SU750252A1

SU750252A1 - Three-coordinate measuring head

Info

Publication number: SU750252A1
Application number: SU772484680A
Authority: SU
Inventors: Борис Моисеевич Куперман; Борис Яковлевич Гринштейн; Владислав Михайлович Добрушкин
Original assignee: Бюро Взаимозаменяемости В Металлообрабатывающей Промышленности
Priority date: 1977-05-13
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1980-07-23

Description

Измерительные наконечники 1 расположены на основании 2, которое св зано с координатной кареткой 3, образованной плоскими пружинами 4, платой 5 и основанием 2. Плата 5 скреплена с платой б, котора вмест с плоскими пружинами 7 и платой 8 образует координатную каретку 9. Плкие пружины 7 повернуты на 90° относительно пружин 4. Плата 8 скреплена с угольником 10, который через горизонтально расположенные пружины 11 св зан с платой 12, жестко скрепленной с корпусом 13, образу координатную каретку 14.The measuring tips 1 are located on the base 2, which is connected with the coordinate carriage 3, formed by flat springs 4, plate 5 and base 2. The plate 5 is bonded to plate b, which together with the flat springs 7 and plate 8 forms the coordinate carriage 9. Pliable springs 7 are rotated 90 ° with respect to the springs 4. The board 8 is fastened with an angle 10, which through horizontal springs 11 is connected with the board 12, rigidly fastened with the housing 13, to form the coordinate carriage 14.

Каретки 3, 9 и 14 образуют механическую систему координат XYZ. Каретка 14 перемещаетс при помощи пружин 7 в направлении оси Х{Х - ос перпендикул рна к плоскости чертеж на фиг. 1) и вместе с кареткой 14 в направлении ocHZ. Каретка 3 перемещаетс посредством пружин 4 в направлении оси Y и вместе с кареткми 9 и 14 - в направлени х осей ,Х и.Z.Carriages 3, 9 and 14 form the mechanical XYZ coordinate system. The carriage 14 is moved with the help of springs 7 in the direction of the axis X {X - perpendicular to the plane. The drawing in FIG. 1) and together with the carriage 14 in the direction of ocHZ. The carriage 3 is moved by the springs 4 in the direction of the Y axis and, together with the carriages 9 and 14, in the directions of the axes, X and.Z.

Таким образом обеспечиваетс возможность перемещени измерительных наконечников 1 в пространственной системе координат XYZ.Thus, it is possible to move the measuring tips 1 in the spatial coordinate system XYZ.

В каж,дую каретку встроен настроечный узел и узел дл создани измерительного усили , как это показано на фиг. 2. Настроечный узел содержит измерительный индуктивный преобразователь перемещени каретки и прецизионный стопор.In each carriage, a tuning unit and a unit for creating a measuring force are embedded, as shown in FIG. 2. The tuning unit contains a measuring inductive transducer for carriage movement and a precision stopper.

Индуктивный преобразователь состоит из кор 15 и катушки 16, установленной на кронштейне 17, прикрепленном к плате 5. Якорь закреплен на стойке 18, установленной на основании 2.The inductive transducer consists of a core 15 and a coil 16 mounted on a bracket 17 attached to the board 5. The anchor is mounted on a rack 18 mounted on the base 2.

CTOrtop содержит рычаг 19, установленный на опоре 20, и рычаг 21, установленный на опоре 22. Опоры 20 и 22 закрепленына кронштейне 23, на котором также закреплен шаговый электропривод 24. Рычаги 19 и 21 св заны между собой пружиной 25. На рычаге 19 установлен ролик 26, взаим .действующий с кулачком 27, закреп .,ленным на валу 28 электропривода. CTOrtop contains a lever 19 mounted on the support 20, and a lever 21 mounted on the support 22. The supports 20 and 22 are fixed to the bracket 23 on which the stepping motor 24 is also fixed. The levers 19 and 21 are connected to each other by a spring 25. On the lever 19 is mounted roller 26, which interacts with cam 27, is fixed., molded on the shaft 28 of the electric drive.

Кулачок имеет криволинейный профиль (см фиг. 4), выполненный с перменным радиусом , и участок, выполненный по дуге с посто нным радиусом RfidcT Рычаг 21 шчеет на конце шариковый фиксатор 29, взаимодействующий с призмой 30, закрепленной на основании 2. На рычаге 21 имеетс упруга перемычка 31, расположенна между опорой 22 и шариковым фиксатором 29.The cam has a curvilinear profile (see Fig. 4), made with a variable radius, and a section made along an arc with a constant radius RfidcT. The lever 21 at the end of the ball clamp 29, interacting with the prism 30 fixed on the base 2. The lever 21 has elastic jumper 31, located between the support 22 and the ball retainer 29.

