CS241236B1

CS241236B1 - Precision spindle drive mechanism for rotational component deviation measuring devices

Info

Publication number: CS241236B1
Application number: CS841437A
Authority: CS
Inventors: Jan Kur; Leos Vaclavik; Stanislav Kirchner; Karel Kolar
Original assignee: Jan Kur; Leos Vaclavik; Stanislav Kirchner; Karel Kolar
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS143784A1

Abstract

Zařízení řeší náhonové ústrojí přesného vřetena přístroje na měření úchylek tvaru rotačních součástí. Náhonové ústrojí podle vynálezu má náhonový motor umístěný v základové části přístroje, odděleně od přesného vřetena. Tímto uspořádáním se dosáhne omezení přenosu chvění od náhonového motoru přes jednotlivé díly přístroje do snímače a zvýší se přesnost měření. Náhonové ústrojí je vhodné pro přístroje pracující s 50 OOOnásobným zvětšením úchylek tvaru.The device solves the drive mechanism of the precision spindle of the device for measuring deviations of the shape of rotating parts. The drive mechanism according to the invention has a drive motor located in the base part of the device, separately from the precision spindle. This arrangement reduces the transmission of vibrations from the drive motor through the individual parts of the device to the sensor and increases the accuracy of the measurement. The drive mechanism is suitable for devices operating with a 50,000-fold magnification of the shape deviations.

Description

Vynález se týká náhonového ústrojí přesného vřetena přístroje na měření úchylek tvaru rotačních součástí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a precision spindle drive assembly for measuring deviations in the shape of rotating components.

Nejpřesnější měření úchylek kruhovitosti a rovinnosti na součástech s kruhovým průřezem se provádí pomocí přístrojů vybavených velmi přesnými vřeteny, na jejichž hřídele jsou upínány snímače, které umožňují porovnávat povrch měřené součásti s osou rotace přesného vřetena. Nejpřesnější vřetena vykazují v radiálním i axiálním směru nepřesnost chodu řádově 10 ~² μπι. Uvedené přístroje umožňují až 20 OOOnásobné zvětšení zjištěných úchylek tvaru. Přesnost měření i maximální možné zvětšení úchylek tvaru závisí hlavně na vlastnostech přesných vřeten a na celkové tuhosti konstrukce přístroje. Dosud používaná náhonová ústrojí přesných vřeten mají výhradně kompaktní konstrukci, při níž náhonový motor, pomocné vřeteno, sběrač snímačového signálu, momentová spojka a vlastní přesné vřeteno tvoří nedělitelný celek. Nevýhody tohoto kompaktního provedení — velká délka a značná hmotnost — se projevují zejména při měření v provozních podmínkách s větší úrovní vibrací, kde jsou příčinou nestacionárních deformací stojanu a suportu přístroje, registrovaných snímačem nesprávně jako úchylky tvaru. Kompaktní konstrukce také nedovoluje další zvětšování úchylek tvaru, které je v poslední době stále více požadováno. Použití většího zvětšení brání zejména chvění náhonového motoru, které se i přes všechna protiopatření přece jen v určité míře přenáší přes jednotlivé části přístroje až do snímače, který pak toto chvění registruje nesprávně jako úchylky tvaru.The most accurate measurement of roundness and flatness deviations on circular cross-sectional parts is made with instruments equipped with high precision spindles, whose shafts are clamped with sensors that allow the surface of the measured part to be compared with the axis of rotation of the precision spindle. The most accurate spindles show inaccuracies of the order of 10 ~ ² μπι in radial and axial direction. These devices allow up to 20,000 times the detected deviations of shape. Measurement accuracy and maximum possible deviation of shape deviations depend mainly on the properties of precision spindles and on the overall rigidity of the instrument design. The precision spindle drive systems used hitherto have only a compact design in which the drive motor, the auxiliary spindle, the sensor signal collector, the torque coupling and the precision spindle itself form an integral whole. The disadvantages of this compact design - long length and considerable weight - are particularly evident when measured in operating conditions with a higher level of vibration, where they cause the non-stationary deformations of the stand and the support of the device registered incorrectly as deviations of shape by the sensor. The compact design also does not allow for further deviations in shape deviations, which have been increasingly required recently. The use of greater magnification is prevented in particular by the vibration of the drive motor, which, despite all countermeasures, is nevertheless transmitted to a certain extent through the individual parts of the apparatus to the sensor, which then registers this vibration incorrectly as shape deviations.

