RU2039928C1

RU2039928C1 - Pneumatic measuring device

Info

Publication number: RU2039928C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Архаров
Original assignee: Архаров Анатолий Павлович
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: pneumatic measuring device is provided with additional bellows 12 and 13, auxiliary bellows 10 and 11, additional sensing elements 31 and 32, auxiliary sensing elements 29 and 30, and turning platform 14 which carries pin 33, main bellows 6,7,8,9 and auxiliary bellows 10,11; additional bellows 12,13 are installed on case 1 and have guide groove 34 on its suspension 35 conjugated with pin 33. EFFECT: enhanced accuracy of measurement. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения расстояний между осями отверстий. The invention relates to measuring equipment and can be used in mechanical engineering for measuring the distances between the axes of the holes.

Известен пневматический прибор для контроля межосевого расстояния, содержащий направляющую планку, четыре измерительных наконечника с чувствительными элементами в виде пневматических сопл, два из которых образуют скобу для измерения перемычки между отверстиями, а два других вторую скобу для измерения расстояния между диаметрально расположенными образующими, причем чувствительные элементы попарно присоединены к дифференциальному отсчетному устройству [1]
Недостатком этого прибора является невысокая точность измерения, вызванная погрешностью базирования детали вдоль и поперек линии измерения.Known pneumatic device for monitoring the axle distance, containing a guide bar, four measuring tips with sensitive elements in the form of pneumatic nozzles, two of which form a bracket for measuring the jumper between the holes, and two other second bracket for measuring the distance between diametrically located generators, and the sensitive elements coupled to a differential reading device [1]
The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement, caused by the error in basing the part along and across the measurement line.

Наиболее близкое техническое решение пневматическое измерительное устройство, содержащее корпус с базирующими элементами, размещенные в корпус две пары сильфонов, подключенных к четырем чувствительным элементам типа сопло-заслонка, причем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах, и подключены к входу индикатора, например сопло-заслонка [2]
Однако в указанном приборе снижается точность и сужается диапазон измерения ввиду ненадежности базирования детали вдоль и поперек линии измерения и перераспределения зазора между чувствительными элементами.The closest technical solution is a pneumatic measuring device comprising a housing with basing elements, two pairs of bellows placed in the housing connected to four sensitive elements of the nozzle-damper type, the movable ends of each pair of bellows being rigidly interconnected using suspensions mounted on two spring parallelograms , and are connected to the indicator input, for example, a nozzle-flapper [2]
However, in the specified device, accuracy decreases and the measurement range narrows due to the unreliability of the workpiece basing along and across the measurement line and the redistribution of the gap between the sensing elements.

Задача изобретения разработка такого устройства, в котором за счет надежности базирования объекта измерения вдоль и поперек линии измерения не происходит перераспределение зазора между чувствительными элементами, не сужается диапазон и повышается точность измерения. The objective of the invention is the development of such a device in which, due to the reliability of basing the measurement object along and across the measurement line, there is no redistribution of the gap between the sensitive elements, the range is not narrowed, and the measurement accuracy is increased.

