SU1663419A1

SU1663419A1 - Pneumatic device for measuring linear dimensions

Info

Publication number: SU1663419A1
Application number: SU894684518A
Authority: SU
Inventors: Николай Семенович Аничков; Юрий Васильевич Родников; Сергей Васильевич Фирсов; Алексей Александрович Шикарев
Original assignee: 1-Й Государственный Подшипниковый Завод
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени диаметров шариков и роликов. Цель изобретени - повышение точности и чувствительности. Диаметр измер емой детали 43 определ ет измерительное давление в сопле 5, которое в аналоговом усилителе 37 сравниваетс с противодавлением, определ емым регулируемым дросселем 6. На выходе усилител формируетс сигнал, пропорциональный разности указанных давлений, который фиксируетс узлом отсчета. При отсутствии детали 43 на измерительной позиции пневмоклапан 12 и управл емые им пневмоклапаны 11 закрываютс , что обеспечивает фиксацию измерительного давлени в узле отсчета до по влени на измерительной позиции новой измер емой детали и благодар малому диапазону изменений измерительных давлений повышает точность и чувствительность устройства. 1 ил.This invention relates to a measurement technique and can be used to measure the diameters of balls and rollers. The purpose of the invention is to increase accuracy and sensitivity. The diameter of the component to be measured 43 determines the measuring pressure in the nozzle 5, which in analog amplifier 37 is compared with the counter pressure determined by adjustable throttle 6. At the output of the amplifier, a signal is generated that is proportional to the difference of the specified pressures, which is fixed by the reference node. In the absence of a part 43 at the measuring position, the pneumatic valve 12 and the pneumatic valves 11 controlled by it close, which ensures the fixation of the measuring pressure in the reference unit until the new measuring part appears at the measuring position and increases the accuracy and sensitivity of the device due to the small range of measuring pressure changes. 1 il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано, например, в подшипниковой промышленности при измерении диаметра шариков и роликов в контрольно-сортировочных автоматах .The invention relates to a measuring technique and can be used, for example, in the bearing industry when measuring the diameter of balls and rollers in control and sorting machines.

Цель изобретени - повышение точности и чувствительности за счет исключени работы устройства при случайном отсутствии на толкателе измер емой детали и увеличению крутизны характеристики измерительной ветви.The purpose of the invention is to improve the accuracy and sensitivity by eliminating the operation of the device with the accidental absence of a measured part on the pusher and an increase in the steepness of the characteristic of the measuring branch.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Пневматическое устройство дл измерени линейных размеров содержит источник 1 стабилизированного давлени , к которому подключены входные эжекторные сопла 2, 3 и 4. Выход входного эжекторного сопла 2 сообщен с измерительным соплом 5, выход входного эжекторного сопла 3 сообщен через регулируемый дроссельThe pneumatic device for measuring linear dimensions contains a stabilized pressure source 1 to which the inlet ejector nozzles 2, 3 and 4 are connected. The output of the inlet ejector nozzle 2 communicates with the measuring nozzle 5, the output of the inlet ejector nozzle 3 communicates via an adjustable choke

6с атмосферой, а к выходу входного эжекторного сопла 4 подключено сопло6 with the atmosphere, and a nozzle is connected to the output of the ejector nozzle 4

