CZ297601B6

CZ297601B6 - Mericí dynamický trn obtízne dosazitelných der

Info

Publication number: CZ297601B6
Application number: CZ20021246A
Authority: CZ
Inventors: Stanek@Jaroslav
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2007-02-07
Also published as: CZ20021246A3

Abstract

Mericí dynamický trn obtízne dosazitelných der jesestavený z korunky (12) upevnené na nástavec (11) korunky, které udílí pohyb pohon (18) prostrednictvím kliky (17) s cepem pruzného závesu a prostrednictvím pruzného závesu (16). Pruzný záves (16) je upevnen druhým koncem na úchyt (15) pruzného závesu, který je upevnen k hrídeli (13) pohonu mericího dynamického trnu, která je otocne ulozena v bocním rameni (8) jez je spojeno s výkyvnou cástí (7)paralelogramu slozky y, která je kyvne spojena prostrednictvím rozperných ramen (6) paralelogramu slozky y s rámem (5) paralelogramu slozky y, který je upevnen k výkyvné cásti (4) paralelogramu slozky x, kyvne spojené prostrednictvím rozperných ramen (3) paralelogramu slozky x s rámem (2) paralelogramu slozky x, který je pripevnen k rámu (1) suportu. Na rámu (1) suportu je pripevnen i snímac (S.sub.x.n.) slozky x dynamického trnu, který je v kontaktu s rámem (5) paralelogramu slozky y. Na výkyvné cásti (4) paralelogramu je upevnen snímac (S.sub.y.n.) slozky y dynamického trnu, který je v kontaktu s bocním ramenem (8), na který je prostrednictvím nástavce (11) korunky pripevnena korunka (12), která je opatrena nejméne tremi snímacími dotykovými body (19).

Description

Vynález se týká řešení uskutečňující měření obtížně dosažitelných děr, a to i děr malých průměrů a polohy středu osy dlouhých děr libovolných objektů s výhodou objektů s několika dírami s osami v jedné rovině.

Dosavadní stav techniky

Nejbližší známé způsoby měření přesnosti děr a polohy osy středu dlouhých děr jsou prováděny mechanicky snímacími dotyky při rotaci součástí u kterých je díra měřena.

Při optické kontrole, měření lasery, opět docházelo k měření řady bodů povrchu měřené díry při rotaci měřené součásti.

Tento známý průběh měření má nevýhody v tom, že je nutno někdy velice pracně ustředit měřenou součást tak, aby při rotaci mohlo dojít k snímání měřených bodů povrchu děr, neboť ne vždy jde o součást, která je celá rotačně obrobena a tedy uzpůsobena k středovému upnutí. Přesnost měření spočívala tedy ve správném upnutí měřené součásti a dále v přesností upevnění měřicího zařízení. Vzhledem k závislosti na přesnosti vystředění díry měřené součásti, která s měřenou dírou rotuje, jde o měření náročné na čas a výsledkem měření je nižší stupen přesnosti uskutečněného měření. Problémem známých zařízení k měření je přesné změření malých děr objektů.

