PL211943B1 - Urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy i odchyłki kształtu cylindrycznego tulei cylindrowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy i odchyłki kształtu cylindrycznego tulei cylindrowych.

Znane są przyrządy firm Taylor Hobson, Mahr, Hommel Werke do jednoczesnego pomiaru średnicy i odchyłki okrągłości, których działanie oparte jest o metodę bezodniesieniową. Ich wspólną cechą jest układ konstrukcyjny składający się ze stołu do osadzania tulei w uchwycie. Ponadto posiada kolumnę, na której osadzone jest przemieszczające się poziomo ramię pomiarowe. Na końcu ramienia pomiarowego umieszczony jest czujnik z końcówką pomiarową stykającą się w trakcie pomiaru z powierzchnią przedmiotu. Ramię przemieszcza się wzdłuż kolumny w zależności od wysokości przekroju, na którym dokonywany jest pomiar. Przedmiot posadowiony jest na obrotowym stole. Warunkiem prawidłowego przeprowadzenia pomiaru jest dokonanie czynności centrowania przedmiotu polegającej na zgraniu osi mierzonego przedmiotu z osią obrotu stołu pomiarowego.

W przyrządach najnowszej generacji czynność ta jest dokonywana częściowo przez operatora, którego działanie wspiera oprogramowanie i zautomatyzowane podzespoły przyrządu. W starszych przyrządach jest bardziej pracochłonna. Niezależnie od stopnia zautomatyzowania obsługa przyrządów wymaga odpowiednich kwalifikacji operatora i zrozumienia filozofii pomiaru.

Inną koncepcję przyrządu do pomiaru średnicy i odchyłki okrągłości podano w polskim opisie patentowym nr PL 176 148 /P-307963/. Według opisu przyrząd wyposażony jest w mechanizm przesuwu pionowego i poziomego czujników mierzących przemieszczenia promieniowe, obrotowy stół sprzężony z wzorcem pierścieniowym. W trakcie obrotu stołu dokonywany jest jednoczesny pomiar promieniowych przemieszczeń profilu mierzonego przedmiotu umiejscowionego na stole i pierścienia wzorcowego. Na podstawie uzyskanych ciągów wartości liczbowych eliminowany jest wpływ mimośrodowego ustawienia przedmiotu. Wadą tego urządzenia jest konieczność stosowania wzorca umiejscowionego dokładnie w osi obrotu stołu, narażonego podczas eksploatacji na zmianę charakterystyki metrologicznej. Nadto urządzenie nie pozwala na pomiar średnicy mierzonego przedmiotu oraz nie posiada układu eliminującego odchylenie kątowe osi mierzonego przedmiotu.

Znane są również urządzenia w których zastosowano stół współrzędnościowy, nad którym umieszczono obrotowe wrzeciono wyposażone w końcówkę pomiarową. Niedogodnością stosowania tego urządzenia jest konieczność ustawienia przedmiotu tak, aby jego oś pokrywała się z osią wrzeciona.

W praktyce stosowane są metody odniesieniowe dwu i trzypunktowe pomiaru odchyłki okrągłości, w których odchyłkę okrągłości wyznacza się na podstawie odczytu i czujnika stykającego się z wewnętrzną powierzchnią przedmiotu. Ich działanie jest oparte na założeniu, że znany jest charakter odchyłki okrągłości, co nie zawsze ma miejsce.

Istotą wynalazku jest urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy i odchyłki kształtu cylindrycznego tulei cylindrowych, w postaci stołu do osadzania tulei w uchwycie, kolumny, na której osadzone jest przemieszczające się poziomo oraz wzdłuż kolumny ramię pomiarowe z czujnikiem z końcówką pomiarową, charakteryzujące się tym, że obrotowy, łożyskowany aerostatycznie stół, osadzony jest na ramie, na której osadzony jest również słup z prowadnicą, na której przesuwnie zamocowany jest wózek, mający zamocowany trwale trzpień z głowicą pomiarową w postaci dwóch czujników, przy czym osie czujników, umieszczone są w płaszczyźnie średnicy tulei, opartej zewnętrzną powierzchnią o końcówki śrub, wkręconych w ramiona co najmniej dwóch podpór pryzmowych i dociskanej do tych śrub poprzez pole magnetyczne usytuowanego na obrotowym stole magnesu.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia jednoczesny pomiar średnicy i odchyłki okrągłości, eliminuje procedurę centrowania, charakteryzuje się prostą konstrukcją, zapewnia dużą wydajność podczas pomiaru.

