CS246244B1

CS246244B1 - Especially for a coordinate measuring machine

Info

Publication number: CS246244B1
Application number: CS852019A
Authority: CS
Inventors: Josef Reinhold; Jiri Rybin
Original assignee: Josef Reinhold; Jiri Rybin
Priority date: 1985-03-21
Filing date: 1985-03-21
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS201985A1

Abstract

Posuvová jednotka u souřadnicových měřicích strojů s ručním ovládáním jednak uvolňuje posuvnou část stroje, realizující jednu souřadnici a umožňuje vodění posuvné části stroje v měřicím prostoru, jednak zpevňuje posuvnou část stroje a zajišňuje neomezený mikroposuv posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje. Při zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje je silový tok uzavřen a nedochází k silovému působení pevné části stroje na posuvnou část stroje, které by způsobilo změny polohy mezi pevnou částí stroje a posuvnou částí stroje a zanášelo by do měření chyby. Aby nedocházelo k zanášení chyb do měření, je ve směru posuvné části stroje zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje bezvůlové. Protože souřadnicový měřicí stroj má tři vzájemně kolmé souřadnice, jsou posuvové jednotky provedeny třikrát.The feed unit in manually operated coordinate measuring machines both releases the sliding part of the machine, which implements one coordinate and enables the guiding of the sliding part of the machine in the measuring space, and also strengthens the sliding part of the machine and ensures unlimited micro-shift of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine. When the sliding part of the machine is strengthened with the fixed part of the machine, the force flow is closed and there is no force action of the fixed part of the machine on the sliding part of the machine, which would cause changes in the position between the fixed part of the machine and the sliding part of the machine and introduce errors into the measurement. In order to prevent errors from being introduced into the measurement, the reinforcement of the sliding part of the machine with the fixed part of the machine is free of play in the direction of the sliding part of the machine. Since the coordinate measuring machine has three mutually perpendicular coordinates, the feed units are made three times.

Description

Vynález se týká posuvové jednotky, která u souřadnicového měřicího stroje s ručním ovládáním jednak uvolňuje posuvnou část stroje realizující jednu souřadnici a umožňuje vodění posuvné části stroje v měřicím prostoru, jednak zpevňuje posuvnou část stroje s pevnou částí stroje a umožňuje mikroposuv posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje. Protože stroj má tři vzájemně kolmé souřadnice, jsou posuvové jednotky provedeny třikrát.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a feed unit which, in a coordinate measuring machine with a manual control, both releases the displaceable part of a single-coordinate machine and allows the sliding part of the machine to be guided in the measuring space. machine parts. Since the machine has three mutually perpendicular coordinates, the feed units are executed three times.

Dosud známá posuvová jednotka realizuje zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje sevřením nefunkčních ploch vedení posuvné části stroje. Mikroposuv posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje je proveden po zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje otáčením mikrometrického šroubu, který má omezenou délku a tím omezený zdvih mezi dvěma dorazy.The previously known feed unit realizes the strengthening of the sliding part of the machine with the fixed part of the machine by clamping the non-functional areas of the guide of the sliding part of the machine. The micro-displacement of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine is made after the sliding part of the machine is fixed with the fixed part of the machine by turning the micrometer screw, which has a limited length and thus limited stroke between two stops.

Při nastavování zadané souřadnice je nutno v uvolněné poloze posuvové jednotky najet posuvnou částí stroje do blízkosti zadané souřadnice s ohledem na rezervy zdvihu mikrometrického šroubu. V případě nastavování několika postupně vzrůstajících souřadnic je brzy rezerva mikrometrického šroubu vyčerpána a je nutno uvolnit posuvnou část stroje, obnovit rezervu zdvihu mikrometrického šroubu, posuvnou část stroje opět zpevnit s pevnou Částí stroje a pokračovat v nastavování souřadnic. Nevýhodou této posuvové jednotky je omezený mikroposuv posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje.When setting the entered coordinate, it is necessary to move the sliding part of the machine near the entered coordinate in the released position of the feed unit with respect to the stroke reserve of the micrometer screw. If several gradually increasing coordinates are set, the micrometer screw reserve is soon exhausted and it is necessary to release the sliding part of the machine, restore the micrometric screw stroke reserve, solidify the sliding part of the machine with the fixed part of the machine and continue to set the coordinates. The disadvantage of this feed unit is the limited micro-feed of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine.