Je známo i řešení podle CZ zveřejněné přihlášky vynálezu PV 2001 -1693, které využívá měřicí korunky s nejméně třemi snímacími dotyky. Měřicí korunka je upevněna na nástavec korunky, který je upevněn k pohyblivému tělu tmu. Pohyblivé tělo tmu je upevněno na kloub, jenž je výkyvné spojen s rámem dynamického trnu, na němž jsou upevněny i snímače. Pohyblivé tělo tmu je opatřeno nejméně dvěma rameny snímačů, které doléhají na shodný počet snímačů. K. rámu dynamického tmu je připevněn pohon, který je opatřen klikou s otočným čepem, propojeným prostřednictvím pružného závěsu s otočným čepem otočně uloženým na pohyblivém těle trnu. Toto řešení jehož způsob měření je obdobný přihlašovanému a je funkčně popsán i u tohoto řešení přihlašovaného má nevýhodu v tom, že měří pouze díry pod které lze suport měřicího dynamického tmu umístit tak, aby osa pohonu i nástavce korunky které leží v jedné ose, ležely i v ose měřené díry. Zařízení nedokáže měřit díry, které jsou skryty za vyčnívajícími částmi bloku nebo jsou provedeny tak, že není pod osou díry dostatek prostoru pro umístění přihlašovaného zařízení.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr podle vynálezu, sestávající z korunky upevněné na nástavec korunky které udílí pohyb pohon prostřednictvím kliky s čepem pružného závěsu a prostřednictvím pružného závěsu jehož podstata spočívá v tom, že pružný závěs je upevněn druhým koncem na úchyt pružného závěsu, který je upevněn k hřídeli pohonu měřicího dynamického tmu otočně uložené v bočním rameni. Boční rameno je spojeno s výkyvnou částí paralelogramu složky y, která je kyvně spojena prostřednictvím rozpěmých ramen paralelogramu složky y s rámem paralelogramu složky y, který je upevněn k výkyvné části paralelogramu složky x. Výkyvná část paralelogramu složky x je kyvně spojena prostřednictvím rozporných ramen paralelogramu složky x s rámem paralelogramu složky x, který je připevněn k rámu suportu. K. rámu suportu, případně k rámu paralelogramu složky x je připevněn i snímač složky x dynamického tmu, který je v kontaktu s rámem paralelogramu složky y, případně s výkyvnou částí paralelogramu složky x. Na výkyvné části paralelogramu složky x, případně na

- 1 CZ 297601 B6 rámu paralelogramu složky y, je upevněn snímač složky y dynamického tmu, který je v kontaktně s bočním ramenem nebo i výkyvnou částí paralelogramu složky y. Na boční rameno je prostřednictvím nástavce korunky připevněna korunka s nejméně třemi snímacími dotykovými body.

Výhodné je že měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr má korunku opatřenu čtyřmi snímacími dotykovými body.

Rovněž je výhodné, že měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr má nástavec korunky spojen s bočním ramenem prostřednictvím nástavného bočního ramene a osového ramene.

Je výhodné i to, že měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr má hřídel pohonu měřicího dynamického trnu opatřenu dorazem hřídele.

Dále je výhodné, že měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr má osové rameno, nástavné boční rameno i nástavec korunky vůči sobě přestavitelně upevnitelné a jejich jednotlivé díly lze zaměňovat za díly různých délek podle toho, jak jsou měřené díry od sebe osově vzdáleny a jakou mají měřené díry délku.

Výhodnost popsaného řešení se projeví oproti řešením uváděným v dosavadním stavu techniky v tom, že řešení podle vynalezu umožňuje velice rychlé a přesné změření průměru díry, případně několika děr naráz. Zařízení k provádění měření nevyžaduje náročné ustřeďování součásti u které je díra při rotaci měřena. Velkou výhodou je, že řešení je možno použít i na měření velmi malých děr, tedy menších nežli 1 mm. Zařízení dokáže měřit díry, které jsou skryty za vyčnívajícími částmi bloku nebojsou provedeny tak, že není pod osou díry dostatek prostoru pro umístění osových měřičů.

Celkově dochází k úspoře nákladů na měření a zajištění zvýšené přesnosti měření.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu bude osvětlen za pomoci přiložených obrázků kde obr. 1 představuje schematické řešení měřicího dynamického trnu obtížně dosažitelných děr z boku. Obr. 2 představuje toto schematické řešení shora, obr. 3 představuje pohled na korunku při měření díry měřeného objektu.

