PL211468B1 - Głowica pomiarowa, zwłaszcza do pomiaru profili pierścieni tłokowych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211468 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 384385 ^{(51) Int.Cl.}

G01B 5/20 (2006.01) G01B 7/28 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 05.02.2008 (54) Głowica pomiarowa, zwłaszcza do pomiaru profili pierścieni tłokowych

(43) Zgłoszenie ogłoszono:	(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT TECHNOLOGII EKSPLOATACJI PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY, Radom, PL
17.08.2009 BUP 17/09 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(72) Twórca(y) wynalazku: ANDRZEJ ZBROWSKI, Radom, PL
31.05.2012 WUP 05/12	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Bożydar Piotrowski

PL 211 468 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest głowica pomiarowa, zwłaszcza do pomiaru profili pierścieni tłokowych, szczególnie do automatycznej kontroli jakości pierścieni tłokowych w warunkach warsztatowych w halach produkcyjnych.

W profilometrii powierzchni wykonywanej w badaniach naukowych i pomiarach przemysłowych stosowane są pomiarowe głowice stykowe i bezstykowe. Pomiarowe głowice bezstykowe do pomiaru wykorzystują metodę triangulacji laserowej. Pomiarowe głowice stykowe, wyposażone w układ dźwigniowy do mechanicznego wzmacniania wielkości wejściowej, wykorzystują kłady fotoelektryczne, indukcyjne oraz pojemnościowe.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 106738 urządzenie do badań rozkładu nacisków promieniowych pierścieni tłokowych zawiera płytę podstawy i wymienny stół pomiarowy w kształcie walca, umieszczany na centralnym trzpieniu, na którym umieszcza się pierścienie tłokowe podlegające badaniom. Urządzenie jest wyposażone w co najmniej dwanaście układów belek pomiarowych, z naklejonymi czujnikami tensometrycznymi, usytuowanych promieniowo, prostopadle do roboczej powierzchni badanego pierścienia tłokowego i przesuwnie, wzdłuż tych promieni. Każda pomiarowa belka jest swoimi wolnymi końcami umieszczona w uchwytach i ma w swej środkowej części prostopadły do niej wysięgnik, zwrócony w stronę pierścienia tłokowego, stanowiący stykową część pomiarowego elementu. Zewnętrzny uchwyt jest połączony z walcowym trzpieniem, mającym z drugiej strony wydrążenie, w którym jest ulokowana łożyskowa kulka i robocza końcówka mikrometrycznej głowicy. Walcowy trzpień oraz zewnętrzny uchwyt są umieszczone przesuwnie w prowadnicy urządzenia, osadzonej przesuwnie w płycie podstawy.

Celem wynalazku jest ułatwienie i umożliwienie prowadzenia pomiarów pierścieni tłokowych w czasie wytwarzania, bezpoś rednio w halach produkcyjnych, a zadaniem technicznym jest konstrukcja odpowiedniej do tego celu głowicy pomiarowej.

Głowica pomiarowa, zwłaszcza do pomiaru profili pierścieni tłokowych, zawierająca korpus, do którego są zamocowane elementy prowadzące i przesuwna platforma, na której osadzony jest czujnik z trzpieniem pomiarowym, połączony poprzez kulistą końcówkę pomiarowego trzpienia z popychaczem pomiarowej końcówki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że do korpusu ma zamocowane pionowe prowadnice z transportowym wózkiem, połączonym z poziomą platformą. Na poziomej platformie osadzony jest czujnik przemieszczeń liniowych, z trzpieniem pomiarowym zakończonym kulistą końcówką, stykającą się z talerzykowym popychaczem, z stożkową końcówką skanującą, umieszczonym suwliwie w liniowych łożyskach, osadzonych w oprawie, otaczającej również czujnik przemieszczeń liniowych, zamocowanej do poziomej platformy. Pośrodku poziomej górnej płyty korpusu pomiarowej głowicy zamocowany jest krokowy silnik, połączony z jednej strony z enkoderem, a z drugiej strony ze śrubowym mechanizmem, napędzający transportowy wózek. Do dolnej płyty korpusu pomiarowej głowicy zamocowane są czujniki pozycji krańcowych, natomiast impulsator czujników pozycji krańcowych zamocowany jest do transportowego wózka. W dolnej płycie korpusu są otwory, umożliwiające zamocowanie pomiarowej głowicy do podstawy.

