устройство для измерения пазов в изделии

Формула изобретения

1. Устройство для измерения пазов в изделии, включающее корпус с базирующим и измерительным блоками, последний из которых содержит установленные с возможностью взаимодействия подпружиненные измерительные стержни, контактные элементы и преобразователи перемещений, отличающееся тем, что базирующий блок содержит установленные с возможностью взаимодействия по меньшей мере один дополнительный подпружиненный стержень и дополнительные контактные элементы, при этом оси подпружиненных стержней базирующего и измерительного блоков размещены в одной плоскости.

2. Устройство для измерения пазов в изделии по п.1, отличающееся тем, что контактные элементы измерительного блока и дополнительные контактные элементы базирующего блока установлены попарно и присоединены к корпусу при помощи упругих пластин.

3. Устройство для измерения пазов в изделии по п.1, отличающееся тем, что каждая упругая пластина соединена с одним контактным элементом.

4. Устройство для измерения пазов в изделии по п.1, отличающееся тем, что подпружиненные стержни измерительного и базирующего блоков выполнены с клинообразными концами.

5. Устройство для измерения пазов в изделии по п.1, отличающееся тем, что контактные элементы измерительного блока выполнены в виде шариков, а дополнительные контактные элементы базирующего блока - в виде роликов.

6. Устройство для измерения пазов в изделии по п.1, отличающееся тем, что для обеспечения синхронного перемещения относительно корпуса подпружиненных стержней измерительного и базирующего блоков устройство снабжено тягой, взаимодействующей с подпружиненными стержнями.

7. Устройство для измерения пазов в изделии по п.1 или 5, отличающееся тем, что размер дополнительных контактных элементов базирующего блока выполнен больше размера контактных элементов измерительного блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля пазов, изготовленных в изделиях, в том числе трапециевидных пазов типа ласточкина хвоста.

Известно устройство для измерения отверстий и внутренних сфер, содержащее корпус с измерительным подвижным стержнем (А.С. №1603181, от 30.10.1990, G01B 5/22). В известном устройстве его базирование относительно измеряемого объекта и замеры этого объекта осуществляют при помощи измерительных шариков, расположенных по периметру корпуса.

Недостаток устройства - совмещение функции измерения и базирования, что приводит к увеличению измерительных нагрузок и снижению точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения пазов в изделии (RU пат. №2283474, за 2005 г., G01B 5/18). Оно содержит корпус с базирующим блоком и измерительным блоком, включающим измерительные подпружиненные стержни с коническими или клиновыми концами и контактные элементы, установленные с возможностью взаимодействия, а также преобразователи перемещений. Контактные элементы в устройстве свободно установлены в базирующей рамке.

Данное техническое решение взято за прототип, поскольку оно по назначению и большинству существенных признаков наиболее близко заявленному.

Недостатком известного устройства является выполнение базирующего блока в виде рамки, в которой размещены измерительные элементы. Такое выполнение базирующего блока не обеспечивает качественного базирования, поскольку оно производится по поверхности изделия, а не по поверхностям контролируемого паза.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что базирующий блок выполнен так же, как и измерительный, - в виде расположенных с возможностью взаимодействия подпружиненного стержня и контактных элементов, при этом ось подпружиненного стержня базирующего блока размещена в одной плоскости с осями подпружиненных стержней измерительного блока.

Предложенное устройство отличается от известного и тем, что подпружиненный стержень базирующего блока, взаимодействующий с контактными элементами, выполнен с клиновым концом, а контактные элементы базирующего блока выполнены в виде роликов.

Предложенное устройство отличается от известного и тем, что измерительное устройство для пазов изделия снабжено упругими пластинами, закрепленными на корпусе симметрично подпружиненным стержням, а контактные элементы установлены на упругих пластинах.

Техническим результатом изобретения является обеспечение точности и стабильности измерений заявленного устройства.

Технический результат достигается тем, что в измерительном устройстве для пазов изделия, содержащем корпус с базирующим блоком и измерительным блоком, включающим установленные с возможностью взаимодействия подпружиненные стержни и контактные элементы, а также преобразователи перемещений, базирующий блок выполнен так же, как и измерительный, - в виде расположенных с возможностью взаимодействия, по меньшей мере, одного подпружиненного стержня и контактных элементов, при этом ось подпружиненного стержня базирующего блока размещена в одной плоскости с осями подпружиненных стержней измерительного блока.