7слежени , имеющее возможность взаимодействи с заслонкой 8, получающей возвратно-поступательное перемещение от командоаппарата (на чертеже не показан). Входное эжекторное сопло 2 и измерительное сопло 5 образуют измерительную ветвь 9, а входное эжекторное сопло 3 и регулируемый дроссель 6 образуют ветвь 10 противодавлени . Входное эжекторное сопло 4, сопло 7 слежени , заслонка 8, два пневмоклапана 11 и дополнительный пневмоклапан 12 образуют запорный орган 13. Каждый пневмоклапан 11 разделен мембраной 14 на рабочую полость 15, внутри которой размещено сопло 16, имеющее возможность взаимодействи с мембраной 14, и на управл ющую полость 17. Дополнительный пневмоклапан 12 имеет мембрану 18с жестким центром 19 и мембрану 20 с жестким центром 21, дел щие его на три полости. Жесткие центры 19 и 21 соединены между собой штоком 22. При этом площадь жесткого центра 21 больше площади жесткого центра 19. Полость 23, расположенна между мембранами 18 и 20, вл етс управл ющей, а полость 24, ограниченна корпусом пневмоклапана 12 и мембраной 18, вл етс рабочей. В рабочей полости 24 установлено сопло 25, имеющее возможность взаимодействи с жестким центром 19. Эжектирующий выход входного эжекторного сопла 4 св зан с соплом 25 дополнительного пневмоклапана 12, управл юща полость 23 которого под , ключена к эжектирующему выходу входного эжекторного сопла 2. Рабоча полость 247 tracking, with the ability to interact with the valve 8, receiving reciprocating movement from the commander (not shown). The inlet ejector nozzle 2 and the measuring nozzle 5 form the measuring branch 9, and the inlet ejector nozzle 3 and the adjustable choke 6 form the counter-pressure branch 10. An inlet ejector nozzle 4, a tracking nozzle 7, a flap 8, two pneumatic valves 11 and an additional pneumatic valve 12 form a locking member 13. Each pneumatic valve 11 is divided by a membrane 14 into a working cavity 15, inside of which is placed a nozzle 16 that has the ability to interact with the membrane 14 and control cavity 17. The additional pneumatic valve 12 has a membrane 18 with a rigid center 19 and a membrane 20 with a rigid center 21, dividing it into three cavities. The rigid centers 19 and 21 are interconnected by a rod 22. In this case, the area of the hard center 21 is larger than the area of the hard center 19. The cavity 23 located between the membranes 18 and 20 is the control one, and the cavity 24 limited by the pneumatic valve body 12 and the membrane 18, is working. In the working cavity 24, a nozzle 25 is installed, which has the ability to interact with a rigid center 19. The ejecting output of the ejector nozzle 4 is connected to the nozzle 25 of the additional pneumatic valve 12, the control cavity 23 of which is under, is connected to the ejecting output of the ejector nozzle 2.

дополнительного пневмоклапана 12 сообщена , с управл ющими полост ми 17 пневмоклапанов 11. С источником 1 стабилизированного давлени св заны два входа 26 питани повторителей 27. Каждый повторитель 27 включает в себ элемент 28, имеющий-полости 29 и 30, отделенные друг от друга мембранами 31. В полости 29 смонтировано сопло 32, имеющее возмож0 ность взаимодействи с мембраной 31 и сообщенное с атмосферой. Полость 29 непосредственно сообщена с выходом 33 повторител 27, а через посредство дроссел 34 - с его входом 26 питани . Полость 30an additional pneumatic valve 12 communicates with the control cavities 17 of the pneumatic valves 11. With the stabilized pressure source 1, there are two inputs 26 of the power supply of the repeaters 27. Each repeater 27 includes an element 28 having cavities 29 and 30 separated from each other by membranes 31 A nozzle 32 is mounted in the cavity 29, which has the ability to interact with the membrane 31 and communicates with the atmosphere. The cavity 29 is directly communicated with the output 33 of the repeater 27, and through the throttle 34 - with its input 26 power. Cavity 30

