CS247769B1

CS247769B1 - Device for measuring of ball bearings' cups' orbits' cross diameter and cross shape deviations

Info

Publication number: CS247769B1
Application number: CS566784A
Authority: CS
Inventors: Leos Vaclavik; Jan Kur; Karel Kolar; Petr Radek
Original assignee: Leos Vaclavik; Jan Kur; Karel Kolar; Petr Radek
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DD255453A3; SU1439377A1

Description

Vynález se týká zařízení k měření příčného poloměru a úchylek příčného tvaru oběžných drah kroužků kuličkových ložisek. .BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring the transverse radius and transverse shape deviations of the raceways of ball bearing rings. .

Dosud se příčný poloměr a úchylka příčného tvaru ‘oběžných drah kroužků valivých ložisek měří na přístrojích s přesným vřetenem, u nichž se při měření porovnává měřená oběžná dráha s kruhovým pohybem přesného vřetena. Přesné vřeteno unáší obvykle indukčnostní snímač krátkých zdvihů, jehož signál se po úpravě a zesílení převádí na lineární zapisovač ke grafickému záznamu. Nevýhodou je, že zařízení obsahuje dva velmi přesné mechanické komplety - přesné vřeteno a dvousouřadnicový stůl s mikrometrickými posuvy a odečty, jejichž přesnost přímo limituje přesnost měření. Ustavení měřené součásti u tohoto zařízení je pracné a vyžaduje dlouhodobou zkušenost. Rovněž zjištění absolutní hodnoty poloměru je pracné. Zařízení je vhodné pouze pro laboratorní měření.To date, the cross-sectional radius and the cross-section deviation ‘of the raceways of the rolling-contact bearing rings have been measured on precision spindle instruments, where the measured orbit is compared with the circular motion of the precision spindle. The precision spindle is usually carried by an inductive sensor of short strokes, whose signal after adjustment and amplification is converted to a linear recorder for graphical recording. The disadvantage is that the device contains two very precise mechanical sets - a precision spindle and a two-coordinate table with micrometric shifts and readings, whose accuracy directly limits the accuracy of the measurement. Aligning the measured component with this device is laborious and requires long-term experience. Also finding the absolute value of the radius is laborious. The device is only suitable for laboratory measurements.

Jiné známé zařízení k měření příčného poloměru a úchylek příčného tvaru oběžných drah kroužků ložisek sestává ze dvou planžetových paralelogramů, jejichž pohyblivé členy vykonávají navzájem kolmý pohyb. Pohyblivý člen jednoho planžetového paralelogramů je spřažen s měřicím dotykem a k jeho pevnému členu je připojeno délkové měřidlo dotýkající se svým měřicím hrotem pohyblivého členu. Pevný člen jednoho planžetového paralelogramů a pohyblivý člen druhého planžetového paralelogramů jsou pevně spojeny, přičemž pohyblivého členu druhého planžetového paralelogramů se dotýká měřicí hrot dalšího délkového měřidla, které je spolu s pevným členem druhého planžetového paralelogramů uchyceno k rámu zařízení. Při měření se posouvá měřicí dotyk po oběžné dráze a pohyb měřicího dotyku je zaznamenáván délkovými měřidly. Z údajů měřidel se určuje velikost příčného poloměru a úchylky příčného tvaru oběžné dráhy pracným a zdlouhavým výpočtem.Another known device for measuring the transverse radius and deviations of the transverse shape of the raceways of the bearing rings consists of two foil parallelograms whose movable members perform perpendicular movement with respect to each other. The movable member of one foil parallelogram is coupled to the measuring contact and to its fixed member is connected a length gauge contacting its measuring tip of the movable member. The fixed member of the one planar paralelogram and the movable member of the second planar paralelogram are rigidly connected, wherein the movable member of the second planar paralelogram is in contact with the measuring tip of another length gauge which, together with the fixed member of the second planar paralelogram, is attached to the device frame. During measurement, the measuring contact is moved in orbit and the movement of the measuring contact is recorded by length gauges. The gauge data determines the size of the transverse radius and deviations of the transverse shape of the orbit by laborious and lengthy calculations.