Příklady provedení vynálezu

Měřicí dynamický trn je tvořen rámem 1 suportu dynamického měřicího tmu. Ten je přestavitelný po neznázoměné podložce. K rámu 1 suportu jsou připevněny, pro tento příklad provedení, snímač Sj_x složky x prvého dynamického tmu, snímač S2_X složky x druhého dynamického tmu a snímač S._3x složky x třetího dynamického tmu. K. rámu 1 suportu je rovněž upevněn rám 2 paralelogramu složky x, který je součástí prvého, druhého a třetího dynamického měřicího tmu Tj, T2, Tj. Součástí každého jednotlivého dynamického měřicího tmu T_h T2, Tj je rozpěrné rameno 3 paralelogramu složky x, výkyvná část 4 paralelogramu složky x na kterém je upevněn rám 5 paralelogramu složky y, rozpěné rameno 6 paralelogramu složky y, výkyvná část 7 paralelogramu složky y, boční rameno 8. V tomto příkladu provedení má prvý dynamický měřicí tm T_h boční rameno 8 osazeno nástavcem 11 korunky s korunkou ]2. Zatímco druhý a třetí dynamický měřicí trn T2, Tj mají boční ramena 8 osazena osovým ramenem 9, nástavným bočním ramenem 10, nástavcem korunky 11 a korunku 12, která je opatřena snímacími dotykovými body 19, které doléhají na měřenou díru 21. Měřená díra 21 má na obr. 3 vyznačeny z důvodu popisu funkce hlavní měřené body 20. K rámu 1 suportu je upevněn také pohon 18 opatřený klikou 17 s čepem pružného závěsu, na který je upevněn v tomto případe třikrát pružný závěs ]_6. Pružný závěs 16 je druhým koncem upevněn k úchytu 15 pružného závěsu, jenž je upevněn na hřídeli 13 pohonu měřicího dynamického tmu, které jsou v tomto případě ve trojím provedení součástí dynamic

- 2 CZ 297601 B6 kých měřicích trnů T_b Tý, T? a prochází dorazem 14 hřídele. Každá výkyvná část 4 paralelogramu složky x, která je součástí prvého, druhého a třetího dynamického měřicího tmu T_b T?, T3 a má k sobě připevněn snímač S_ly, Sj_y, S_3y, složky y prvého, druhého a třetího dynamického trnu.

Funkce měřicího dynamického tmu obtížně dosažitelných děr bude osvětlena za použití přiložených obrázků 1,2, 3. Měřená díra 21 je upevněna jako součást převodové skříně k neznázorněné podložce. Měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr je upevněn v rámu 1 suportu upevněném k neznázorněné podložce tak, aby prvý, druhý, třetí dynamický měřicí trn T_b T2, T3 zasahoval svými korunkami 12 do měřených děr 21. Tento druh měřiče, podle příkladu provedení, může měřit například díry v bloku převodovky u tří měřených děr 21 najednou. V tomto případě jde o měřené díry 21, které nemají pod sebou dostatek místa, aby bylo možno měřit zařízením umístěném na rámu 1 suportu v ose měřené díry 2L Případ nastává u měřených děr 21 umístěných uvnitř bloku převodovky nebo při konstrukci bloku, který má složitý tvar bránící umístění měřiče osového. V příkladu jsou takové zcela nedostupné měřené díry 21 umístěné uvnitř bloku převodovky měřené pomocí druhého a třetího dynamického měřicího trnu H, T3 Popíšeme nyní funkci druhého dynamického měřicího trnu Jý. Tento druhý dynamický měřicí tm T2, obtížně měřitelných děr je umístěn na rámu 1 suportu ležícím stranou od os měřených děr 21 a měřicí korunka 12 se umístí do měřené díry 21 vsunutím ze strany pomocí bočního ramene 8, osového ramene 9, nástavného bočního ramene 10 a nástavce 11 korunky.

Po spuštění pohonu 18 dojde k pootočení kliky 17 s čepem pružného závěsu a prostřednictvím pružného závěsu 16 dojde k pootočení úchytu 15 pružného závěsu a zároveň hřídele 13 pohonu měřicího dynamického trnu, který je otočně uložen v bočním rameni 8 připevněném k výkyvné části 7 paralelogramu složky y. Otáčením hřídele 13 pohonu měřicího dynamického tmu, která se protáčí v neznázoměném ložisku bočního ramene 8 vykonává boční rameno 8 upevněné na výkyvné části 7 paralelogramu pohyb v podstatě po kružnici. Velikost kružnice však vymezuje korunka 12. Pevné spojení korunky 12 s bočním ramenem 8 je provedeno prostřednictvím pevného spojení mezi sebou, bočního ramena 8 s upevněným osovým ramenem 9, nástavným bočním ramenem 10, nástavcem korunky 11 a korunkou 12. Korunka 12 se snímacími dotykovými body 19 smýká po povrchu měřené díry 2L Vymezení pohybu prvého a druhého dynamického měřicího tmu Τι, T2 a rovněž i omezení pohybu umožňuje vůle mezi jednotlivými dutými hřídeli 13 pohonu měřicího dynamického trnu. Obdobnou funkci vymezení pohybu mají i vůle mezi osovými rameny 9. Možnost pohybu třetího dynamického měřicího tmu T₃ umožňuje vůle mezi dorazem 14 hřídele a hřídelí 13 největšího průřezu pohonu měřicího tmu. Doraz zde má funkci vymezení volného pohyby celé kompaktní pohyblivé části třetího dynamického měřicího tmu T3