5 подключена к входу 35 управлени повторител 27. Вход 35 управлени одного из повторителей 27 подключен к эжектирующему выходу входного эжекторного сопла 2 измерительной ветви 9, а аналогичный вход уп0 равлени другого повторител сообщен с эжектирующим выходом входного эжекторного сопла 3 ветви 10 противодавлени . С источником 1 стабилизированного давлени св зан вход 36 питани струйного аналогово5 го усилител 37, входы 38 и 39 управлени которого подключены к выходам 33 соответствующих повторителей 27. Выходы 40 и 41 струйного аналогового усилител 37 св заны с соответствующими соплами 16 пневмокла0 панов 11, к рабочим полост м 15 которых подключен дифференциальный узел 42 отсчета. Подача измер емой детали 43 в измерительное сопло 5 осуществл етс с помощью толкател 44.5 is connected to the control input 35 of repeater 27. The control input 35 of one of the repeaters 27 is connected to the ejecting output of the input ejector nozzle 2 of the measuring branch 9, and a similar control input of the other repeater is connected to the ejector output of the input ejector nozzle 3 of the counterpressure 10 of the counterpressure. The stabilized pressure source 1 is connected to the power supply 36 input of the jet analog amplifier 37, the control inputs 38 and 39 of which are connected to the outputs 33 of the respective repeaters 27. The outputs 40 and 41 of the jet analog amplifier 37 are connected to the corresponding nozzles 16 of the pneumatic valves 11, to the workers cavity 15 which is connected to the differential node 42 reference. The supply of the measured part 43 to the measuring nozzle 5 is carried out by means of a pusher 44.

5Работает пневматическое устройство5Pneumatic device operates

дл измерени линейных размеров следующим образом.for measuring linear dimensions as follows.

Воздух, истека из источника 1 стабилизированного давлени через входное эжек0 торное сопло 2 и зазор между боковыми поверхност ми измер емой детали 43 и измерительного сопла 5 в атмосферу, создает на входе 35 управлени , а следовательно, и в полости 30 повторител 27, св занногоThe air exhausted from the stabilized pressure source 1 through the inlet ejector nozzle 2 and the gap between the side surfaces of the measured part 43 and the measuring nozzle 5 into the atmosphere creates, at the control inlet 35, and consequently, in the cavity 30, a repeater 27 connected

5 с входным эжекторным соплом 2, давление, определ емое этим зазором, т.е. размером измер емой детали 43. Из источника 1 воздух также истекает в атмосферу через ветвь 10 противодавлени , а именно, через вход0 ное эжекторное сопло 3 и регулируемый дроссель б, создава на входе 35 управлени , а следовательно, и в полости 30 повторител 27, св занного с входным эжекторным соплом 3, давление, определ емое велмчи5 ной настройки регулируемого дроссел б. Воздух, истека из источника 1 стабилизированного давлени через входы 26, дроссели 34, зазоры между мембранами 31. и соплами 32 и сопла 32 в атмосферу, создает на выходах 33 повторителей 27, а5 with an inlet ejector nozzle 2, the pressure determined by this gap, i.e. the size of the measured part 43. From the source 1, the air also flows to the atmosphere through the branch 10 of the counterpressure, namely, through the inlet of the ejector nozzle 3 and the adjustable choke b, creating at the inlet 35 of the control, and hence connected with the inlet ejector nozzle 3, the pressure determined by the velmcha settings of the adjustable throttle b. The air, having exhausted from the pressure stabilizing source 1 through the inlets 26, the throttles 34, the gaps between the membranes 31 and the nozzles 32 and the nozzles 32 into the atmosphere, creates at the outlets 33 repeaters 27, and