Это достигается тем, что в измерительном устройстве, содержащем корпус с основным и дополнительным базирующими элементами, две пары основных сильфонов, подключенных к четырем основным чувствительным элементам типа сопло-заслонка, размещенным в плоскости измерения, при чем подвижные торцы каждой пары сильфонов жестко соединены между собой с помощью подвесок, установленных на двух пружинных параллелограммах, и подключены к входу индикатора, на поворотной платформе, установленной в корпусе соосно с основным базирующим элементом, размещена одна из пар основных и пара вспомогательных сильфонов, а также жестко закреплены пара дополнительных чувствительных элементов и палец, расположенный эксцентрично к оси платформы и сопряженный с канавкой, выполненной на подвеске пары установленных на корпусе дополнительных сильфонов. На подвеске пары вспомогательных сильфонов размещена другая пара основных сильфонов и жестко закреплена пара вспомогательных чувствительных элементов. Кроме того, пары дополнительных и вспомогательных сильфонов размещены с возможностью перемещения их подвесок в плоскостях, перпендикулярных линии измерения, причем в пазах, выполненных в основном и дополнительном базирующих элементах, вдоль линии измерения размещены с возможностью поворота и поступательных перемещений жестко закрепленные попарно на подвесках основных сильфонов основные чувствительные элементы, а перпендикулярно линии измерения соответственно размещены с возможностью поворота и поступательного перемещения пара вспомогательных чувствительных элементов и с возможностью поворота пара дополнительных чувствительных элементов. This is achieved by the fact that in the measuring device containing the housing with the main and additional basing elements, two pairs of main bellows connected to four main sensitive elements of the nozzle-damper type, located in the measurement plane, with the movable ends of each pair of bellows rigidly interconnected with the help of suspensions mounted on two spring parallelograms, and connected to the indicator input, on a rotary platform installed in the housing coaxially with the main base element, on one of the pairs of main and a pair of auxiliary bellows, as well as a pair of additional sensitive elements and a finger located eccentrically to the axis of the platform and paired with a groove made on the suspension of a pair of additional bellows mounted on the housing. On the suspension of the pair of auxiliary bellows, another pair of main bellows is placed and a pair of auxiliary sensing elements is rigidly fixed. In addition, pairs of additional and auxiliary bellows are placed with the possibility of moving their suspensions in planes perpendicular to the measurement line, and in grooves made in the main and additional base elements along the measurement line are placed with the possibility of rotation and translational movements rigidly fixed in pairs on the suspensions of the main bellows the main sensitive elements, and perpendicular to the measurement line, respectively, are placed with the possibility of rotation and translational movement of steam in pomogatelnyh sensitive elements and pivotally couple additional sensing elements.

Таким образом, на результат измерения не влияет погрешность базирования объекта измерения вдоль и поперек плоскости измерения ввиду того, что основным, дополнительным и вспомогательным чувствительным элементам сообщены дополнительные степени подвижности. Следствием этого является повышение точности измерения. Thus, the measurement result is not affected by the error in basing the measurement object along and across the measurement plane due to the fact that the main, additional and auxiliary sensitive elements are informed of additional degrees of mobility. The consequence of this is an increase in measurement accuracy.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 то же, план; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed device, front view; in FIG. 2 the same plan; in FIG. 3, section AA in FIG. 1; in FIG. 4 a section BB in FIG. 1.

Устройство содержит корпус 1, на котором крепится плита 2 с основным 3 и дополнительным 4 базирующими элементами для установки проверяемой детали 5, основные сильфоны 6-9, пару вспомогательных сильфонов 10 и 11, пару дополнительных сильфонов 12 и 13, платформу 14, установленную в корпусе с возможностью поворота вокруг оси основного базирующего элемента 3, четыре основных чувствительных элемента типа сопло-заслонка 15-18, размещенных в плоскости 19 измерения, из которых пара чувствительных элементов 15 и 16 жестко закреплена на подвеске 20, соединяющей подвижные торцы пары основных сильфонов 6 и 7 и прикрепленной к подвеске 21 пары вспомогательных сильфонов 10 и 11 с помощью плоскопараллельных пружин 22 и 23, а другая пара основных чувствительных элементов 17 и 18 жестко закреплена на подвеске 24, соединяющей подвижные торцы другой пары основных сильфонов 8 и 9 и прикрепленной к платформе 14 с помощью плоскопараллельных пружин 25 и 26. The device comprises a housing 1, on which a plate 2 with a main 3 and an additional 4 basing elements is mounted for installing the tested part 5, the main bellows 6-9, a pair of auxiliary bellows 10 and 11, a pair of additional bellows 12 and 13, a platform 14 installed in the housing with the possibility of rotation around the axis of the main basing element 3, four main sensing elements of the type nozzle-damper 15-18, located in the plane 19 of the measurement, of which a pair of sensing elements 15 and 16 are rigidly mounted on the suspension 20, connecting on the movable ends of the pair of main bellows 6 and 7 and attached to the suspension 21 of the pair of auxiliary bellows 10 and 11 using plane-parallel springs 22 and 23, and the other pair of main sensing elements 17 and 18 is rigidly mounted on the suspension 24, connecting the movable ends of the other pair of main bellows 8 and 9 and attached to the platform 14 using plane-parallel springs 25 and 26.

