RU2029223C1 - Измерительная головка - Google Patents
Измерительная головка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029223C1 RU2029223C1 SU915004123A SU5004123A RU2029223C1 RU 2029223 C1 RU2029223 C1 RU 2029223C1 SU 915004123 A SU915004123 A SU 915004123A SU 5004123 A SU5004123 A SU 5004123A RU 2029223 C1 RU2029223 C1 RU 2029223C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- probe
- case
- housing
- feeler gage
- head
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B5/012—Contact-making feeler heads therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для определения положения поверхности объекта и в координатных измерительных машинах. Измерительная головка содержит корпус, щуп с центратором и сигнализатором его положения. Сигнализатор выполнен в виде трех датчиков, неподвижные элементы которых расположены рассредоточенно по окружности корпуса, а подвижные элементы закреплены в корпусе посредством трех пар плоских пружин, закрепленных в корпусе консольно, перпендикулярно оси щупа. Головка снабжена тремя подвесками, закрепленными на щупе, и тягами, одни концы которых соединены с соответствующими подвижными элементами, а другие - с подвесками. Центратор выполнен в виде нитеобразных пружин, одни концы которых закреплены на корпусе, а другие - на соответствующих подвесках. На щупе расположен груз с возможностью перемещения вдоль него и фиксации. Такое выполнение головки позволяет повысить точность измерения за счет точного определения положения щупа в пространстве. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для определения положения поверхности объекта и в координатных измерительных машинах.
Известна измерительная головка [1], содержащая корпус, щуп, закрепленный на диске, подпружиненном к корпусу, соединенный с корпусом центрирующей мембраной с возможностью отклонений, и сигнальное устройство.
Недостатком такой измерительной головки является то, что она при фиксации контакта щупа с измеряемым объектом не позволяет определить направление отклонения щупа, что вносит погрешность в определение координат точки касания щупом измеряемого объекта, обусловленную величиной и формой контактного наконечника. Другой недостаток связан с применением мембраны в качестве центратора щупа. Мембрана ограничивает величину отклонений щупа, что не позволяет производить измерения с высокой скоростью, при которой необходимо обеспечить большой путь торможения, а следовательно, необходимо иметь возможность больших отклонений. Ограничение скорости измерений ограничивает производительность устройства. Кроме того, мембрана имеет высокую жесткость, требующую для отклонения щупа значительных усилий контактного взаимодействия щупа с измеряемым объектом, что приводит к деформациям щупа и дополнительным погрешностям при измерениях. Недостатком такой головки является также ограниченность ее эксплуатационных возможностей, а именно отсутствие возможностей такого измерения, при котором на щуп будет воздействовать усилие в обратном от корпуса направлении.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является выбранная за прототип измерительная головка [2], содержащая корпус, щуп, закрепленный на диске, подпружиненном к корпусу, и сигнальное устройство, включающее связанный со щупом подвижный элемент, управляющий сигналом. В корпусе закреплен ряд шариков, расположенных по кольцу, которые являются опорой для диска, имеющего кольцевую выемку для шариков, что обеспечивает возможность центрирования щупа в нулевом положении.
Недостаток такой измерительной головки заключается в отсутствии возможности определения направления, в котором отклоняется щуп, что является причиной возникновения погрешности при измерении координат точки касания.
Другой недостаток заключается в том, что поворот щупа вокруг шариков при его отклонениях сопровождается трением скольжения диска по поверхности шарика, что приводит к скачкообразным перемещениям щупа и является причиной погрешности при измерениях. Кроме того, такая головка не обеспечивает возможности такого измерения, при котором на щуп воздействует усилие в обратном от корпуса направлении.
Целью изобретения является повышение точности измерений.
Для этого предложена измерительная головка, содержащая корпус, щуп с центратором и сигнальное устройство с подвижным управляющим элементом, соединенным со щупом.
Отличие предложенной измерительной головки от прототипа заключается в том, что она снабжена двумя дополнительными аналогичными сигнальными устройствами с подвижными управляющими элементами, соединенными со щупом, щуп с подвижными управляющими элементами закреплен в корпусе посредством трех пар плоских пружин, закрепленных в корпусе консольно перпендикулярно оси щупа, причем в каждой паре пружин закреплен один подвижный элемент, узел соединения щупа с подвижными управляющими элементами имеет три плеча, расположенных в плоскости, совпадающей с плоскостью центратора и центром тяжести щупа.
Центратор выполнен в виде трех прямолинейных тангенциально расположенных нитеобразных пружин.
На фиг.1 изображена измерительная головка, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 3.
Измерительная головка содержит корпус 1, щуп 2 с наконечниками 3 и три сигнальных устройства, выполненные, например, в виде оптических датчиков, каждый из которых содержит источник света 4, фотоприемник 5 и подвижный элемент 6, управляющий величиной выходного сигнала, выполненный в данном случае в виде диафрагмы, линейное перемещение которой в направлении, перпендикулярном оси пучка излучения от источника света 4, изменяет величину падающего на фотоприемник 5 светового потока и приводит к изменению величины выходного сигнала.
Сигнальные устройства могут быть выполнены также в виде индуктивных датчиков (на чертеже не показано), включающих в себя подвижные элементы (сердечники), линейное перемещение которых в устройстве изменяет величину выходного сигнала.