следовательно, и на входах 38 и 39 управлени струйного аналогового усилител 37 давлени , равные давлени м в соответствующих полост х 30 повторителей 27. С эжек- тирующего выхода входного зжекторного сопла 2 давление, поступа в полость 23 дополнительного пневмоклапана 12, отодвигает жесткий центр 19 от сопла 25, открыва тем самым этот пневмоклапаи. При истечении воздуха их источника 1 че- рез входное эжекторное сопло 4 и сопло 7 слежени в атмосферу при отодвинутой от сопла 7 заслонке 8 разрежение с эжекти- рующего выхода входного эжекторного сопла 4 беспреп тственно проходит до- полнительный пневмоклапан 12 и устанавливаетс в управл ющих полост х 17 пневмоклапанов 11, обеспечива свободный проход воздуха с выходов 40 и 41 струйного аналогового усилител 37 через пневмокла.паны 11 на соответствующие входы дифференциального узла 42 отсчета. Разность давлени А Рвых на выходах 41 и 40 струйного аналогового усилител 37 пр мо пропорциональна разности А РВх на его входах 38 и 39 управлени, т.е. А Рвых К А РВХ (где К - коэффициент усилени струйного аналогового усилител 37). Разность давлений, устанавливаема на входах узла 42 отсчета и определ юща его показани , также равна этой разности А РВЫх.consequently, at the inputs 38 and 39 of the control of the jet analogue amplifier 37, the pressures equal to those in the respective cavities 30 of the repeaters 27. From the ejector exit of the inlet injector nozzle 2, the pressure entering the cavity 23 of the additional pneumatic valve 12 moves the rigid center 19 away from nozzle 25, thus opening the pneumatic valve. When outflow of air from their source 1 through the inlet ejector nozzle 4 and the tracking nozzle 7 into the atmosphere when the valve 8 is removed from the nozzle 7, the vacuum from the ejector outlet of the inlet ejector nozzle 4 passes the additional pneumatic valve 12 unhindered and is installed in the control cavity x 17 pneumatic valves 11, providing a free passage of air from the outputs 40 and 41 of the jet analog amplifier 37 through the pneumatic valves. 11 to the corresponding inputs of the differential node 42 of the reference. The pressure difference A P out at the outputs 41 and 40 of the jet analog amplifier 37 is directly proportional to the difference A PBx at its control inputs 38 and 39, i.e. A Rvykh KA RVH (where K is the gain of the jet analog amplifier 37). The pressure difference, set at the inputs of the reference unit 42 and determining its readings, is also equal to this difference A A Ptx.

После проведени измерений заслонка 8 с помощью командоаппарата подводитс к соплу 7, что приводит к нарастанию давле- ни на эжектирующем выходе эжекторного сопла 4 и к росту давлени в управл ющих полост х 17 пневмоклапанов 11. которое обеспечивает поджим мембран 14 к соплам 16, предотвраща тем самым возможность стравливани накопленного в узле 42 отсчета давлени через струйный аналоговый усилитель 37 в атмосферу при происход щем следом за перекрытием сопла 7 выводе измер емой детали 43 из измерительного сопла 5. Стрелка узла 42 отсчета при этом не измен ет своего положени .After measurements are taken, the shutter 8 is brought to the nozzle 7 by means of a command device, which leads to an increase in pressure at the ejecting outlet of the ejector nozzle 4 and to an increase in pressure in the control cavity 17 of the pneumatic valves 11, which presses the diaphragms 14 to the nozzles 16, preventing the ability to release the pressure accumulated in the reference unit 42 through the jet analog amplifier 37 to the atmosphere when the output of the measured part 43 from the measuring nozzle 5 follows the overlap of the nozzle 7. the volume does not change its position.

Затем в измерительное сопло 5 толкателем 44 при его движении вверх подаетс очередна измер ема деталь 43 и после ее установки на позиции измерени отводитс от сопла 7 заслонка 8, что обеспечивает по вление разрежени на эжектирующем выходе входного эжекторного сопла 4 и в управл ющих полост х 17, а следовательно, отжатие мембран 14 сопел 16 и св зь выходов 40 и 41 струйного аналогового усилител 37 с входами узла 42 отсчета, показывающа стрелка которого при этом отклон етс отThen, the next measuring part 43 is fed up into the measuring nozzle 5 by the pusher 44, and after its installation at the measurement position, the flap 8 is removed from the nozzle 7, which causes a vacuum to appear at the ejector outlet of the ejector nozzle 4 and into the control cavities 17 and, therefore, squeezing the membranes 14 of the nozzles 16 and the connection of the outputs 40 and 41 of the jet analog amplifier 37 to the inputs of the reference unit 42, the arrow of which in this case deviates from

положении, соответствующего размеру предшествующей детали, в положение, соответствующее размеру детали, наход щейс на позиции измерени .the position corresponding to the size of the previous part to the position corresponding to the size of the part located at the measurement position.