Korunka 12 má v našem příkladu provedení čtvercový průřez, její úhlopříčka je o něco menší nežli průřez měřené díry 2L Korunka 12 zaujme postavení například tak, jak je znázorněno na obrázku 3. V této pozici je rám 1 suportu zafixován. Korunka 12 má náhodně styk s měřenou dírou 21, nyní ve dvou hlavních měřených bodech 20, prostřednictvím dvou snímacích dotykových bodů 19 ve vrcholech pravé strany čtvercového průřezu korunky 12. Vlivem pohonu 18 se korunka 12 smýkne pravým horním snímacím dotykovým bodem 19 po části kruhového průřezu a přesune se do horní polohy a dojde ke kontaktu na měřené díře 21 dvěma snímacími dotykovými body 19 horní strany čtvercového průřezu korunky 12, jak je naznačeno čárkovaně na obrázku 3. Je nutno si uvědomit, že měřicí korunka uvnitř díry nerotuje, nýbrž se při přesunu vždy svým jedním snímacím dotykovým bodem 19, který tvoří hrana korunky 12, smýkne mezi dvěma hlavními měřenými body po stěně měřené díry 21. Smyk je tedy uskutečněn po stěně měřené díry 21, mezi hlavními měřenými body 20 naznačenými blízko sebe v pravé horní části měřené díry 21. Korunka 12 si tedy po celé měření na které postačuje jedno otočení kliky 17 s čepem pružného závěsu, zachovává svislost i vodorovnost svých jednotlivých stěn. Jak je tedy znázorněno čárkovaně, jsou opuštěny korunkou 12 dva hlavní měřené body 20 ležící nad sebou. Uvedený pohyb provede současně rameno 8 od kterého je pohyb zaznamenán snímačem S2_y složky y druhého dynamického tmu. Rovněž uvede do pohybu prostřednictvím rozporných ramen 6 paralelogramu složky y výkyvnou část 4 paralelogramu složky x a k němu upevněný rám 5 paralelogramu slož

- J CZ 297601 B6 ky y od kterého tento.pohyb zaznamená snímač S_2x složky x dynamického tmu. Další rotací kliky 17 s čepem pružného závěsu, dojde k dalšímu pootočení tak, že korunka 12 se přesune k levé stěně měřené díry 21 a její dva snímací dotykové body 19 levé strany čtvercového průřezu, se dotknou hlavních měřených bodů 20 ležících ve svislé rovině, zcela na levé straně měřené díry 2]_. Po dalším pootočení kliky 17 s čepem pružného závěsu se korunka 12 dotkne svými dvěma vrcholy snímacích dotykových bodů 19 dolní strany korunky 12 dvou hlavních měřených bodů 20 ležících nejníže ve vodorovné rovině na spodní stěně měřené díry 21. Po dalším pootočení kliky 17 s čepem pružného závěsu, která dokončila pootočení o 360°, měřicí korunka 12 se přesune k pravé stěně měřené díry 21 a zaujme výchozí pozici, jakou má zakreslenu při počátku popisu, tedy shodnou s obrázkem 3, Každá pozice hlavních měřených bodů 20 ve kterých korunka 12 svými snímacími dotykovými body 19 projde, je vyhodnocena snímačem S_2y složky y druhého dynamického tmu a snímačem S2_X složky x druhého dynamického tmu tak, že dojde k výpočtu poloměru a následně průměru měřené díry v tom určitém místě. Při dalších třech polohách, které se uskuteční vždy po jednom otočení kliky 17 s čepem pružného závěsu se výpočet průměru opakuje. Při tomto výpočtu dojde i k přesnému stanovení osy takto změřených průměrů. Po zasunutí korunky 12 hlouběji do měřené díry 21, což je provedeno posunem rámu 1 suportu dojde k dalšímu měření a opět je měřen průměr a geometrický střed osy díry v novém průřezu. Při dalších posunech rámu 1 suportu dojde opět k stejnému měření. Výsledkem je zjištění průměru měřené díry 21 i jeho ovality v jednotlivých průřezech měřené díry 21 s přesností až desetin mikronů a zjištění polohy středu osy měřené díry 21 v jednotlivých průřezech rovněž s přesností desetin mikronů.