Uvedené nevýhody dosavadního provedení odstraňuje v dosud největší známé míře náhonové ústrojí přesného vřetena podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že náhonové ústrojí je tvořeno náhonovým motorem uspořádaným v základové části přístroje, k němuž je prostřednictvím spojky připojena profilovaná hřídel zapadající do zářezů vytvořených v otvoru kladky suportu. Tato kladka je otočně uložena v ložisku zabudovaném v suportu přístroje a spojena hnacím řemenem s další kladkou pomocného vřetena. K pomocnému vřetenu je pomocí momentové spojky připojeno přesné vřeteno. Přesné vřeteno je spolu s momentovou spojkou a pomocným vřetenem zabudováno v základovém tělese, které je uchyceno na suportu přístroje. Další podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi kladkou suportu a další kladkou pomocného vřetena je zařazena předlohová hřídel otočně uložená v předlohovém ložisku uchyceném na suportu přístroje. Předlohová hřídel je opatřena dvěma předlohovými kladkami, z nichž první je spojena hnacím řemenem s kladkou suportu a druhá je spojena předlohovým řemenem s kladkou pomocného vřetena.These disadvantages of the prior art eliminate to the greatest extent known the precision spindle drive assembly of the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION The drive device consists of a drive motor arranged in the base part of the machine, to which a profiled shaft fitting into the slots formed in the opening of the support roller is connected via a coupling. This pulley is rotatably mounted in a bearing built into the support of the device and connected by a drive belt to another pulley of the auxiliary spindle. A precision spindle is connected to the auxiliary spindle using a torque coupling. The precision spindle, together with the torque coupling and the auxiliary spindle, is built into the base body, which is attached to the support of the device. It is a further object of the invention to provide a counter shaft rotatably mounted in a counter bearing mounted on the support of the apparatus between a support roller and another auxiliary spindle roller. The countershaft is provided with two countershaft pulleys, the first of which is coupled by the drive belt to the support roller and the second is coupled by the countershaft to the auxiliary spindle roller.

Hlavní předností náhonového ústrojí přesného vřetena podle vynálezu je oddělení náhonového motoru od přesného vřetena a jeho umístění do základové části přístroje. Tím se sníží délka a hlavně hmotnost přesného vřetena a v důsledku toho i nežádoucí nestacionární deformace stojanu a suportu přístroje, je-li vystaven vibracím a rázům. Podstatně se sníží i přestup chvění náhonového motoru do snímače. Náhonové ústrojí přesného vřetena podle vynálezu je určeno pro přístroje pracující s 50 OOOnásobným zvětšením úchylek tvaru.The main advantage of the precision spindle drive mechanism according to the invention is the separation of the drive motor from the precision spindle and its placement in the base part of the apparatus. This reduces the length and, in particular, the weight of the precision spindle and, as a result, undesirable non-stationary deformation of the stand and support of the device when subjected to vibration and shock. The transfer of the drive motor vibration to the sensor is also considerably reduced. The precision spindle drive assembly of the present invention is intended for devices operating at 50,000x magnification of shape deviations.

Příklad provedení náhonového ústrojí přesného vřetena podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese, na němž je celkové uspořádání náhonového ústrojí přesného vřetena v přístroji na měření úchylek tvaru rotačních součástí.An exemplary embodiment of a precision spindle drive assembly according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which the overall arrangement of the precision spindle drive assembly in a deviation measuring instrument for the shape of rotating parts is shown.