Если по какой-либо причине м толкателе 44 не окажетс измер емой дегалч, то в крайнем верхнем положении он но оклжет сспрогивьени истечению воздуха из измерительного сопла 5 и на эжектирующем выходе входного эжекторного сопла 2, а следовательно, и з управл ющей полости 23 дополнительного пневмокпапанэ 12, сообщенной с глухой полостью 30 повторител 27, устанавливаетс разрежение, которое вызывает перемещение жесткого центра 21 и св занного с ним жесткого центра 19 к соплу 25, т.е. перекрытие допопнительного пневмоклапана 12. Последующий отзод от сопла 7 заслонки 8 вызывает разрежение на эжектирующем выходе эжекторного сопла 4, которое не проходит через перекрытый дополнительный пневмоклапан 12 в управл ющие полости 17 пневмоклапанов 11,и в управл ющих полост х 17 сохран етс давление , установившеес там во врем перекрыти сопла 7 заслонкой 8. Следовательно, при отсутствии детали на толкателе 44 не происходит открыти пневмоклапанов 11 и узел 42 отсчета при этом сохран ет показание , соответствующее последней измеренной детали 43, что способствует быстрой перенастройке пневматической системы при измерении очередной детали и обеспечивает соответств ие показани узла 42 отсчета действительному размеру этой детали высокой производительности работы.If, for any reason, the pusher 44 does not turn out to be measured dehalch, then in the extreme upper position it will close the discharge of air from the measuring nozzle 5 and at the ejector outlet of the input ejector nozzle 2, and consequently from the control cavity 23 of the additional pneumocapan 12, communicated with the blind cavity 30 of the repeater 27, a vacuum is established which causes the rigid center 21 and the rigid center 19 associated with it to move to the nozzle 25, i.e. shutting off the additional pneumatic valve 12. The subsequent elimination from the nozzle 7 of the valve 8 causes a vacuum in the ejecting outlet of the ejector nozzle 4 that does not pass through the blocked additional pneumatic valve 12 into the control cavities 17 of the pneumatic valves 11, and the pressure in the control cavities 17 is maintained there during the overlapping of the nozzle 7 by the shutter 8. Consequently, in the absence of a part on the pusher 44, the pneumatic valves 11 do not open and the reference unit 42 at the same time maintains the reading corresponding to the last measured items 43, which contributes to the rapid migration of the pneumatic system at the next measurement items and provides a corresponding indication node s 42 count the actual size of the part high productivity.

Таким образом,введение в пневматическое устройство пневмоклапана и двух повторителей , обеспечивающих коммутацию узла отсчета с измерительным соплом только при наличии измер емой детали, обеспечивает повышение точности и чувствительности устройства.Thus, the introduction of a pneumatic valve and two repeaters into the pneumatic device, which ensure the switching of the reference unit with the measuring nozzle only in the presence of the measured part, improves the accuracy and sensitivity of the device.

Claims

A pneumatic device for measuring linear dimensions, comprising a measuring branch and a counterpressure branch with outlet nozzles, a commanding apparatus, a locking member with an ejector nozzle with a flap, interacting with the control unit and two perkvoklavanami, control cavities of which are connected to the outlet outlet nozzle and its outlet mask. reference and an inkjet analog amplifier, the output of which through the valve of the closure member communicates with the reference node, characterized in that, in order to improve the accuracy and feel It is equipped with an additional pneumatic valve.

pan and two repeaters, the input is communicated with the ejecting output of the entrance melt, are made ejector and communicated nozzle of the measuring branch, and through

by ejecting outlets through the repeat-working cavity of an additional pneumatic engine with control inputs of the jetpipe, control cavities of the pneumo-analogue amplifier, controlling in 5 valves of the locking member, °

An additional pneumatic valve with a co-ejector nozzle.