PL210612B1 - Urządzenie do pomiaru zarysu, zwłaszcza powierzchni płaskich - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru zwłaszcza powierzchni płaskich.

Znane są sposoby pomiaru i rozwiązania konstrukcyjne przyrządów do pomiaru zarysu, takich firm jak lOS, Mahr, Mitutoyo, Tesa. Są to przyrządy stacjonarne, laboratoryjne charakteryzujące się zakresem pomiarowym w kierunku X około 200 mm, w kierunku osi Z do 50 mm. Ich działanie opiera się na odwzorowaniu zarysu za pomocą końcówki stykającej się podczas pomiaru z mierzonym przedmiotem. Niedogodnością stosowania tych urządzeń są znaczne gabaryty, duża masa, stosunkowo niewielki zakres pomiarowy, zwłaszcza w kierunku osi X. Dla wielu użytkowników barierę stanowi również wysoka cena tych urządzeń.

Znane są również przyrządy o zastosowaniu przemysłowym odwzorowujące zarys za pomocą promienia lub wiązki laserowej emitowanej ze specjalnej głowicy pełniącej również rolę odbiornika i wzorca długości. Niedogodnością ich stosowania jest wrażliwość na właściwości refleksyjne powierzchni mierzonego przedmiotu.

Do pomiaru zarysu można również wykorzystać współrzędnościowe maszyny pomiarowe wyposażone w głowice pomiarowe stykowe i bezstykowe opisane np. w Pracach Naukowych ITMiA Politechniki Wrocławskiej, seria Konferencje, nr 20, 1993. W tym przypadku mierzony przedmiot jest umieszczony na stole maszyny a odwzorowanie zarysu odbywa się przy wykorzystaniu ruchomych elementów maszyny.

Istotą wynalazku jest urządzenie do pomiaru zarysu powierzchni płaskich w postaci prowadnicy do przemieszczania się po niej wózka przyrządu pomiarowego, charakteryzujący się tym, że na wózku poziomym, osadzonym przesuwnie na prowadnicy liniowej, wspartej na podporze stałej i regulowanej, osadzona jest prostopadle do prowadnicy liniowej prowadnica pionowa z wózkiem pionowym, na którym posadowiony jest pneumatyczny czujnik długości z dyszą pomiarową, przemieszczany wraz z wózkiem pionowym w kierunku pionowym za pomocą silnika, przy czym przemieszczenie wózka pionowego i czujnika realizowane jest za pomocą zespołu śruba - nakrętka i mierzone poprzez przetwornik, korzystnie przetwornik kąt - liczba impulsów, poza tym wózek poziomy po prowadnicy liniowej przesuwany jest za pomocą silnika krokowego.

Dzięki zastosowaniu urządzenia według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

- bezstykowy pomiar,

- dużą szybkość pomiaru,

- możliwość pomiaru zarysu na znacznej długości.

Urządzenie według wynalazku, zostało przedstawione w widoku, w przykładowym wykonaniu na fig. 1.

Urządzenie do pomiaru zarysu zwłaszcza powierzchni płaskich składa się z prowadnicy liniowej 1, po której w sposób bezluzowy przemieszcza się wózek poziomy 2. Na wózku poziomym 2 osadzona jest prostopadle do prowadnicy liniowej 1 prowadnica pionowa 15 z przesuwnym wózkiem pionowym 3, na którym posadowiony jest pneumatyczny czujnik długości 4. Czujnik długości 4 wraz z wózkiem pionowym 3 jest przemieszczany w kierunku pionowym za pomocą silnika 6 sterowanego z systemu komputerowego, nie uwidocznionego na rysunku. Przemieszczenie zespołu wózka pionowego 3 i czujnika 4 jest realizowane za pomocą bezluzowego zespołu śruba - nakrętka 7 i mierzone za pomocą przetwornika 8 kąt - liczba impulsów mierzącego przemieszczenie zespołu. Napęd wózka poziomego 2 wraz z wózkiem pionowym 3, czujnikiem długości 4, silnikiem 6, zespołem śruba - nakrętka 7 i przetwornikiem 8 w kierunku poziomym realizowany jest za pośrednictwem silnika krokowego 13. Wielkość przemieszczenia jest ustalana za pomocą zadanej liczby kroków silnika krokowego 13. Całość urządzenia jest wsparta na dwóch podporach - stałej 9 i regulowanej 10 zapewniającej poziome położenie prowadnicy liniowej 1 za pośrednictwem śruby regulacyjnej 11. Położenie jest kontrolowane za pomocą poziomicy 12.

Sposób pomiaru zarysu, odchyłek prostoliniowości i falistości polega na tym, że przyrząd pomiarowy umieszcza się na mierzonej powierzchni 14 ustalając za pomocą śruby 11 położenie poziome kontrolowane poziomicą 12. Za pomocą sygnałów z komputera, nie uwidocznionego na rysunku, wyposażonego w program sterująco-pomiarowy ustala się poosiowe położenie wózka poziomego 2 zależne od współrzędnej początku pomiaru, przy czym dysza pomiarowa 5 czujnika długości 4 znajduje się w skrajnym górnym położeniu. Po zajęciu pozycji wyjściowej przez wózek poziomy 2 następuje uruchomienie silnika 6 i przemieszczenie po prowadnicy pionowej 15 w kierunku przedmiotu, nie uwidocznionego na rysunku, wózka pionowego 3 z czujnikiem długości 4 zakończonym dyszą pomiarową 5,

PL 210 612 B1 aż do ustalenia się w elemencie pomiarowym czujnika długości 4 zadanego ciśnienia. Osiągnięcie tego ciśnienia skutkuje zbliżeniem czoła dyszy pomiarowej 5 na odległość ”s” do zarysu mierzonej powierzchni 14. Podczas przemieszczania wózka poziomego 2 po powierzchni 14 charakteryzującej się nierównościami układ regulacji steruje napędem wózka pionowego 3 tak, aby czoło dyszy pomiarowej 5 znajdowało się w stałej odległości s” od mierzonej powierzchni 14 przedmiotu. Pomiar przemieszczenia wózka pionowego 3 i umieszczonego na nim czujnika długości 4 jest dokonywany za pomocą przetwornika kąta 8 umiejscowionego na osi silnika 6, mierzącego liniowe przemieszczenie wózka pionowego 3. Zarys mierzonej powierzchni 14 przedmiotu jest tworzony z ciągów danych otrzymywanych z przetwornika 8 oraz liczby kroków silnika krokowego 13 napędu wózka poziomego 2.

Claims (1)

1. Urządzenie do pomiaru zarysu zwłaszcza powierzchni płaskich w postaci prowadnicy do przemieszczania się po niej wózka przyrządu pomiarowego, znamienne tym, że na wózku poziomym (2), osadzonym przesuwnie na prowadnicy liniowej (1), wspartej na podporze stałej (9) i regulowanej (10), osadzona jest prostopadle do prowadnicy liniowej (1) prowadnica pionowa (15) z wózkiem pionowym (3), na którym posadowiony jest pneumatyczny czujnik długości (4) z dyszą pomiarową (5), przemieszczany wraz z wózkiem pionowym (3) w kierunku pionowym za pomocą silnika (6), przy czym przemieszczenie wózka pionowego (3) i czujnika (4) realizowane jest za pomocą zespołu śruba - nakrętka (7) i mierzone poprzez przetwornik (8), korzystnie przetwornik kąt - liczba impulsów, poza tym wózek poziomy (2) po prowadnicy (1) przesuwany jest za pomocą silnika krokowego (13).