Подвижные управляющие элементы 6 соединены со щупом 2 посредством тяг 7 и подвески 8, выполненной, например, в виде трех радиальных звеньев, жестко соединенных со щупом 2. Щуп 2 вместе со связанными с ним подвижными элементами 6 закреплен в корпусе посредством трех пар плоских пружин 9, закрепленных в корпусе консольно перпендикулярно оси щупа 2. При этом каждая пара пружин 9 соединена с одним из подвижных элементов 6.
Центровка щупа 2 в корпусе 1 осуществлена с помощью центратора, выполненного в виде трех прямолинейных тангенциально расположенных нитеобразных пружин 10, соединенных концами со звеньями подвески 8 и корпусом 1.
Плоскость присоединения звеньев подвески 8 к щупу 2 должна совпадать с плоскостью пружин 10 центратора и с центром тяжести щупа. Для такого вывешивания щуп снабжен грузом 11.
Устройство работает следующим образом.
При контактном воздействии измеряемого объекта на один из наконечников 3 щуп 2 перемещается. Направление перемещения зависит от направления нагрузки. При перемещении щупа 2 подвижные управляющие элементы 6 перемещаются в направлении, перпендикулярном плоскости пружин 9, что приводит к изменению выходного сигнала. При этом величина перемещения каждого подвижного элемента 6 и величина сигнала, вырабатываемого каждым сигнальным устройством, зависят от величины и направления перемещения щупа. По величинам сигналов трех сигнальных устройств определяют направление перемещения щупа 2 и его пространственное положение и с учетом известных размеров наконечников 3 определяют координаты точки контакта с измеряемым объектом.
При прекращении контакта с измеряемым объектом щуп 2 под воздействием пружин 9 и центратора 10 возвращается в исходное положение. Пружины 9 рассчитаны таким образом, чтобы ускорения, возникающие при холостых перемещениях, не вызывали колебаний щупа 2, достаточных для срабатывания сигнальных устройств. Совпадение плоскости центратора 10 с плоскостью расположения звеньев подвески 8 и с центром тяжести щупа 2 исключает возможность колебаний щупа и срабатывания сигнальных устройств при перемещениях измерительной головки в направлениях, перпендикулярных оси щупа.
Такое выполнение измерительной головки позволит при любом перемещении щупа по данным трех сигнальных устройств точно определить направление перемещения и положение щупа в пространстве, что повышает точность определения координат точки касания щупа с объектом.
Claims (3)
1. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус, размещенные в нем щуп, сигнализатор его положения и центратор, отличающаяся тем, что сигнализатор выполнен в виде по крайней мере трех датчиков, неподвижные элементы которых расположены рассредоточенно по окружности корпуса, а подвижные элементы закреплены в корпусе посредством включенных в головку трех пар плоских пружин, закрепленных в корпусе консольно, перпендикулярно к оси щупа, головка снабжена тремя подвесками, закрепленными на щупе, и тягами, одни концы которых соединены с соответствующими подвижными элементами, а другие - с подвесками.
2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена грузом, расположенным на щупе с возможностью перемещения вдоль него и фиксации.
3. Головка по п.1, отличающаяся тем, что центратор выполнен в виде нитеобразных пружин, одни концы которых закреплены на корпусе, а другие - на соответствующих подвесках.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915004123A RU2029223C1 (ru) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Измерительная головка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915004123A RU2029223C1 (ru) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Измерительная головка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029223C1 true RU2029223C1 (ru) | 1995-02-20 |
Family
ID=21586176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU915004123A RU2029223C1 (ru) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Измерительная головка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029223C1 (ru) |
-
1991
- 1991-08-21 RU SU915004123A patent/RU2029223C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1341492, кл. G 01B 7/28, 1987. * |
2. Патент ФРГ N 3231158, кл. G 01B 5/03, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0544854B1 (en) | Measuring probe | |
US9810529B2 (en) | Measuring probe for measuring a three-dimensional shape of an object to be measured | |
US9618312B2 (en) | Measuring probe | |
US9057598B2 (en) | Touch probe | |
US6633051B1 (en) | Surface sensing device with optical sensor | |
US9605943B2 (en) | Measuring probe | |
EP1505362B1 (en) | Measuring probe with modules | |
EP2251635B1 (en) | Probe for three-dimensional shape measuring apparatus and three-dimensional shape measuring apparatus. | |
CN101424522B (zh) | 光纤布拉格光栅fbg三维测头 | |
WO2006001757A1 (en) | Measurement probe for use in coordinate measurng machines | |
US20070247613A1 (en) | Fiber optic accelerometer | |
EP0423209A1 (en) | PROBES. | |
JPH0587551A (ja) | タツチ信号プローブ | |
CA1336532C (en) | Probe motion guiding device, position sensing apparatus and position sensing method | |
JPS61132809A (ja) | 撓み又は捩れ測定用センサー | |
RU2029223C1 (ru) | Измерительная головка | |
CN108036769A (zh) | 一种可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器 | |
CN109839514B (zh) | 一种具有自调零功能的高精度光学加速度计 | |
RU2197713C2 (ru) | Датчик линейных перемещений | |
RU1835040C (ru) | Измерительна головка | |
JP2535479Y2 (ja) | 磁気検出器 | |
SU742850A1 (ru) | Гиростабилизированный гравиметр | |
SU1415029A1 (ru) | Трехкоординатна измерительна головка | |
SU1659872A1 (ru) | Акселерометр | |
Avilés-López et al. | Development of Membranes for Use as the Seismic Mass in a Fiber Optic-Accelerometer |