пневматическая контактная головка

Формула изобретения

1. Пневматическая контактная головка, состоящая из корпуса с направляющим отверстием, соединенным через штуцер с пневматическим измерительным прибором, установленного в направляющем отверстии штока, снабженного измерительным наконечником для контакта с контролируемой деталью, отличающаяся тем, что шток выполнен подпружиненным относительно корпуса, снабжен ограничителем хода и установлен с образованием рабочего зазора, образованного разностью диаметров штока и направляющего отверстия, при этом рабочий зазор образован одной или несколькими продольными лысками на поверхности штока, параллельными его оси.

2. Пневматическая контактная головка по п.1, отличающаяся тем, что пневматический измерительный прибор выполнен в виде пневмоэлектронного прибора с цифровой шкалой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пневматической измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров.

Известна измерительная головка, описанная в книге С.С.Волосов, Е.И.Педь. Приборы для автоматического контроля в машиностроении. Машиностроение, 1979 г., стр.145-147, рис.56 (б-д), принятая в качестве прототипа, содержащая корпус, в котором установлены сопло и шток с конической заслонкой.

Применение конической заслонки ведет к увеличению погрешности от непостоянства чувствительности головки вследствие нелинейной зависимости между изменением площади проходного сечения клапана и вызвавшим его перемещением штока.

Недостатками известного устройства являются низкая точность и малый диапазон измерения.

Задачей заявляемого изобретения является расширение диапазона и увеличение точности измерения.

Указанный технический результат достигается тем, что пневматическая контактная головка состоит из корпуса с направляющим отверстием, соединенным через штуцер с пневматическим измерительным прибором, установленного в направляющем отверстии штока, снабженного измерительным наконечником для контакта с контролируемой деталью, при этом шток выполнен с образованием рабочего зазора постоянной площади с направляющим отверстием.

Рабочий зазор может быть образован одной или несколькими продольными лысками на поверхности штока, параллельными его оси, или разностью диаметров штока и направляющего отверстия.

Шток выполнен подпружиненным относительно корпуса и снабжен ограничителем хода.

Пневматический измерительный прибор выполнен в виде пневмоэлектронного прибора с цифровой шкалой.

Выполнение рабочего зазора постоянной площади по всей длине направляющего отверстия обеспечивает линейную зависимость между изменением расхода воздуха в зазоре и вызвавшим его перемещением штока, что ведет к увеличению точности в широком диапазоне измерения.

Применение головки с минимальной площадью рабочего зазора, соединенной с пневмоэлектронным прибором, снабженным цифровой шкалой, позволяет контролировать линейные размеры в широком диапазоне измерения.

Пневматическая контактная головка поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен разрез пневматической контактной головки.

На фиг.2 изображено сечение А-А штока с тремя продольными лысками, параллельными оси штока, образующими рабочие зазоры постоянной площади с поверхностью направляющего отверстия.

Пневматическая контактная головка состоит из цилиндрического корпуса 1, в направляющем отверстии которого установлен с возможностью перемещения шток 2, штуцера 3 для пневматического соединения направляющего отверстия по линии связи с пневмоэлектронным прибором 4.

Шток 2 снабжен измерительным наконечником для контакта с контролируемой деталью, ограничителем хода 5 и может перемещаться в направляющем отверстии под действием давления воздуха или под действием пружины 6 при измерении относительно небольших изменений размера деталей.

Пневмоэлектронный прибор 4 содержит стабилизатор давления 7, соединенный через входные сопла 8, 9 с измерительной камерой 10 и камерой противодавления 11 с дросселем 12, датчик 13, соединенный с блоком обработки измерений (БОИ) 14, индикатор 15 с цифровой шкалой.

Процесс измерения линейных размеров осуществляют следующим образом.

Воздух из пневмосети через стабилизатор 7 и входные сопла 8, 9 поступает соответственно в измерительную камеру 10 и камеру противодавления 11 пневмоэлектронного прибора 4. Из камеры противодавления 11 воздух выходит в атмосферу через дроссель 12, при этом создается постоянное противодавление на датчик 13. Воздух из измерительной камеры 10 поступает по линии связи через штуцер в рабочий зазор между поверхностью направляющего отверстия и поверхностью штока 2 головки.

Настройку устройства производят путем поочередного измерения установочных деталей.

Изменение контролируемого размера в пределах Lmin-Lmax вызывает перемещение штока 2 в направляющем отверстии в пределах L1-L2. В результате этого изменяется сопротивление рабочего зазора расходу воздуха пропорциональное изменению длины L.

При измерении изменяется длина рабочего зазора, а проходное сечение головки остается постоянным. При этом площадь сечения рабочего зазора определяет передаточное отношение головки. Уменьшение площади рабочего зазора ведет к уменьшению чувствительности головки и расширению диапазона измерения.

Изменение сопротивления рабочего зазора, соответствующее изменению линейного размера детали L, вызывает изменение давления в рабочей камере 10 прибора 4. Величину изменения давления определяют с помощью датчика 13, сигнал с которого преобразуют в блоке обработки измерений (БОИ) 14 в цифровой вид и отображают на цифровой шкале индикатора 15.

Таким образом, применение пневматической контактной головки с линейной зависимостью расхода воздуха, проходящего через рабочие зазоры между поверхностью направляющего отверстия и поверхностью штока, от соответствующего перемещения штока с использованием пневмоэлектронного прибора с бесконечной цифровой шкалой позволило увеличить точность в широком диапазоне измерения.