На подвеске 21, жестко соединяющей подвижные торцы пары вспомогательных сильфонов 10 и 11 и присоединенной к платформе 14 с помощью плоскопараллельных пружин 27 и 28, жестко закреплены неподвижные торцы пары основных сильфонов 6 и 7 и пара вспомогательных чувствительных элементов 29 и 30. Кроме того, на платформе 14 жестко закреплены неподвижные торцы пары основных сильфонов 8 и 9, пара дополнительных чувствительных элементов 31 и 32, а также палец 33, сопряженный с канавкой 34, выполненной на подвеске 35. Подвижные торцы пары дополнительных сильфонов 12 и 13 жестко соединены подвеской 35, присоединенной к корпусу 1 с помощью плоскопараллельных пружин 36 и 37, а неподвижные торцы закреплены на корпусе 1. On the suspension 21, rigidly connecting the movable ends of the pair of auxiliary bellows 10 and 11 and attached to the platform 14 using plane-parallel springs 27 and 28, the fixed ends of the pair of main bellows 6 and 7 and the pair of auxiliary sensing elements 29 and 30 are rigidly fixed. In addition, the platform 14 is rigidly fixed to the fixed ends of the pair of main bellows 8 and 9, a pair of additional sensing elements 31 and 32, as well as the finger 33, paired with a groove 34 made on the suspension 35. The moving ends of the pair of additional bellows 12 and 1 3 are rigidly connected by a suspension 35 attached to the housing 1 by means of plane-parallel springs 36 and 37, and the fixed ends are fixed to the housing 1.

Пара вспомогательных и пара дополнительных чувствительных элементов, расположенных соответственно в плоскостях 38 и 39, перпендикулярных плоскости измерения 19, и основные чувствительные элементы размещены в пазах 40-47, выполненных в основном 3 и дополнительном 4 базирующих элементах, и попарно подключены соответственно к вспомогательным, дополнительным и основным сильфонам. Форма и размеры пазов 40 47 не препятствуют возможным движениям размещенных в них чувствительных элементов. A pair of auxiliary and a pair of additional sensitive elements located respectively in the planes 38 and 39, perpendicular to the measurement plane 19, and the main sensitive elements are placed in the grooves 40-47, made mainly of 3 and 4 additional basing elements, and are paired respectively to the auxiliary, additional and main bellows. The shape and dimensions of the grooves 40 47 do not interfere with the possible movements of the sensing elements placed in them.

Подвижные торцы каждой пары основных сильфонов направлены встречно и содержат звенья индикатора: заслонку 48 и сопло 49, подключенные к отсчетному устройству 50, представляющему собой сильфонный пневматический преобразователь. The movable ends of each pair of main bellows are directed in the opposite direction and contain indicator links: a shutter 48 and a nozzle 49 connected to a readout device 50, which is a pneumatic bellows transducer.

К сильфонам подается воздух под стабилизированным давлением Р. Настройка производится по образцовой детали. При настройке между заслонкой 48 и соплом 49 устанавливается измерительный зазор S. Air is supplied to the bellows under a stabilized pressure P. The adjustment is made on the model part. When setting between the flapper 48 and the nozzle 49, a measurement clearance S.

При измерении деталь 5 помещают на плиту 2 и базирующие элементы основной 3 и дополнительный 4. Ввиду отклонений межосевого расстояния, а также погрешности базирования детали 5 вдоль плоскости измерений 19 и плоскостей 37 и 38 между поверхностями отверстий и основными 15-18, дополнительными 31 и 32 и вспомогательными 29 и 30 чувствительными элементами возникают зазоры S₁ S₈. Соответственно зазорам в каждом из основных 6 9, вспомогательных 10 и 11 и дополнительных сильфонов 12 и 13 установятся различные давления, которые приводят к перемещению подвижных торцов сильфонов, а значит и подвесок 20-35.When measuring part 5 is placed on the plate 2 and the base elements of the main 3 and additional 4. Due to deviations of the axle distance, as well as errors in the base of the part 5 along the measurement plane 19 and planes 37 and 38 between the surface of the holes and the main 15-18, additional 31 and 32 and auxiliary 29 and 30 sensitive elements there are gaps S ₁ S ₈ . Accordingly, the gaps in each of the main 6 9, auxiliary 10 and 11 and additional bellows 12 and 13 are set different pressure, which lead to the movement of the moving ends of the bellows, and hence the suspension 20-35.