Korunka 12 má dle příkladu provedení čtvercový průřez, může však mít průřez rovnostranného trojúhelníku, nebo naopak pěti a více hranu. Pro měření malých děr, například pro díry o velikosti pod 0,5 mm může mít korunka 12 i průřez kruhový.

Je možné, jako v příkladu provedení které je vyobrazeno, aby u řešení bylo využito propojení mezi bočním ramenem 8 a korunkou 12 buď osazením nástavce 11 korunky, jak je provedeno u prvého měřicího dynamického tmu T|, neboje boční rameno 8 propojeno s korunkou 12 pomocí osového ramene 9 nástavného bočního ramene 10 a nástavce korunky 11 jak je užito u druhého a třetího dynamického měřicího tmu I2,T3.

Uvedená osová ramena 9, nástavná boční ramena 10, nástavce 11 korunky jsou při měřicí činnosti mezi sebou pevně propojena. Vzhledem k tomu, že však měření se uskutečňuje na různých osově sobě vzdálených měřených dírách 21, jsou vůči sobě tyto jednotlivé díly přestavitelné a jejich jednotlivé díly lze zaměňovat za díly různých délek.

Průmyslová využitelnost

Měření je zvláště vhodné použít při zjišťování tolerance děr u sériově vyráběných objektů jako například převodových skříní v průmyslové dopravní výrobě. Zvláště je řešení vhodné využít při měření většího množstvím vedle sebe rovnoběžně provedených děr, které jsou obtížně dosažitelné a které lze měřit oproti známému stavu měření současně. Uvedeným principem je dosaženo několikanásobné rychlosti měření a řádově vyšší přesnosti měření oproti stávajícím principům.

Claims

1. Měřicí dynamický trn obtížně dosažitelných děr sestavený z korunky (12) upevněné na nástavec (11) korunky které udílí pohyb pohon (18) prostřednictvím kliky (17) s čepem pružného závěsu a prostřednictvím pružného závěsu (16), vyznačující se t í m , že pružný zavěs (16) je upevněn druhým koncem na úchyt pružného závěsu (15), který je upevněn k hřídeli (13) pohonu měřicího dynamického tmu, která je otočně uložena v bočním rameni (8) jež je spojeno s výkyvnou části (7) paralelogramu složky y, která je kyvně spojena prostřednictvím rozpěmých ramen (6) paralelogramu složky y s rámem (5) paralelogramu složky y, který je upevněn k výkyvné části (4) paralelogramu složky x, kyvně spojené prostřednictvím rozpěmých ramen (3) paralelogramu složky x s rámem (2) paralelogramu složky x, který je připevněn k rámu (1) suportu k němuž je připevněn i snímač (S_x) složky x dynamického tmu, který je v kontaktu s rámem (5) paralelogramu složky y, zatímco na výkyvné časti (4) paralelogramu složky x je upevněn snímač (S_y) složky y dynamického trnu, který je v kontaktu s bočním ramenem (8) na který je prostřednictvím nástavce (11) korunky připevněna korunka (12) s nejméně třemi snímacími dotykovými body (19).

2. Měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr podle nároku 1, vyznačující se t í m , že korunka (12) je opatřena čtyřmi snímacími dotykovými body (19).

3. Měřicí dynamický trn obtížně dosažitelných děr podle nejméně jednoho z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že nástavec (11) korunky je spojen s bočním ramenem (8) prostřednictvím nástavného bočního ramene (10) a osového ramene (9).

4. Měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr podle nejméně jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hřídel (13) pohonu měřicího dynamického tmu je opatřena dorazem (14) hřídele.

5. Měřicí dynamický tm obtížně dosažitelných děr podle nejméně jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že osové rameno (9), nástavné boční rameno (10) i nástavec (11) korunky jsou vůči sobě přestavitelně upevnitelné ajejich jednotlivé díly lze zaměňovat za díly různých délek.

3 výkresy