Urządzenie, według wynalazku, jest uwidocznione w przykładowym wykonaniu na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku z przodu, a fig. 2 urządzenie w widoku z góry.

Urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy i odchyłki kształtu cylindrycznego tulei cylindrowych wyposażone jest w obrotowy stół 2 łożyskowany aerostatycznie, który posadowiony jest na ramie 1 wspólnej dla słupa 3, na którym zamocowano prowadnicę 4 z przesuwnym wózkiem 5. Z wózkiem 5 na sztywno związany jest trzpień 6, na końcu którego zamocowano głowicę pomiarową składającą się z dwóch czujników 7. Osie czujników 7 umieszczone są w płaszczyźnie średnicy tulei 11. Tuleja 11 opiera się zewnętrzną powierzchnią o czaszowe końcówki śrub 9 wkręconych w ramiona podpory pryzmowej 10 zamocowanej do stołu 2. Śruby 9 służą do wycentrowania tulei 11. W czasie

PL 211 943 B1 pomiaru tuleja 11 jest dociskana do śrub 9 za pomocą siły wytwarzanej przez pole magnetyczne stałego magnesu 8 umieszczonego na obrotowym stole 2. Pomiar może być realizowany w dowolnym przekroju poosiowym tulei 11. Dane z czujników 7 są przekazywane do komputera, nie uwidocznionego na rysunku, gdzie dzięki odpowiedniej procedurze eliminowana jest mimośrodowość tulei 11 względem osi stołu 2 oraz obliczana jest średnica wewnętrzna oraz odchyłka okrągłości.

Przed rozpoczęciem pomiaru należy przeprowadzić procedurę wzorcowania polegająca na umieszczeniu na obrotowym stole 2 wzorca pierścieniowego, wpisaniu do pamięci komputera średnicy wzorca i zainicjowaniu pomiaru. W ten sposób bieżącemu położeniu końcówek pomiarowych czujników 7 zostanie przypisana konkretna wartość.

Tuleję 11 będącą przedmiotem pomiaru umieszcza się na stole 2 tak, aby zewnętrzna powierzchnia opierała się o czaszowe zakończenia śrub 9 zamocowanych w podporach pryzmowych 10. Po uruchomieniu pomiaru inicjowany jest ruch obrotowy stołu 2 z jednoczesnym opuszczaniem głowicy w przestrzeń pomiarową tulei 11 następuje pomiar na kolejnych przekrojach tulei 11 z jednoczesną wizualizacją profilu okrągłości i podaniem wyniku pomiaru średnicy i odchyłki okrągłości do komputera. Po zakończeniu podawany jest zbiorczy wynik wraz z kwalifikacją tulei 11.

Claims (1)

1. Urządzenie do jednoczesnego pomiaru średnicy i odchyłki kształtu cylindrycznego tulei cylindrowych, w postaci stołu do osadzania tulei w uchwycie, kolumny, na której osadzone jest przemieszczające się poziomo oraz wzdłuż kolumny ramię pomiarowe z czujnikiem z końcówką pomiarową, znamienne tym, że obrotowy, łożyskowany aerostatycznie stół (2), osadzony jest na ramie (1), na której osadzony jest również słup (3) z prowadnicą (4), na której przesuwnie zamocowany jest wózek (5), mający zamocowany trwale trzpień (6) z głowicą pomiarową w postaci dwóch czujników (7), przy czym osie czujników (7), umieszczone są w płaszczyźnie średnicy tulei (11), opartej zewnętrzną powierzchnią o końcówki śrub (9), wkręconych w ramiona co najmniej dwóch podpór pryzmowych (10) i dociskanej do tych śrub (9) poprzez pole magnetyczne usytuowanego na obrotowym stole (2) magnesu (8).