CS253382B1 - Snímací systém měřící sondy - Google Patents

Abstract

Řešení se týká snímacího systému měřicí sondy, určené pro. automatické provádění kontroly v průběhu programového cyklu obráběcího nebo měřicího stroje. Jeho podstata spočívá v tom, že dotykové čidlo je spojeno se základním tělesem měřicí sondy prostřednictvím pružné části. Dotykové čidlo obsahuje kontaktní tělesa, která se dotýkají v klidové poloze protikonaktních těles, uložených v základním tělese, přičemž kontaktní tělesa nebo protikontaktní tělesa mohou být spojena s dotykovým čidlem nebo se základním tělesem prostřednictvím pružného členu.

Description

Vynález se týká snímacího systému měřici sondy, určeného zejména.pro automatické prováděni mezioperačni kontroly v průběhu programovaného cyklu číslicově řízeného obráběcího stroje.

Na měř1*cich a číslicově řízených obráběcích strojích je prováděna kontrola obrobků prostřednictvím jejich řídicích a odměřovacich systémů a meřících sond, vybavených kontaktním, případně Induktivním snímacím systémem. Oba tyto systémy pak vyžaduji specifické postupy jak při vlastním měřeni*, tak při zpracováni naměřených dat. Kontaktní měřici sondy se při měřeni pohybuji po stanovené dráze a signalizuji do řídicího systému stroje okamžik najeti doteku na obrobek. Induktivní měřici sondy zaujmou při měřeni jmenovitou polohu a signalizuji do řídicího systému stroje hodnotu vychýleni doteků od jmenovité polohy.

Kontaktní systémy mají nosné plochy čidla tvořeny zpravidla třemi válečky, rozmístěnými po 120° souměrně k ose čidla tak, že jejich osy přetínají osu čidla a současně tvoři rovinu k ose čidla kolmou. Tyto válečky jsou přltlačovány pružinou do tři párů válečků, případně kuliček, upevněných v tělese hlavice, čímž je dána základní poloha čidla. Všechny válečky nebo kuličky jsou elektricky propojeny tak, že vychýlením čidla ze základní polohy dojde k přerušeni elektrického obvodu, . a tim je signalizován kontakt s měřenou plochou. Nevýhodou tohoto řešeni jo, že polární charakteristika v rovině x, y vykazuje tři výrazné vrcholy, což je zapříčiněno různou silou potřebnou pro vychýleni čidla v různých směrech v rovině x, y a tedy různou deformaci tělesa měřicího doteku čidla. Př1 vodorovné poloze měřici sondy se projevuje nepříznivě vliv hmotnosti a délky vyloženi čidla, zejména nerovnoměrným zatížením v jednotlivých úložných plochách, a to nežádoucí změny polohy polárního diagramu vůči ose sondy a zhoršenou polární charak2

253 ter1štikou v rovině x, y. Další nevýhodou tohoto systému je bodový styk nosných válečků čidla s opěrnými válečky nebo kulička m1 v tělese hlavice, který snadno přenáší chvěni stroje a neumožňuje účinná tlumeni, což v běžných provozních podmínkách na číslicově řízených obráběcích strojích nepříznivě ovlivňuje přesnost měřeni.

Nevýhody výše uvedených systémů odstraňuje snímací systém měřici sondy, jehož podstata spočívá v tom, že základní těleso je spojeno s dotykovým čidlem pomoci prvního pružného členuj například membrány)pro zajištěni vzájemné klidová polohy dotykového čidla vůči základnímu tělesu. Dotykové čidlo obsahuje alespoň jedno kontaktní těleso a základní těleso obsahuje alespoň jedno protlkontaktnl těleso. Alespoň jedno kontaktní těleso se dotýká jednoho protlkontaktnlho. tělesa. Kontaktní těleso a/nebo protlkontaktnl těleso může být spojeno buň s dotykovým č1dlem?nebo se základním tělesem výkyvnějnapř. prostřed nlctvlm druhého pružného členu.

Přednosti tohoto uspořádáni je, že vychýleni doteku libovolným směrem v rovině kolmé na osu dotykového čidla je převáděno na pohyb ve směru osy čidla, a to prakticky s konstantním převodem. Charakteristika v rovině kolmé na osu dotykového čidla je prakticky kruhová, což umožňuje použiti tohoto snímacího systému pro kontaktní způsob měřeni. Vzhledem k pevnému spojeni dotykového čidla se základním tělesem lze 1 při měřeni s osou dotykového čidla ve vodorovné rovině použit měřici dotyky větších hmotnosti a vyvážit je protizávažím. Systém umožňuje vyklápěnl dotykového čidla všemi směry 1 posuvný pohyb ve směru osy čidla a současně zajišťuje jeho klidovou polohu. Další výhodou je, že jednoznačná vzájemné klidová poloha dotykového čidla vůči základnímu tělesu může být určena vyšším počtem kontaktních a prot1kontaktnich těles než tři a jejich rovnoměrnějším, rozmístěním v rovině kolmé na osu dotykového čidla, aniž by tím byla snížena přesnost celého snímacího systému, protože snímací systém není staticky přeurčen.

