SU1749702A1

SU1749702A1 - Измеритель диаметра деталей

Info

Publication number: SU1749702A1
Application number: SU904805055A
Authority: SU
Inventors: Алексей Алексеевич Смирнов; Любовь Анатольевна Карпова
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к средствам измерений линейно-угловых величин, в частности диаметра деталей и отверстий по части дуги окружности, и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретени - повышение точности измерений. Луч лазера по световоду 4 направл етс на уголковый отражатель 11. Отразившись от него, луч с помощью уголкового отражател 8 через выходной объектив 6 по световоду 5 направл етс на фотоприемник блока обработки, где происходит измерение приращени оптической длины пути лазерного луча за счет перемещени измерительного штока 12 и уголкового отражател 11 относительно калиброванной базы 1 ил.

Description

Изобретение относится к средствам измерений линейно-угловых·; величин для измерения диаметра деталей и отверстий по части дуги окружности и может быть использовано в машиностроении, станко-роботостроении.

Известен микрометр МОЭ-1 с цифровой индикацией, который имеет жесткую калиброванную базу отсчета, измерительный шток, датчик перемещения измерительного штока и микропроцессор с блоком обработки и отображения информации.

Недостатком этой конструкции является ограниченный диапазон проводимых измерений, быстро растущая с введением нового тимпоразмера инструмента погрешность проводимых измерений.

Известна лазерная бесконтактная измерительная система, содержащая лазер, вращающееся зеркало, двигатель, коллиматор, систему управления двигателем, осциллятор, электронные схемы анализа, индикаторные устройства для вывода данных, логический элемент, задание нулевой точки, собирающую линзу, детектор.

Недостатком этой конструкции является быстро растущая с увеличением диаметра контролируемых деталей погрешность измерений, кроме того, для проведения измерений деталь должна быть снята со станка и размещена в рабочем объеме устройства.

Наиболее близким по своей технической сущности является прибор, который имеет жесткую калиброванную базу отсчета, измерительный щуп, установленный с возможностью перемещения, датчик перемещения щупа и микропроцессор с блоком обработки и Отображения информации

Недостатком этой конструкции является ограниченный диапазон проводимых измерений сферических выпуклых и вогнутых поверхностей методом ощупывания и обработки полученной информации по обмеренному сечению.

Прибор имеет высокую стоимсть и может использоваться только в лабораторных условиях в ограниченном диапазоне контролируемых деталей. Кроме того, прибор не может использоваться для контроля диаметра деталей в труднодоступных местах различных изделий.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Повышение' точности, измерений с минимальным ростом погрешности проводимых измерений достигается за счет применения в приборе интерференционного метода проведения измерений с одновременным использованием на широком диапазоне различных типоразмерсг деталей одного прибора с постоянной погрешностью.

Возможность измерения диаметра деталей по части дуги достигается за счет применения измерителя и алгоритма обработки результатов измерений. Программируемый процессор по заданной программе производит обработку результатов измерений с выведением результатов на блок обработки и отображения информации.

Исключение двухсторонней жесткой базы инструмента достигается тем, что в нижней части корпуса расположены два калиброванных упора и измерительный шток, которые позволяют производить съем. информации с контролируемой детали односторонним прикосновением к ней.

Специальный алгоритм обработки результатов измерений позволяет математически точно получать результат (действительный) измерений указанных параметров. Устройство обеспечивает исключение двухсторонней жесткой базы инструмента с самоцентрированием контролируемой детали и инструмента.

Использование изобретения в качестве измерителя диаметра деталей обеспечивает повышение точности проводимых измерений без увеличения погрешности, зависящей от увеличения типоразмера инструмента и контролируемой детали.

На чертеже представлен измеритель диаметра деталей, разрез.

Измеритель диаметра деталей включает лазерный интерферометр 1, соединенный с программируемым процессором 2 и блоком 3 обработки и отображения информации, оптически связанный одномодовыми волоконно-оптическими световодами 4, 5 через объективы 6 со свет.оделительным кубом 7, и уголковым отражателем 8. образующих выносной блок интерферометра, расположенный на коопусе 9, на верхней части крышки 10, оптически связанный с уголковым отражателем 11, размещенным на измерительном штоке 12, подпружиненном пружиной 13, установленным между калиброванными упорами 14, корпус заключен в. направляющую оправку 15. снабженную компенсационными пружинами 16.

Измеритель диаметра деталей работает следующим образом. . .

Луч лазера по световоду 4 через входной объектив 6. светоделительный куб 7 направляется на уголковый отражатель 11, отразившись от него, луч направляется в точку интерференции, образованную на пересечении измерительного и опорного луча с_помощью уголкового отражателя 8. Затем через выходной объектив 6 по световоду 5 лазерный луч направляется на фотоприемник блока 3 обработки и отображения информации, где происходит измерение приращения оптической длины пути лазерного луча за счет перемещения измерительного штока 12 и уголкового отражателя 11 относительно калиброванной базы упоров 14. При касании калиброванными упорами 14 и измерительным штоком 12 поверхности контролируемой детали измерительный шток 12 переместится на определенную величину вместе с уголковым отражателем 11, который изменит оптическую длину пути лазерного луча. Результат измерений будет характеризовать отрезок, который реализуется программируемым процессором для получения результата измерений. Направляющая оправка 15 с компенсационными пружинами 16 позволяет производить регулировку усилия контакта измерителя с контролируемой деталью.

Таким образом, предлагаемый измеритель позволит производить особо точные измерения диаметров деталей по части дуги окружности методом касания контролируемой детали калиброванными упорами и измерительным штоком измерителя.

Измеритель диаметра деталей путем многократного измерения диаметра детали в одном сечении может использоваться для определения отклонений от круглости и измерения биения в автоматизированном и ручном режиме.

Технические преимущества изобретения заключаются в возможности измерителя по части дуги производить прецизионные измерения диаметров деталей в ручном и автоматизированном режи мах, а также за счет уменьшения габаритов и веса датчика, производить контроль диаметров в труднодоступных местах.

Claims

Формула изобретения

5 Измеритель диаметра деталей, содержащий лазерный интерферометр, корпус, расположенный в корпусе оптический блок, калиброванную базу отсчета измерений, шток, датчик перемещений штока, про10 граммируемый процессор, связанный с лазерным интерферометром, и блок обработки и отображения инфоррмации, вход которого связан с выходом процессора, о т лич а'ю щ и й с я тем, что, с целью повыше15 ния точности измерений, он снабжен двумя одномодовыми волоконно-оптическими световодами с входными и выходными торцами, расположенными между лазерным интерферометром и оптическим 20 блоком, тремя объективами, один из которых расположен между торцами световодов и интерферометром и выполнен общим для обоих световодов, два других между оптическим блоком и выходными торцами светово25 дов, корпус выполнен из двух вертикально ориентированных частей, нижняя часть выполнена с возможностью перемещения вдоль внутренней поверхности верхней и подпружинена, оптический блок выполнен в 30 виде скрепленных друг с другом светоделйтельного кубика и уголкового отражателя, расположенных в верхней части корпуса и уголкового отражателя, установленного соответственно в нижней и скрепленного с 35 измерительным штоком, а датчик снабжен двумя упорами с ножками, развернутыми внутрь к штоку под углом 45° и неподвижно установленными симметрично относительно него.