Náhonové ústrojí sestává z náhonového motoru 1, který je umístěn v základové části 2 přístroje. K náhonovému motoru 1 je prostřednictvím spojky 3 připojena profilovaná hřídel 4, která zapadá do zářezů 5 vytvořených v otvoru kladky 6 suportu 8. Kladka 6 je otočně uložena v ložisku 7 zabudovaném v suportu 8 přístroje. Suport 8 je zakotven ve stojanu 20. Kladka 6 je spojena hnacím řemenem O s první předlohovou kladkou 17, jíž je opatřen jeden konec předlohové hřídele 15. Předlohová hřídel 15 je otočně uložena v předlohovém ložisku 16 uchyceném na suportu 8 přístroje. Druhý konec předlohové hřídele 15 je opatřen druhou předlohovou kladkou 18, která je spojena předlohovým řemenem 19 s další kladkou 10 pomocného vřetena 11. K pomocnému vřetenu 11 je pomocí momentové spojky 12 připojeno přesné vřeteno 13. Pomocné vřeteno 11, momentová spojka 12 a přesné vřeteno 13 jsou zabudovány v základovém tělese 14, které je uchyceno na suportu 8 přístroje. K přesnému vřetenu 13 je připojen snímač 21. U jiného možného, jednoduššího provedení může být kladka 6 suportu 8 spojena hnacím řemenem 9 přímo s další kladkou 10 pomocného vřetena 11, bez zařazení předlohové hřídele 15 a s ní souvisejících dílů. U znázorněné složitější varianty je ovšem lépe tlumeno chvění a jeho úroveň vstupující do snímače 21 je nižší oproti zjednodušenému provedení. Navíc umožňuje složitější varianta použít kratší a tudíž tužší a přitom lehčí stojan 20 nesoucí suport přístroje, a rovněž použití kratší profilované hřídele 4.The drive mechanism consists of a drive motor 1 which is located in the base part 2 of the apparatus. A profiled shaft 4 is connected to the drive motor 1 by means of a clutch 3, which fits into the slots 5 formed in the opening of the pulley 6 of the support 8. The pulley 6 is rotatably supported in a bearing 7 integrated in the support 8 of the device. The support 8 is anchored in the rack 20. The pulley 6 is connected by the drive belt O to the first counter roller 17, which is provided with one end of the counter shaft 15. The counter shaft 15 is rotatably supported in the counter bearing 16 mounted on the support 8 of the apparatus. The other end of the countershaft 15 is provided with a second countershaft 18, which is connected by the countershaft 19 to the other roller 10 of the auxiliary spindle 11. A precision spindle 13 is connected to the auxiliary spindle 11 via a torque coupling 12. 13 are incorporated in the base body 14, which is mounted on the support 8 of the device. A sensor 21 is connected to the precision spindle 13. In another possible, simpler embodiment, the roller 6 of the support 8 can be coupled by the drive belt 9 directly to the other roller 10 of the auxiliary spindle 11, without engaging the countershaft 15 and related parts. However, in the more complex variant shown, the vibration is better damped and its level entering the sensor 21 is lower than the simplified embodiment. Moreover, the more complicated variant makes it possible to use a shorter and therefore stiffer yet lighter stand 20 supporting the apparatus support, as well as to use a shorter profiled shaft 4.

Claims

SUBJECT

Precision spindle drive device for measuring deviations in the shape of rotating parts, characterized in that a profiled shaft (4) engaging in the slots (5) is connected to a drive motor (1) arranged in the base part (2) of the apparatus. formed in the opening of the roller (6) of the support (8), the roller (6) being rotatably mounted in a bearing (7) built into the machine support (8) and connected by a drive belt (9) to another roller (10) of the auxiliary spindle 11), to which a precise spindle (13), which is integrated with the torque coupling (12) and the auxiliary spindle (11) in the base of the invention (14), is attached to the support (8) of the device.

Drive mechanism according to claim 1, characterized in that a counter shaft (15) rotatably mounted in a counter bearing (16) mounted on the support is arranged between the roller (6) of the support (8) and another roller (10) of the auxiliary spindle (11). (8) apparatus, wherein the counter shaft (15) is provided with two counter rollers (17,18), of which the first counter roller (17) is connected by a drive belt (9) to the support roller (6) (6) and the second counter roller (18) is connected to the roller (10) of the auxiliary spindle (11) by means of a thong belt (19).