Na přiložených výkresech je na obr. 1 znázorněn příklad snímacího systému měřici sondy podle vynálezu a uspořádáním pro kontaktní měřeni, na obr. 2, 3, 4 je znázorněno uspořádáni

253 382 a upevněni kontaktních těles v základním tělesejresp. v dotyko vém čidle.

Možné konstrukční uspořádáni snímacího systému měřici son dy je znázorněno na obr. 1_Z kde základní těleso £ je spojeno s dotykovým čidlem £ pomoci membrány 3. V dotykovém čidle £ je upevněno kontaktní těleso £ a v základním tělese £ je upevněno protikontaktni těleso £,přičemž kontaktní těleso £ a protikontaktni těleso 8 se při klidové poloze čidla 1. vůči základnímu tělesu £ vzájemně dotýkají. Klidová poloha dotykového čidla £ vůči základnímu tělesu £ je vymezena ve směru osy dotykového čidla i pružinou 5. a kontaktními tělesy £ a protikontaktnirai tělesy £ a v rovině kolmé na osu dotykového čidla £ membránou

3.

mam

Na obr. 2 je znázorněn příklad rozmístěni kontaktních a protikontaktních těles £, 2 tomto případě válečků/ v rovině kolmě na osu dotykového čidla £ /obr. 2a/ a přiklad provedeni kontaktního tělesa £ v dotykovém čidle £ a proti kontaktního tělesa £ v základním tělese £ /obr. 2b/. Toto rozmístěni a upevnění kontaktních válečků odpovídá konstrukčnímu uspořádáni podle obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněn přiklad rozmístěni kontaktních a prot íkontaktní ch těles £_z £ v rovině kolmé na osu dotykového Čidla £ /obr. 3a/ v případě/ kdy kontaktní tělesa £ jsou pevně spojena s dotykovým čidlem £, zatímco protikontaktni tělesa £ jsou sdružena do dvojic a se základním tělesem £ spojena výkyvně druhým pružným členem 9 /obr. 3b/.

Na obr. 4 je znázorněn další přiklad rozmístěni kontaktních a protikontaktních těles £_z £ v rovině kolmé na osu dotykového čidla £ /obr. 4a/ v připadě_z kdy jak kontaktní tělesa £_z tak protikontaktni tělesa £ jsou sdružena do dvojic výkyvně spojených s dotykovým čidlem £,resp. základním tělesem £, druhými pružnými členy £ /obr. 4b/.

Snímací systém mSřicí sondy pracuje následujícím způsobem:

Při vychýCení dotykového čidla £ snímacího systému z jeho klidové polohy_z která je definována dosednutím kontaktních těles £ na protikontaktni tělesa £ a pružným členem £, spojujícím

253 382 dotykové čidlo 1 se základním tělesem 2 a zajištěna vlivem pružiny 5^ se alespoň jedno kontaktní těleso £ vzdáli od příslušného protlkontaktního tělesa 8. a zruší se tak jejich dotyk. Kontaktní a proti kontaktní tělesa 7, 8 jsou zapojena do neznázorněného elektrického obvodu, který je při zrušeni dotyku mezi kontaktním tělesem 7 a protlkontaktnlm tělesem 8, rozpojen a přerušeni elektrického proudu je signálem pro odečteni souřadnic z odměřovac1 ho systému stroje.

Druhé pružné členy 9 zajišťuji v případe rozmístěni kontaktních a protikontaktnlch těles 7, 8_ podle obr. 3 resp. obr. 4 statickou určitost vzájemné klidové polohy dotykového Čidla 1. vůči základnímu tělesu 2 výkyvným spojením dvojic kontaktních resp. protlkontaktnlch~těles 7, 8_ s dotykovým čidlem £ resp. základním tělesem 2.

Snímací systém je určen pro dotykové měřici sondy používané na souřadnicových měřicích strojích, které slouží jako Indikátory mechanického kontaktu dotykového telesa sondy 8 povrchem měřeného tělesa a pro kontrolní sondy používané stejným způsobem na obráběcích strojích pro účely aktivní kontroly.

Claims (2)

1. P ff E Ď H É T VYNÁLEZU

   1. Snímací systém měřici sondy, který obsahuje dotykové čidlo a základní těleso, přičemž mezi základním tělesem a dotykovým čidlem je uspořádána pružina, vyznačený tím, že základní těleso /2/ je spojeno s dotykovým čidlem /1/ pomoci prvního pružného členu /3/ např. membrány pro zajištěni vzájemné klidové polohy dotykového čidle /1/ vůči základnímu tělesu /2/, kde dotykové čidlo /1/ obsahuje alespoň jedno kontaktní těleso /7/ a základní těleso /2/ obsahuje alespoň jedno protlkontaktnl těleso /8/,/?ň'cWalespoň jedno kontaktní těleso /7/ sa dotýká alespoň jednoho protlkontaktního tělesa /8/.
2. 2. Snímací systém měřici sondy podle bodu 1, vyznačený tím, že kontaktní těleso /7/ a/nebo protlkontaktnl těleso /8/ jo spojeno buě s dotykovým čidlem /1//nebo se základním tělesem /2/ výkyvně, např. prostřednictvím druhého pružného členu /9/.

   4 výkrepy

   253 382

   Obr. 1