Uvedené nevýhody dosavadních zařízení odstraňuje v dosud největší známé míře zařízení k měření příčného poloměru a úchylek příčného tvaru oběžných drah kroužků kuličkových ložisek podle vynálezu sestávající z mechanické jednotky spojené s blokem elektroniky tvořeným dvěma elektronickými analogovými jednotkami připojenými přes elektronické přepínače na analogově číslicový převodník a dále na mikropočítač, k němuž jsou připojeny jednak řídící linky a jednak televizní monitor a/hebo tiskací zařízení a/nebo analogový lineární grafický zapisovač. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mechanická jednotka je tvořena základním rámem pevně spojeným s upínací deskou, k němuž je pomocí prvního planžetového paralelogramů uchycen první čjen s jedním stupněm volnosti pohybu ve směru kolmém na upínací desku. První člen spočívá na vačce spojené s náhonovým motorem a je k němu pomocí druhého planžetového paralelogramů uchycen druhý člen se dvěma stupni volnosti pohybu vůči upínací desce. K druhému členu je připojen excentrem s pákou ovládaný držák nesoucí kulový snímací dotyk. Mezi prvním a druhým členem je uspořádána pružina. Roviny pohybu planžet prvního a druhého planžetového paralelogramu jsou na sebe kolmé. Druhý člen je v dotyku se snímacím hrotem druhého indukčnostního délkového snímače, jehož těleso je nehybně spojeno s prvním členem, který je ve styku s prvním indukčnostním délkovým snímačem. Těleso prvního indukčnostního délkového snímače je nehybně spojeno se základním rámem, k němuž je dále připevněno vedení výsuvného aretačního kolíku.The above-mentioned disadvantages of the prior art are eliminated to the greatest extent known by the apparatus for measuring the radius and lateral deviations of the raceway of the ball bearings according to the invention, consisting of a mechanical unit connected to an electronics block consisting of two electronic analog units connected via electronic switches to an analog to digital converter. a microcomputer to which both the control lines and the television monitor and / or printing device and / or the analogue linear graphical recorder are connected. The principle of the invention consists in that the mechanical unit is formed by a base frame fixedly connected to the clamping plate, to which the first sheet with one degree of freedom of movement in the direction perpendicular to the clamping plate is fixed by means of first foil parallelograms. The first member rests on a cam coupled to the drive motor and a second member with two degrees of freedom of movement relative to the clamping plate is attached thereto by means of the second foil parallelograms. To the second member is attached an eccentric lever operated support carrying a spherical stylus. A spring is arranged between the first and second members. The planes of movement of the first and second foil paralelograms are perpendicular to each other. The second member is in contact with the sensing tip of the second inductive length sensor, the body of which is fixedly coupled to the first member in contact with the first inductive length sensor. The body of the first inductive length sensor is fixedly connected to the base frame to which the guide of the withdrawable locking pin is further attached.

Zařízení podle vynálezu nevyžaduje žádné velmi přesné mechanické celky, . jejichž přesnost přímo ovlivňuje přesnost měření a nevyžaduje také žádný definovaný pohyb a přesné ustavování měřené součásti. Zařízení umožňuje dílenskou formu měření, nenáročnou na obsluhu, která na kvantitavně i kvalitativně vyšším stupni zajištuje přenos a vyhodnocení naměřených veličin a umožňuje několikanásobné zkrácení doby měření. 'The device according to the invention does not require any very precise mechanical units. whose accuracy directly affects the accuracy of the measurement and also requires no defined movement and precise alignment of the measured component. The device enables workshop form of measurement, which is easy to use, which at the quantitatively and qualitatively higher level ensures the transmission and evaluation of measured quantities and enables several times shortening of the measurement time. '

Zařízení podle vynálezu je·schematicky znázorněno na přiloženém výkrese.The device according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Zařízení je tvořeno mechanickou jednotkou spojenou s blokem elektroniky. Mechanická jednotka sestává ze základního rámu 1.,· s nímž je . pevně spojena upínací deska 2 pro upnutí měřené součásti. K základnímu rámu 2 je pomocí prvního planžetového paralelogramů 2 uchycen první člen 2 s jedním stupněm volnosti pohybu ve směru kolmém na upínací desku 2. První·člen 2 spočívá na vačce 2 spojené s náhonovým motorem j).The device consists of a mechanical unit connected to the electronics block. The mechanical unit consists of the base frame 1 with which it is. the clamping plate 2 is firmly connected for clamping the measured component. A first member 2 with one degree of freedom of movement in a direction perpendicular to the clamping plate 2 is attached to the base frame 2 by means of the first foil parallelograms 2. The first member 2 rests on the cam 2 connected to the drive motor j).