Nevýhodu omezeného mikroposuvu posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje nemá posuvové zařízení s nekonečným pasem, který je veden přes poháněči kladku s převodovkou a volnou kladku. Zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje je provedeno sevřením pasu. K mikroposuvu posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje dochází otáčením poháněči kladky. Nevýhodou tohoto posuvového zařízení je větší nárok na prostor, protože posuvové zařízení se skládá z několika částí, které jsou umístěny na pevné i posuvné části stroje.The disadvantage of the limited micro-feed of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine does not have an endless belt feed device which is guided over a drive pulley with a transmission and a free pulley. Strengthening the sliding part of the machine with the fixed part of the machine is done by clamping the waist. The micro-feed of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine is caused by the rotation of the drive roller. The disadvantage of this displacement device is the greater space requirement, since the displacement device consists of several parts which are located on the fixed and sliding parts of the machine.

Uvedené nedostatky odstraňuje posuvová jednotka pro souřadnicový stroj vyznačená tím, že k rámu, který je součástí posuvné části stroje, jsou přes závěs připojeny planžety zakotvené v držácích tělesa, které nese převodovku ovládanou tlačítkem s výstupním hřídelem otočně uloženým v tělese a zakončeným třecí kladkou, která je v silovém dotyku s lištou pevné části stroje. Lišta je proti třecí kladce v silovém dotyku s ložiskem, které je spojeno s ramenem, otočně uloženým v tělese. Silový dotyk je zabezpečen silovou pružinou, zakotvenou v opěrce ramene a v tělese, ve kterém je otočně uložen vačkový hřídel, z jedné strany ukončený páčkou a z -druhé strany ukončený vačkou, která není v dotyku s opěrkou ramene. Seřiditelná vyvažovači pružina je zakotvena v rámu a v tělese. K rámu je připevněn seřiditelný doraz ramene a seřiditelný doraz tělesa.The above mentioned drawbacks are eliminated by the feed unit for the coordinate machine characterized in that the frame, which is a part of the sliding part of the machine, is connected via hinges blades anchored in the body holders carrying a gearbox operated by a push shaft. is in force contact with the bar of the fixed part of the machine. The bar is against the friction pulley in force contact with the bearing, which is connected to an arm rotatably mounted in the housing. The force contact is provided by a force spring anchored in the armrest and in the body in which the camshaft is rotatably supported, on one side by a lever and on the other side by a cam not in contact with the armrest. An adjustable balancing spring is anchored in the frame and body. An adjustable shoulder stop and an adjustable body stop are attached to the frame.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v zjednodušeném řešení mikroposuvu posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje, v možnosti neomezené délky mikroposuvu posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje mezi dorazy zdvihu posuvné části stroje. Posuvová jednotka se skládá z jednoho kompaktního celku, který zaujímá malý prostor a z lišty, snadno připevnitelné k posuvné části stroje.The progress achieved by the invention consists in a simplified solution of the micro-displacement of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine, in the possibility of an unlimited length of the micro-displacement of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine. The feed unit consists of one compact unit that occupies a small space and a rail that can be easily attached to the sliding part of the machine.

Posuvová jednotka je připevněná k posuvné části stroje. Ve zpevněné poloze posuvové jednotky je lišta posuvovou jednotkou sevřena a posuvná část stroje je silově spojena s pevnou částí stroje. Přitom nedochází ke změnám polohy mezi pevnou Částí stroje a posuvnou částí' stroje. Změny polohy mezi pevnou a posuvnou částí stroje by do měření zanášely chyby. Momentová složka z tíhy posuvové jednotky k závěsu planžet, která by mohla působit na pevnou část stroje a zapříčinit chyby měření, je eliminována vyvažovači pružinou. V posuvové jednotce je použita bczvůlová třecí harmonická převodovka. Spojení posuvné části stroje s pevnou částí stroje ve zpevněné poloze posuvové jednotky je ve směru posuvu posuvné části stroje bezvůlové.The feed unit is attached to the sliding part of the machine. In the fixed position of the feed unit, the bar is clamped by the feed unit and the sliding part of the machine is connected to the fixed part of the machine by force. There is no change in the position between the fixed part of the machine and the sliding part of the machine. Changes in the position between the fixed and sliding parts of the machine would introduce errors in the measurement. The torque component from the weight of the feed unit to the foil hinge, which could act on the fixed part of the machine and cause measurement errors, is eliminated by a balancing spring. In the feed unit is used bczvůl harmonic friction transmission. The connection of the sliding part of the machine with the fixed part of the machine in the fixed position of the sliding unit is free of play in the sliding direction of the sliding part of the machine.

