SU1474460A1 - Гидравлическое устройство дл измерени линейных размеров и перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных размеров и перемещений в машиностроении. Цель изобретени - повышение надежности. В устройстве емкость разделена на две полости 2 и 3 мембраной 4, полость 3 заполнена жидкостью. К мембране 4 жестко прикреплен шток 1 с каналами 5-7. Верхн   полость 3 соединена трубкой 9 с резервуаром 12, заполненным водой. В трубке 9 размещен поршень 11, на ее поверхности установлены считывающие элементы 10. Гидравлическое устройство дл  измерени  линейных размеров и перемещений посто нно отслеживает текущий размер и выдает информацию /кодовую комбинацию/ в СУ ЧПУ станка или управл ющую технологическим процессом ЭВМ. 4ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных размеров и перемещений в машиностроении.

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг.1 показано предлагаемое гидравлическое устройство, поперечное сечение; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - семейство характеристик дроссельно-эжекторного узла в зависимости от давлени  питани , (наличие т. О показывает, что независимо от изменени  давлени  питани  характеристики дроссельно-эжекторного узла проход т через одну и ту же точку; если измерительна  схема прибора измер ет рассто ние Х&, то изменение давлени  питани  не вли ет на точность измерени ); на фиг. 4- поршень в развернутом виде.

Гидравлическое устройство дл  измерени  линейных размеров и перемещений содержит шток 1, емкость, разделенную на нижнюю 2 и верхнюю 3 полости мембраной 4. К мембране 4 подсоединен шток 1. В качестве измерительного наконечника в штоке 1 выполнен дроссельно-эжекторньй узел, состо щий из питающего 5, приемного 6 и выходного 7 каналов. Массу штока уравновешивает пружина 8. Верхн   полость 3 соединена с измерителем уровн  жидкости в емкости и состоит из трубки 9, на которой расположены считывающие элементы (СЭ) 10. Внутри трубки 9 находитс  поршень с проточками 11, а на втором свободном конце установлен резервуар 12. Верхн   полость 3, часть трубки 9 и резервуар 12 заполнены жидкостью.

Рассмотрим формирование символов на выходе СЭ 10, если в качестве последних вз ты фотодатчики, а в качест ве жидкости - вода. Количество СЭ 10 и конфигураци  поршн  11, т.е. величины длин L и 1, завис т от реализуемого кода с основанием,, равным 2 (символы О и 1). Длина поршн  С зависит от радиуса трубки 9 R и равна С 27R. Работа устройства построена по принципу кольцевых кодирующих устройств. Фотодатчик состоит из излучающего диода, двух фотодиодов и схемы сопр жени .

Фотодатчик имеет три рабочих состо ни . В первом состо нии излучающий диод перекрыт большим диаметром

поршн  D, на фотодиоды световой луч не поступает, и на выходе фотодатчика формируетс  символ 1. Во втором состо нии против излучающего диода находитс  меньший диаметр поршн  d; луч света, не встреча  преграды, проходит через трубку 9, рассеива сь, и, попада  на оба фотодиода, формирует на выходе фотодатчика символ О. В третьем состо нии в данный момент времени против излучающего диода в трубке 9 находитс  вода; луч света, проход  через трубку 9, заполненную водой, собираетс  (фокусируетс ) в определенной точке. Один из фотодиодов расположен в фокальной плоскости как раз в этой точке. Луч света, попада  на фотодиод, от0

0

5

5

0

0

5

ключает фотодатчик, и на выходе фотодатчика сигнал отсутствует, т.е. фотодатчик выключен из процесса считывани  символов. Таким образом, при перемещении в трубке поршн  длиной 5 С, по обе стороны которого находитс  вода, можно сформировать любую требуемую кодовую комбинацию с основанием кода, равным 2.

Гидравлическое устройство дл  измерени  линейных размеров и перемещений работает следующим образом.