Перемещающаяся поперек плоскости измерения 19 подвеска 35 через канавку 34 и палец 33 поворачивает платформу 14 с закрепленными на ней узлами вокруг оси основного базирующего элемента 3 до тех пор, пока не уравняются зазоры S₇ и S₈ между парой дополнительных чувствительных элементов 31 и 32 и поверхностью отверстия детали 5. Кроме поворота вместе с платформой 14 вокруг оси основного базирующего элемента 3, пара основных чувствительных элементов 17 и 18 получает поступательное перемещение вдоль плоскости измерения 19 от подвески 24 пары основных сильфонов 8 и 9.The suspension 35 moving across the measurement plane 19 through the groove 34 and the pin 33 rotates the platform 14 with the nodes fixed thereon around the axis of the main base element 3 until the gaps S ₇ and S ₈ between the pair of additional sensitive elements 31 and 32 and the surface equalize holes of the part 5. In addition to turning along with the platform 14 around the axis of the main base element 3, a pair of main sensing elements 17 and 18 receives translational movement along the measurement plane 19 from the suspension 24 of a pair of main bellows newly 8 and 9.

Это поступательное перемещение прекращается при уравнивании зазоров S₃ и S₄. Одновременно с поворотом пара основных чувствительных элементов 15 и 16 и пара вспомогательных чувствительных элементов 29 и 30 от подвески 21, пара вспомогательных сильфонов 10 и 11 перемещаются в пазах 40-45 параллельно плоскости 38 до уравнивания зазоров S₅ и S₆. Кроме того, от подвески 20 пары основных сильфонов 6 и 7 пара основных чувствительных элементов 15 и 16 поступательно перемещается вдоль плоскости измерения 19 до тех пор, пока не уравняются зазоры S₁ и S₂. Смещение подвесок 20 и 24, вызванное отклонением межосевого расстояния, приводит к изменению зазора S между соплом 49 и заслонкой 48, которое фиксируется отсчетным устройством 50. Таким образом, увеличение степеней подвижности у чувствительных элементов повышает точность измерения.This translational movement stops when equalizing the gaps S ₃ and S ₄ . Simultaneously with the rotation of a pair of main sensing elements 15 and 16 and a pair of auxiliary sensing elements 29 and 30 from the suspension 21, a pair of auxiliary bellows 10 and 11 are moved in grooves 40-45 parallel to plane 38 until the gaps S ₅ and S _{6 are} equalized. In addition, from the suspension 20, the pair of main bellows 6 and 7, the pair of main sensing elements 15 and 16 progressively moves along the measurement plane 19 until the gaps S ₁ and S ₂ are equalized. The displacement of the suspensions 20 and 24 caused by the deviation of the axle distance leads to a change in the gap S between the nozzle 49 and the shutter 48, which is fixed by the readout device 50. Thus, an increase in the degree of mobility of the sensing elements increases the accuracy of the measurement.

Устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях при измерении межосевых расстояний, что обеспечит повышение точности измерения. The device can be used at machine-building enterprises when measuring center distances, which will provide increased measurement accuracy.

Claims

PNEUMATIC MEASURING DEVICE, comprising a housing with main and additional basing elements, two pairs of main bellows connected to four main sensitive elements of the nozzle-damper type located in the measurement plane, and the movable ends of each pair of bellows are rigidly interconnected by means of suspensions mounted on two spring parallelograms, and connected to the input of the indicator, characterized in that on the turntable mounted in the housing coaxially with the main base element ohm, one of the pairs of main and a pair of auxiliary bellows is placed, as well as a pair of additional sensitive elements and a finger located eccentrically to the axis of the platform and paired with a groove made on the suspension of a pair of additional bellows mounted on the housing, another is placed on the suspension of a pair of auxiliary bellows a pair of main bellows and a pair of auxiliary sensing elements is rigidly fixed, in addition, a pair of additional and auxiliary bellows are placed with the possibility of relocation of their suspensions in planes perpendicular to the measurement line, and in the slots made in the main and additional basing elements along the measurement line are placed with the possibility of rotation and translational movements of the main sensitive elements rigidly fixed in pairs on the suspensions of the main bellows, and perpendicular to the measurement line are respectively placed with the ability to rotate and translate a pair of auxiliary sensing elements and the ability to rotate a pair of additional Sensitivity elements.