K prvnímu členu 5. je pomocí druhého planžetového paralelogramu £ uchycen druhý člen 6 se dvěma stupni volnosti pohybu vůči upínací desce 2. K druhému členu £ je jedním koncem připojen držák 26 nesoucí na druhém konci kulový snímací dotyk .27. Držák 26 prochází volně otvorem vytvořeným v upínací desce 2. Držák 26 ve spojení s druhým členem £ je přestavitelný a vůči druhému členu 6. fixovatelný. K oddálení držáku 26 s kulovým snímacím dotykem 27 od měřené součásti při její výměně slouží excentr 28 s obslužnou pákou. Mezi prvním členem _5 a druhým členem £ je uspořádána pružina 7_, jejímž působením je udržován v dotyku kulový snímací dotyk 27 s měřenou plochou. Roviny pohybu planžet prvního planžetového paralelogramu 2 a druhého planžetového paralelogramu 4. jsou na sebe kolmé. Druhého členu £ se dotýká snímací hrot druhého indukčnostního délkového snímače .£2, jehož těleso je nehybně spojeno s prvním členem 5. Prvního členu 5. se dotýká první indukčnostní délkový snímač 11, jehož těleso je nehybně spojeno se základním rámem .. K základnímu rámu _1 je dále připevněno vedení výsuvného aretačního kolíku £0, přičemž toto vedení prochází otvorem v prvním členu 5 a zasahuje do otvoru ve druhém členu £. Aretační kolík 10 slouží k fixování polohy členů _5 ^a _6. vůči sobě a vůči základnímu rámu £.A second member 6 with two degrees of freedom of movement relative to the clamping plate 2 is attached to the first member 5 by means of a second foil parallelogram 6. The holder 26 passes freely through an opening formed in the clamping plate 2. The holder 26 in connection with the second member 6 is adjustable and fixed with respect to the second member 6. The eccentric 28 with the operating lever serves to move the holder 26 with the ball contact 27 from the measured part when it is replaced. A spring 7 is arranged between the first member 5 and the second member 5, by which a spherical sensing contact 27 is maintained in contact with the surface to be measured. The planes of movement of the foils of the first foil paralelogram 2 and the second foil paralelogram 4 are perpendicular to each other. The second member 6 touches the sensing tip of the second inductive length sensor 52, the body of which is fixedly connected to the first member 5. The first member 5 touches the first inductive length sensor 11, the body of which is fixedly connected to the base frame. 1, the guide of the retractable locking pin 60 is further secured, the guide extending through the opening in the first member 5 and extending into the opening in the second member 5. The locking pin 10 serves to fix the position of the members 5 ^and 6. relative to each other and to the base frame 6.

Mechanická jednotka je prostřednictvím indukčnostních délkových snímačů ££, 12 připojena k bloku elektroniky a to tak, že první indukčnostní délkový snímač 11 je připojen na vstup první analogové elektronické jednotky 13 a druhý indukčnostní délkový snímač 12 je připojen na vstup druhé analogové elektronické jednotky 14. Výstupy obou analogových elektronických jednotek 13, 14 pak jsou připojeny na dvojici vstupů prvního elektronického přepínače 15. První elektronický přepínač 15 může být opatřen až osmi takovými dvojicemi vstupů pro připojení analogových elektronických jednotek příslušejících dalším až osmi mechanickým jednotkám. První elektronický přepínač 15 je připojen na druhý elektronický přepínač 16, který je připojen na analogově číslicový převodník 18 a ten na mikropočítač .19. Na mikropočítač 19 je napojen jednak televizní monitor 23, jednak řídící linky 20, které jsou spojeny s elektronickými přepínači 15 a ££, analogově číslicovým převodníkem 18 a rovněž s třetím elektronickým přepínačem 17. Třetí elektronický přepínač 17 je spojen s ovládací jednotkou náhonového motoru .. Mikropočítač 19 může být opatřen číslicovým výstupem 21 s připojeným tiskacím zařízením 24 a analogovým výstupem 22 s připojeným analogovým lineárním grafickým zapisovačem 25.The mechanical unit is connected to the electronics block by means of the inductive length sensors 80, 12 such that the first inductive length sensor 11 is connected to the input of the first analog electronic unit 13 and the second inductive length sensor 12 is connected to the input of the second analog electronic unit 14. The outputs of the two analog electronic units 13, 14 are then connected to a pair of inputs of the first electronic switch 15. The first electronic switch 15 may be provided with up to eight such pairs of inputs for connecting analog electronic units corresponding to the next to eight mechanical units. The first electronic switch 15 is connected to a second electronic switch 16, which is connected to an analog-to-digital converter 18 and this to a microcomputer .19. A microcomputer 19 is connected to a television monitor 23, to a control line 20 which is connected to the electronic switches 15 and 62, an analogue to digital converter 18, and also to a third electronic switch 17. The third electronic switch 17 is connected to the drive motor control unit. The microcomputer 19 may be provided with a digital output 21 with a printing device 24 attached and an analog output 22 with an analog linear graphical recorder 25 attached.