На металлорежущий станок с ЧПУ перед началом работы устанавливают эталон, который по размерам соответствует минимальным размерам детали 13. Между эталоном и торцом дроссельно-эжекторного узла устанавливаетс  зазор X, причем зазор X Х0 (фиг.З). При поступлении давлени  питани  в канал 5 в выходном канале 1 создаетс  отрицательное давление, которое, поступа  в нижнюю полость 2, прогибает мембрану 4 вниз до тех пор, пока зазор X не становитс  равным Х0. Объем верхней полости 3 увеличиваетс  и поршень 11 начинает перемещатьс  вниз. При этом на выходах СЭ 10 возникает кодова  комбинаци . Механизмом настройки (не показан) вручную или автоматически перемещают устройство вниз, пока на выходах СЭ 10 не возникает кодова  комбинаци , прин та  за начало отсчета (нулевое положение), и соответствующа  зазору Х0. При достижении данного положени  механизм настройки фиксируетс , а мембрана в данный момент находитс  в определенном положении (фиг.1). Это положение гидравличес3-

кого устройства дл  измерени  линеных размеров и перемещений запоминаетс  СУ ЧПУ станка или управл ющ ЭВМ. В дальнейшем измерение может производитьс  от данного начала отсчета при различных контролируемых диаметрах (размерах), если они по

падают в диапазон размером, охватываемым преобразователем, либо про- исходит перенастройка начала отсчета по другому эталону.

В процессе работы на станок устанавливаетс  обрабатываема  деталь, при этом зазор X может быть как боль ше, так и меньше Х0 (фиг.З). В случае , если зазор (что соответствует бракованной заготовке), в выходном канале 7 создаетс  отрицательное давление, которое поступает в нижнюю полость 2, и мембрана 4 прогибаетс  вниз до тех пор, пока зазор X не становитс  равным Хо. Объем верхней полости 3 увеличиваетс  и поршень 11 начинает перемещатьс  вниз. При этом на выходах СЭ 10 возникает кодова  комбинаци , соответствующа  величине .перемещени  штока 1. Эта информаци , поступа  в СУ ЧПУ станка или управл ющую технологическим циклом ЭВМ, дает команду на окончание работы, так как размер детали меньше заданного минимального размера эталона. Если зазор ХсХ0, в выходном канале 7 создаетс  положительное давление, которое поступает в нижнюю полость 2, и мембрана 4 прогибаетс  вверх до тех пор, пока зазор X не становитс  равным Х0. Объем верхней полости 3 уменьшаетс  и поршень 11 начинает перемещатьс  вверх. При этом на выходах СЭ 10 возникает кодова  комбинаци , соответствующа  величине перемещени  штока 1. Эта информаци , поступа  в СУ ЧПУ станка или управл ющую технологическим процессом ЭВМ, дает команду на подналадку инструмента дл  обработки в заданный размер, так как размер детали больше заданного минимального размера эталона.

Таким образом, при обработке детали устройство посто нно отслежи-

вает текущий размер и выдает информацию (кодовую комбинацию) в СУ ЧПУ станка или управл ющую технологическим процессом ЭВМ.

5

0

0

5

0

5

0

Использование гидравлического устройства дл  измерени  линейных размеров и перемещений позволит сократить количество устройств, необходимых дл  передачи в СУ ЧПУ станка или управл ющую ЭВМ информации от измер ющего устройства, и повысить надежность системы в целом, снизить затраты на ее изготовление.

Кроме того, наличие информации о размере детали, полученной в данный момент времени, позволит скор- ректировать управл ющую технологическим процессом программу так, что исключатс  холостые проходы инструмента при обработке детали вследствие различных допусков на размер, что снизит врем  обработки и повысит производительность.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гидравлическое устройство дл  измерени  линейных размеров и перемещений , содержащее емкость, частично заполненную лдкостью с поршнем, подпружиненный шток, жестко св занный с измерительным наконечником, и считывающие элементы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, емкость разделена на две полости мембраной, причем верхн   полость заполнена жидкостью, а к мембране со стороны нижней полости жестко прикреплен шток с наполненным в виде дроссельно-эжекторного узла измерительным наконечником с питающим приемным и выходным каналами , при этом выходной канал соединен с нижней полостью емкости, а верхн   полость соединена с трубкой и резервуаром , заполненным жидкостью, внутри трубки размещен поршень с кодовыми проточками, а на наружной поверхности трубки установлены в соответствии с кодом считывающие элементы.

   6 ал х,н