CZ32094U1 - Indukčnostní snímač pro rozměrovou kontrolu součástek - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.

CZ 32094 Ul

Indukčnostní snímač pro rozměrovou kontrolu součástek

Oblast techniky

Technické řešení se týká indukčnostního snímače pro rozměrovou kontrolu součástek.

Dosavadní stav techniky

Pro rozměrovou kontrolu součástek se používají různé typy délkových snímačů. Nejrozšířenější jsou válcové indukčnostní snímače o průměru pláště 8 mm. Nej důležitějšími díly těchto snímačů je indukčnostní systém tvořený jádrem a cívkovou jednotkou, a dále lineární kuličkové, kluzné nebo membránové vedení. Na jednom konci pohyblivé části tohoto vedení je uchycen dotek, který je v kontaktu s měřenou součástkou, a na druhém konci je jádro, pohybující se osově uvnitř cívkové jednotky. Nejpřesnější takto koncipované snímače pracují ve spojem se standardními vyhodnocovacími jednotkami s rozlišením 0,01 pm a jsou zvlášť vhodné pro laboratorní podmínky nebo provozní měrová střediska. Novodobým trendem v hromadné výrobě je kontrola přímo ve výrobním procesu. Ta vyžaduje úplně nové typy zejména poloautomatických a automatických stanic, pracujících v často nepříznivých podmínkách s kolísající teplotou, olejovou mlhou, vibracemi, rázy atd. Do těchto nepříznivých podmínek nejsou zmíněné snímače již plně vyhovující.

Jsou potřeba nové typy, které budou navíc odolné i proti mechanickému poškození, budou mít velmi krátký dokmit pod 50 ms, umožní plnou funkci v prostředí s vibracemi 1 m/s², se standardními elektronickými jednotkami dosáhnou rozlišení 0,01 pm a v řádu 0,01 pm bude i opakovatelnost měření. Musí být vybaveny i pneumatickým odstavováním měřicího doteku. Takové snímače nejsou zatím na trhu běžně.

Cílem technického řešení je představit indukčnostní snímač pro rychlou provozní rozměrovou automatickou kontrolu součástek, který výše uvedené požadavky splňuje.

Podstata technického řešení

Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry indukčnostní snímač pro rychlou rozměrovou kontrolu součástek, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje cívkovou snímací jednotkou s cívkou a souose s ní pohyblivým jádrem, a alespoň jedno podélné výkyvné rameno, kde pevný konec podélného výkyvného ramene je přes pružný spoj spojen s cívkovou snímací jednotkou, a volný konec podélného výkyvného ramene, obsahuje kontaktní hrot kontaktující při měření kontrolovanou součástku, kde výkyv volného konce podélného výkyvného ramene, způsobený kontrolovanou součástkou, je přenositelný na jádro cívkové snímací jednotky, čímž vytváří jeho pohyb.

Ve výhodném provedení jsou cívková snímací jednotka a podélné výkyvné rameno ve formě monobloku.

V jiném výhodném provedení je spojení mezi volným koncem podélného výkyvného ramene a jádrem cívkové snímací jednotky pevné.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí obrázku, kde obr. 1 představuje podélný řez příkladným provedením indukčnostního snímače pro rozměrovou kontrolu součástek podle

- 1 CZ 32094 U1 technického řešení.

Příklad uskutečnění technického řešení

Indukčnostní snímač pro rychlou rozměrovou kontrolu součástek podle technického řešení, představený na obr. 1, obsahuje:

cívkovou snímací jednotku 1 s cívkou 2 a pohyblivým jádrem 3, a alespoň jedno podélné výkyvné rameno 4,

- kde pevný konec podélného výkyvného ramene 4 je přes pružný spoj 5 spojen s cívkovou snímací jednotkou 1, a

- volný konec podélného výkyvného ramene 4, obsahuje

- kontaktní hrot 6 kontaktující při měření kontrolovanou součástku, na obrázku nezobrazenou,

- kde výkyv volného konce podélného výkyvného ramene 4, způsobený kontrolovanou součástkou, je přenositelný na jádro 3 cívkové snímací jednotky 1, čímž vytváří jeho pohyb.

Podélné výkyvné rameno 4 je na svém pevném konci výhodně opatřeno aretačním ramenem 7, na něž v případě potřeby aretace výkyvného ramene 4 působí pneumatický píst 8, jež svým působením na tento volný konec aretačního ramene 7 pomocí páky odklání volný konec podélného výkyvného ramene 4 od kontrolované součástky, a umožňuje tak upravení vzájemné polohy mezi kontrolovanou součástkou a snímačem bez možného vzájemného poškození.