Zařízením podle vynálezu se realizuje způsob měření příčného poloměru a úchylek příčného tvaru oběžných drah kuličkových ložisek podle čs. vynálezu chráněného autorským osvědčením . č. 212 911. Základem tohoto způsobu je snímání trajektorie pohybu kulového snímacího dotyku během příčného přejezdu přes měřenou oběžnou dráhu. Trajektorie je snímána ve dvou pravoúhlých souřadnicích indukčnostními délkovými snímači a příslušné elektrické signály v digitální formě jsou předány k výpočetnímu zpracování do mikropočítače. Základem zpracování je proklad kruhovým obloukem. Výsledkem zpracování je údaj velikosti příčného poloměru měřené oběžné dráhy a velikosti úchylek tvaru vůči ideálnímu kruhovému oblouku, včetně grafického záznamu průběhu těchto úchylek. Výsledky . jsou znázorněny na televizním monitoru, číselné hodnoty mohou být zaznamenány tiskacím zařízením a průběh úchylek tvaru oběžné dráhy je možno zapsat též na.analogový lineární grafický zapisovač. |The device according to the invention implements a method of measuring the transverse radius and deviations of the transverse shape of the raceways of ball bearings according to CS. of the invention protected by copyright certificate. 212 911. The basis of this method is to sense the trajectory of the movement of the spherical stylus during transverse passage over the measured orbit. The trajectory is sensed in two orthogonal coordinates by inductive length sensors and the corresponding electrical signals in digital form are transmitted to a microcomputer for computational processing. The base of the processing is a circular arc leading. The result of the processing is an indication of the size of the transverse radius of the measured orbit and the size of the deviations of the shape relative to the ideal circular arc, including a graphical record of the deviations. Results. The numerical values can be recorded by the printing device and the course of the orbit shape deviations can also be recorded on an analogue linear graphical recorder. |

Claims

Ball bearing raceway radius and cross-section aberrations, consisting of a mechanical unit connected to an electronics block consisting of two electronic analog units connected via electronic switches to an analog-to-digital converter and to a microcomputer to which control lines are connected; on the other hand, a television monitor and / or printing device and / or an analogue linear graphical recorder, characterized in that the mechanical unit is formed by a base frame (1) fixedly connected to the clamping plate (2). and to this base frame (1) a first member (5) with one degree of freedom of movement in the direction perpendicular to the clamping plate (2) is attached by means of a first foil parallelogram (3), the first member (5) resting on a cam (8) connected with a drive motor (9) and a second member (6) with two degrees of freedom of movement relative to the clamping plate (2) is attached thereto by means of a parallelogram paralelogram (4), to which is connected to an eccentric (28) with lever operated holder (26) bearing a spherical sensing contact (27), wherein a spring (7) is disposed between the first member (5) and the second member (6) and the planes of movement of the blades of the first bogie parallelogram (3) and the second bogie parallelogram (4) are perpendicular; the second member (6) is in contact with the sensing tip of the second inductive length sensor (12), the body of which is fixedly coupled to the first member (5) in contact with the first inductive length sensor (11), the forest is fixedly connected to the base frame (1), to which the guide of the retractable locking pin (10) is further attached.