Технический результат достигается и тем, что в заявленном устройстве подпружиненный стержень базирующего блока, взаимодействующий с контактными элементами, выполнен с клиновым концом, а контактные элементы базирующего блока выполнены в виде роликов.

Технический результат достигается еще и тем, что заявленное устройство снабжено упругими пластинами, закрепленными на корпусе симметрично подпружиненным стержням, а контактные элементы установлены на упругих пластинах.

Такое выполнение измерительного устройства позволяет повысить точность и стабильность измерений.

Заявленное устройство поясняется чертежами, где на:

фиг.1 изображено устройство с базирующим блоком,

фиг.2 - то же самое (вид с боку),

фиг.3 - схема расположения контактных элементов базирующего и измерительного блоков в пазу устройства.

Измерительное устройство содержит корпус 1, в котором размещены измерительный блок с подпружиненными измерительными стержнями 2 и 3. Измерительные стержни 2, 3 установлены с возможностью взаимодействия с пружинами 4 и 5, определяющими измерительные усилия, а также с парами контактных элементов, например шариков 6 и 7, установленных на упругих пластинах 8, 9, прикрепленных к корпусу 1. Между подпружиненными стержнями измерительного блока установлен базирующий блок, состоящий из подпружиненного стержня 10, пружины 11 и пары контактных элементов (роликов) 12, закрепленных на упругих пластинах 13. В известном же устройстве контактные элементы свободно установлены в базирующей рамке. Должны быть выполнены несколько большими либо размеры контактных элементов базирующего блока (роликов 12), чем контактных элементов (шариков 6, 7) измерительныого блока, либо диаметр их подпружиненного стержня. Подпружиненный стержень 10 базирующего блока и измерительные стержни 2 и 3 установлены с возможностью взаимодействия с тягой 14, а клинообразными концами 15 - с контактными элементами (шариками 6, 7 и роликами 12). В свою очередь, измерительный блок может взаимодействовать с преобразователями или индикаторами перемещений (не показаны). Количество измерительных и базирующих блоков, а также их относительное расположение в устройстве может варьироваться в зависимости от схемы и условий измерения.

Работа измерительного устройства рассмотрена на примере определения ширины пазов типа ласточкина хвоста на заданной высоте, определяемой размерами контактных элементов. Результаты измерений могут регистрироваться информационно-вычислительной системой или измерительными головками индикаторного типа (не обозначены).

Измерения осуществляют следующим образом. Тягой 14 (см. фиг.1) приподнимают подпружиненные стержни 2, 3 и 10 относительно контактных элементов 6, 7 (шариков) и 12 (роликов). Упругие пластины 8, 9 и 13 сближают закрепленные на их свободных концах шарики 6, 7 и ролики 12. После чего измерительное устройство размещают в контролируемом пазу.

Поскольку диаметр контактных элементов базирующего блока (роликов 12) несколько больше диаметра контактных элементов (шариков 6, 7) измерительныого блока, то они первыми под воздействием клинового конца стержня 10 и усилия его пружины 11 занимают необходимое положение в измеряемом пазу и определяют положение измерительного устройства относительно контролируемого паза. После этого происходит взаимодействие контактных элементов 6 и 7 с клиновыми концами 15 подпружиненных стержней 2 и 3 и поверхностями контролируемого паза. Усилия для базирования, прилагаемые к роликам 12 базирующего блока, превышают усилия, прилагаемые к шарикам 6, 7 измерительного блока. Линию замера ширины паза устанавливают на заданной высоте, определяемой диаметром роликов 12 (контактных элементов) базирующего блока, контактирующих с основанием паза. Шарики 6, 7 измерительного блока отрегулированы по высоте относительно роликов 12 таким образом, чтобы они, не касаясь дна замеряемого паза, контактировали с его боковыми плоскостями. При этом потребное усилие пружин 4, 5 на этот контакт минимально, что обеспечивает повышение точности и стабильности измерений.