Cívková snímací jednotka 1 je s výhodou samonosná jednotka svařená horkým vzduchem z vodiče o 0,1 mm a povlakovaná plastem. Výhodně může být použit diferenciální polomostový systém, kdy cívková snímací jednotka 1_ je tvořena dvěma cívkami, vytvářejícími polovinu mostového spojení.

V praxi jsou možné dvě varianty přenosu výkyvu volného konce výkyvného ramene 4 na jádro cívkové snímací jednotky 1, a to buď pevným spojením jádra 3 s volným koncem výkyvného ramene 4, viz obr. 2, nebo tak, že rameno 4 je od jádra 3 odděleno, a k jeho posunu dochází až po vytvoření tlaku výkyvného ramene 4 na jádro 3, respektive na mezičlen, viz obr. 1.

Jádro 3 je výhodně provedeno z feritu nebo permalloye s velkým podílem Ni.

Výkyvné rameno 4 je výhodně z pružinové kalené a popuštěné oceli.

Pružný spoj 5 je výhodně proveden jako pružný kloub, tvořený válcovou plochou 5a na jedné straně a rovinnou plochou 5b na straně druhé. Tloušťka mezi válcovou plochou 5a a rovnou plochou 5b udává tuhost tohoto spoje. Rovinná plocha 5b je dobrušovaná. Vzdálenost mezi ní a válcovou plochou činí cca 0,1 mm.

Ve výhodném provedení je indukčnostní snímač, respektive cívková snímací jednotka 1 a podélné výkyvné rameno 4, ve formě monobloku, provedeno výhodně pomocí drátořezu.

Podle jiného řešení je podélné výkyvné rameno 4 pomocí pružného spoje 5 spojeno s pevným ramenem, se kterým je rovnoběžné, a které slouží k uchycení výkyvného ramene 4 k cívkové snímací jednotce 1, viz obr. 2. Výkyvné rameno 4 i pevné rameno jsou ve formě monobloku.

K docílení dostatečného přítlaku kontaktního hrotu 6 ke kontrolované součástce je použito v obrázku nezobrazeného přitlačovacího zařízení, s výhodou pružiny, umístěného mezi volným

-2CZ 32094 Ul a pevným koncem výkyvného ramene 4, proti cívkové snímací jednotce i.

Výhodou indukčnostního snímače podle technického řešení je, že měřící obvod je velmi krátký a teplotní drift proto minimálně ovlivňuje výsledky měření. Vysokou stabilitu a opakovatelnost měření umožňuje dodržení základní Abbeho přesnostní věty - odměřovací systém a měřicí hrot leží na jedné přímce; při malém zdvihu se kyvný pohyb nepříznivě neprojeví.

Toto uspořádání navíc pracuje bez vůle, pasivních odporů, má velmi krátký dokmit, a je minimálně ovlivněno vibracemi.

Další výhodou je, že uvedený snímač je výrobně jednoduchý a je proto i levný. Tato přednost se pozitivně projeví hlavně při mnohaparametrické kontrole ve stanicích s měřicím místem osazeným velkým počtem snímačů.

V příkladném provedení činí nelinearita na zdvihu do 2 mm jen několik pm, což plně vyhovuje. Navíc je možná matematická kompenzace této chyby. Nelinearita je pak jen několik 0,01 pm.

Použití indukčnostního snímače podle technického řešení je především pro rychlou provozní rozměrovou kontrolu součástek v poloautomatických a automatických provozních měřicích stanicích, a to v malozdvihových snímačích.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (3)

1. Indukčnostní snímač pro rychlou rozměrovou kontrolu součástek, vyznačující se tím, že obsahuje cívkovou snímací jednotkou (1) s cívkou (2) a souose s ní pohyblivým jádrem (3), a alespoňjedno podélné výkyvné rameno (4), kde pevný konec podélného výkyvného ramene (4) je přes pružný spoj (5) spojen s cívkovou snímací jednotkou (1), a volný konec podélného výkyvného ramene (4), obsahuje kontaktní hrot (6) kontaktující při měření kontrolovanou součástku, kde výkyv volného konce podélného výkyvného ramene (4), způsobený kontrolovanou součástkou, je přenositelný na jádro (3) cívkové snímací jednotky (1), čímž vytváří jeho pohyb.

2. Indukčnostní snímač podle nároku 1, vyznačující se tím, že cívková snímací jednotka (1) a podélné výkyvné rameno (4) jsou ve formě monobloku.

3. Indukčnostní snímač podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že spojem mezi volným koncem podélného výkyvného ramene (4) a jádrem (3) cívkové snímací jednotky (1) je pevné.