке 12, подпружиненном пружиной 13, установленным между калиброванными упорами 14, корпус заключен в. направляющую оправку 15. снабженную компенсационными пружинами 16.

Измеритель диамегра деталей работает следующим образом.

Луч лазера по световаду 4 через. входной объектив 6, светоделительный куб 7 направляется на уголковый отражатель 11, отразившись от него, луч направляется в точку интерференции, образованную на пересечении.измерительного и опорного луча с помощью уголкавага отражателя 8. Затем

1749702

Составитель А.Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор Я.Лончакова

Редактор H.Ãóíüêî

Заказ 2587 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комби ат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 через выходной объектив 6 по световоду 5 лазерный луч направляется на фотоприемник блока 3 обработки и отображения информации, где происходит измерение приращения оптической длины пути лазер- 5 ного луча за счет перемещения измерительного штока 12 и уголкового отражателя 11 относительна калиброванной базы упоров

14. При касании калиброванными упорами

14 и измерительным штоком 12 поверхно- 10 сти контролируемой детали измерительный шток 12 переместится на определенную величину вместе с уголковым отражателем 11, который изменит оптическую длину пути лазерного луча. Результат измерений будет 15 характеризовать отрезок, который реализуется программируемым процессором для получения результата измерений. Направляющая оправка 15 с компенсационными пружинами 16 позволяет производить регу- 20 лировку усилия контакта измерителя с контролируемой деталью.

Таким образом, предлагаемый измеритель позволит производить особо точные измерения диаметров деталей по части дуги 25 окружности методом касания контролируемой детали калиброванными упорами и измерительным штоком измерителя.

Измеритель диаметра деталей путем многократного измерения диаметра детали 30 в одном сечении может использоваться для определения отклонений от круглости и измерения биения в автоматизированном и ручном режиме.

Технические преимущества изобре- 35 тения заключаются в возможности измерителя по части дуги производить прецизионные измерения диаметров деталей в ручном и автоматизированном режимах, а также за счет уменьшения габаритов и веса датчика, производить контроль диаметров в труднодоступных местах, Формула изобретения

Измеритель диаметра деталей, содержащий лазерный интерферометр, корпус, расположенный в корпусе оптический глок, калиброванную базу отсчета измере ий, шток, датчик перемещений штока, грограммируемый процессор, связанный с лазерным интерферометром, и блок обработки и отображения инфоррмации, вход которого связан с выходом процессора, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен двумя одномодовыми волоконно-оптическими световодами с входными и выходными торцами, расположенными между лазерным интерферометром и оптическим блоком, тремя обьективами, один из которых расположен между торцами световодов и интерферометром и выполнен общим для обоих световодов, два других между оптическим блоком и выходными торцами световодов, корпус выполнен из двух вертикально ориентированных частей, нижняя часть выполнена с возможностью перемещения вдоль внутренней поверхности верхней и йодпружинена, оптический блок выполнен в виде скрепленных друг с другом светоделительного кубика и уголкового отражателя, расположенных в верхней части корпуса и уголкового отражателя, установленного соответственно в нижней и скрепленного с измерительным штоком, а датчик снабжен двумя упорами с ножками, развернутыми внутрь к штоку под углэм 45 и неподвижно установленными симметрично относительно него.