Узел дл создани измерительного усили содержит две соединенные между собой цилиндрические пружины 32 33, установленные соосно внаправлении перемещени каретки (в каретке , изображенной на фиг. 2 в направлении Y), и управл емую муфту, состо щую из двух полумуфт, одна из которых выполнена в виде электромагнита 34, а в качестве другой полумуфты используетс кулачок 27. Электрорривод 34 снабжен выступом 35, к которому прикреплены внутренние концы пружин 32 и 33. Наружные концы этих пружин прикреплены к стойкам 36 и 37, закрепленным на основании 2 каретки.The assembly for creating the measuring force comprises two interconnected coil springs 32 33 installed coaxially in the direction of movement of the carriage (in the carriage shown in Fig. 2 in the Y direction) and a control sleeve consisting of two coupling halves, one of which is The electromagnet 34 is used and the cam 27 is used as the other half coupling. The electric actuator 34 is provided with a protrusion 35 to which the inner ends of the springs 32 and 33 are attached. The outer ends of these springs are attached to the uprights 36 and 37 fixed to the base 2 etki.

К основанию 2 прикреплена своим нижним концом пружина 38, верхний конец которой соединен с винтом 39, взаимодействующим с гайкой 40, приводимой в движение электродвигателем 41. Этот узел обеспечивает компенсацию веса сменных измерительных накнечников . Компенсаци производитс автоматически: двигатель 41 управл етс встроенным в каретку 14 индуктивным преобразователем ее перемещений .The base 38 is attached by its lower end to a spring 38, the upper end of which is connected to a screw 39, which interacts with a nut 40, driven by an electric motor 41. This assembly compensates for the weight of interchangeable measuring tips. The compensation is made automatically: the engine 41 is controlled by an inductive transducer of its movements built into the carriage 14.

Работает измерительна головка следующим образом.The measuring head works as follows.

Дл установки головки в геометрическую нулевую точку каждую координатную каретку устанавливают в положение , при котором встроенный в каретку индуктивный преобразовател ее перемещени настроен на электрический нуль.To set the head in a geometric zero point, each coordinate carriage is set to a position in which the inductive transducer built into the carriage is set to an electric zero.

Если одна (или две), из координат не используетс , соответствующа каретка фиксируетс прецизионным рычажно-пружинным стопором. Дл этого включаетс шаговый электропривод 24, вращение вала которого вызывает вращение кулачка 27 и поворот рычага 19, который через пружину 25 поворачивает рычаг 21 до тех пор, пока шариковый фиксатор 29 не войдет в призму 30. При дальнейшем вращении кулачка под действием увиличающегос за счет криволинейного с переменным радиусом профил кулачка усили пружины 25 деформируетс пере1 1ычка 31, вследствие чего конец рЕлчага с фиксатором получает небольшое линейное перемещение и через призму заставл ет перемещатьс каретку. Вращение кулачка прекращаетс сигналом соответствующего индуктивного преобразовател перемещений каретки, когда он устанавливаетс в электрический нуль.If one (or two) of the coordinates is not used, the corresponding carriage is fixed by a precision lever-spring-loaded stop. To do this, a stepper motor 24 is turned on, rotating the shaft of which causes the cam 27 to rotate and the lever 19 rotates, which through the spring 25 rotates the lever 21 until the ball retainer 29 enters the prism 30. With the further rotation of the cam under the influence of the curvilinear With a variable radius of the cam profile, the force of the spring 25 deforms the guide 31, as a result of which the end of the clamp with the lock receives a slight linear movement and causes the carriage to move through the prism. The cam rotation is terminated by the signal of the corresponding inductive transducer of the carriage movements when it is set to an electric zero.

Claims

To create the measuring force, a current is supplied to the coil of the electromagnet 34, it engages with the cam 27 and is thus rigidly connected with the shaft 28 of the stepper electric drive. When the shaft 28 rotates, the protrusion 35 rotates and pulls one of the springs 32 or 33. The magnitude of the measuring force is determined by the tension of the spring, which depends on the angle of rotation of the shaft 28. The direction of action of the measuring force is determined by the direction of rotation of the shaft 28. When creating the measuring force, electric drive (stepper motor 24) stopper. In this case, the stopper does not work, which is ensured by the presence on the profile of the fist (see Fig. 4) of a section with a constant raschius. The invention of a three-coordinate measuring head comprising a body, interconnected and one body with the possibility of relative movement of coordinate carriages, one of which carries at least one measuring tip, tuning nodes for installing the head carriages in a geometric zero point, each of which includes a carriage displacement transducer built into the appropriate carriage, such as an inductive precision spring-lever stopper, kinematically associated with it Electric drive, cam mounted on the drive shaft and acting on the spring of the stopper, and nodes to create a variable in magnitude to the direction of the measuring force along each coordinate, characterized in that, in order to simplify the design by using the electric drive to create the measuring force and locking the carriages Each node for creating a measuring force is built into the corresponding carriage and is made in the form of cylindrical springs mounted coaxially in the direction of movement of the gauge and fastened vopolozhnymi ends of the carriage, and the common ends of each other and through a controllable clutch - to the drive shaft, the actuator configured stepper, a cam profile has a portion formed along an arc of constant radius. Sources of information taken into account in the examination 1. The patent of Germany 2242355, cl. 42 in 12/01 (G 01 B 5/00), 1972 (proto