Zaletą pomiarowej głowicy jest możliwość stosowania jej w warunkach warsztatowych w hali produkcyjnej. Głowica pomiarowa, stanowiąca zasadniczą część urządzenia do pomiaru profili pierścieni tłokowych, umożliwia bezpośredni pomiar profilu pierścienia tłokowego bez konieczności stosowania dodatkowego oprzyrządowania oraz bez konieczności wykonywania dodatkowych przeliczeń. Głowica pomiarowa jest niewrażliwa na drgania oraz umożliwia pomiary pierścieni tłokowych zanieczyszczonych warstwą chłodziwa. Zarys profilu pierścienia tłokowego jest odtwarzany przez pomiar liniowych przemieszczeń czujnika w trakcie jego przesuwu wzdłuż zarysu pierścienia. System pomiarowy jest połączony z komputerem, w którym jest realizowane przetwarzanie sygnałów z graficzną prezentacją zarysu profilu badanego pierścienia tłokowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia głowicę pomiarową w widoku ogólnym, a fig. 2 - głowicę pomiarową w widoku z boku i w częściowym przekroju osiowym wzdłuż czujników pomiarowych.

Głowica pomiarowa do pomiaru profili pierścieni tłokowych metodą stykową składa się z korpusu 1, do którego zamocowane są pionowe prowadnice 2 z transportowym wózkiem 3. Transportowy wózek 3 poruszany jest śrubowym mechanizmem 4, napędzanym krokowym silnikiem 5, zamocowanym do górnej płyty korpusu 1. Na krokowym silniku 5 zainstalowany jest enkoder 6. Do transportowego wózka 3 przymocowana jest pozioma platforma 7, na której jest umieszczony czujnik 8

PL 211 468 B1 przemieszczeń liniowych. Pomiarowy trzpień czujnika 8 przemieszczeń liniowych jest zakończony kulistą końcówką 9 i współpracuje z talerzykowym popychaczem 10. Talerzykowy popychacz 10 przemieszcza się, podczas pomiaru profili pierścieni tłokowych, w liniowych łożyskach 11, umieszczonych w oprawie 12, zamocowanej do platformy 7. W oprawie 12 jest osadzona środkowa część czujnika 8 przemieszczeń liniowych, współosiowo z talerzykowym popychaczem 10. Końcówka talerzykowego popychacza 10 ma nagwintowane gniazdo, w którym zamocowana jest stożkowa skanująca końcówka 13, W dolnej płycie korpusu 1 głowicy pomiarowej znajdują się otwory 14 umożliwiające zamocowanie głowicy do podstawy. Zakres przemieszczeń liniowych transportowego wózka 3 jest regulowany za pomocą czujników 15 pozycji krańcowych, zamocowanych do pionowej płyty korpusu 1 głowicy pomiarowej. Impulsator 16 czujników 15 pozycji krańcowych zamocowany jest do transportowego wózka 3.

Do profilometrii powierzchni pierścienia tłokowego z wykorzystaniem głowicy pomiarowej zastosowano współrzędnościową technikę pomiarową. W dwuosiowym systemie współrzędnych kolejne punkty konturu, otrzymane podczas dyskretyzacji, są identyfikowane przez współrzędne X i Y. Współrzędna X jest cyfrowo przetworzonym sygnałem wyjściowym z czujnika 8 przemieszczeń liniowych. Współrzędna Y określa pozycję pomiarowej głowicy w odniesieniu do bazy pomiarowej. Profil pierścienia tłokowego jest tworzony z serii punktów otrzymanych w czasie procesu pomiarowego.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Głowica pomiarowa, zwłaszcza do pomiaru profili pierścieni tłokowych, zawierająca korpus, do którego są zamocowane elementy prowadzące i suwliwe platformy, na których osadzony jest czujnik z trzpieniem pomiarowym, połączony poprzez kulistą końcówkę pomiarowego trzpienia z popychaczem pomiarowej końcówki, znamienna tym, że do korpusu (1) ma zamocowane pionowe prowadnice (2) z transportowym wózkiem (3), połączonym z poziomą platformą (7), na której osadzony jest czujnik (8) przemieszczeń liniowych, z trzpieniem pomiarowym zakończonym kulistą końcówką (9), stykającą się z talerzykowym popychaczem (10), mającym stożkową skanującą końcówkę (13) umieszczonym suwliwie w liniowych łożyskach (11), osadzonych w oprawie (12) otaczającej również czujnik (8) przemieszczeń liniowych, zamocowanym do poziomej platformy (7), przy czym pośrodku poziomej górnej płyty korpusu (1) zamocowany jest krokowy silnik (5), połączony z jednej strony z enkoderem (6), a z drugiej strony ze śrubowym mechanizmem (4), napędzający transportowy wózek (3).
2. 2. Głowica pomiarowa, według zastrz. 1, znamienna tym, że do pionowej płyty korpusu (1) zamocowane są czujniki (15) pozycji krańcowych, natomiast impulsator (16) czujników (15) pozycji krańcowych zamocowany jest do transportowego wózka (3).
3. 3. Głowica pomiarowa, według zastrz. 1, znamienna tym, że dolna płyta korpusu (1) ma otwory (14) umożliwiające zamocowanie jej do podstawy.