Na obr. 1 je schematicky nakreslen pohled na posuvovou jednotku ve zpevněné poloze zespodu v řezu označeném na obr. 4 písmeny B-B. K rámu 9, který je součástí nezakreslené posuvné části stroje, jsou přes závěs 10 připevněny planžety 11 zakotvené v držácích 12 tělesa 13.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the feed unit in the reinforced position from below, indicated in FIG. 4 by the letters B-B. To the frame 9, which is a part of the not shown sliding part of the machine, are fixed by hinge 10 blades 11 anchored in holders 12 of the body 13.

Z tělesa 13 vystupuje třecí kladka 4 dotýkající se silově lišty 2 nezakreslené pevné části stroje. Lišty 2 ^se proti třecí kladce 2 silově dotýká ložisko 15/ které je spojeno s ramenem 14 otočně uloženém v tělese 13. Silový dotyk je zabezpečen silovou pružinou 20 zakotvenou v opěrce 16 ramene 14 a v tělese 13, ^ze kterého vystupuje vačka 2 nedotýkající se opěrky 16 ramene 21· Seřiditelná vyvažovači pružina 19 je zakotvena v rámu 2 ^{a v} tělese 13. Rameno 22 není v dotyku se seřiditelným dorazem 17 ramene 14 stejně jako těleso 13 není v dotyku se seřiditelným dorazem 18 tělesa 13:A friction pulley 4 protrudes from the body 13 and contacts the force bar 2 of the non-illustrated fixed part of the machine. The bearing 15 ^is against the friction roller 2 by a bearing 15 which is connected to the arm 14 rotatably mounted in the body 13. The force contact is provided by a force spring 20 anchored in the arm 16 of the arm 14 and in the body 13 ^from which the cam 2 An adjustable balancing spring 19 is anchored in the frame 2 ^{and the} body 13. The arm 22 is not in contact with the adjustable stop 17 of the arm 14, just as the body 13 is not in contact with the adjustable stop 18 of the body 13:

Na obr. 2 je schematicky nakreslen stejný pohled na posuvovou jednotku jako na obr. 1, ale posuvová jednotka je v uvolněné poloze. Na rozdíl od obr. 1 je vačka 2 pootočena a je v silovém dotyku s opěrkou 16 ramene 21· Rameno 14 je v dotyku se seřiditelným dorazem 21 tělesa 21· Třecí kladka 4_ i ložisko 15 jsou oddáleny od listy 2· ,Na obr. 3 je schematicky nakreslen bokorys posuvové jednotky v řezu označeném na obr. 1 písmeny A—A. V bokorysu je znázorněn rám 2 ^se závěsem 10, dvěma planžetami 11 a dvěma držákyFIG. 2 schematically shows the same view of the feed unit as in FIG. 1, but the feed unit is in the released position. In contrast to FIG. 1, the cam 2 is rotated and is in force contact with the arm support 16 of the arm 21. The arm 14 is in contact with the adjustable stop 21 of the body 21. The friction roller 4 and the bearing 15 are spaced from the blades 2, FIG. is a schematic side elevational view of the feed unit in cross-section indicated by the letters A-A in FIG. In the side view there is shown a frame 2 ^{with a} hinge 10, two blades 11 and two holders

12, které vystupují z tělesa 21· ^K tělesu 13 je připevněna převodovka 2 ovládaná točítkem 2 s otočně uloženým výstupním hřídelem 2/ který je zakončen třecí kladkou 2· ^v tělese 13 je otočně uložen vačkový hřídel 2 ^z jedné strany ukončený páčkou 6 a z druhé strany ukončený vačkou 2· ^v tělese 13 je dále zakotvena silová pružina 20.12 which extend from the body 21 · ^The body 13 is mounted gearbox 2 Control knob 2 with a rotatably mounted output shaft 2 / which is terminated by a friction roller 2 · ^{in the} housing 13 is rotatably mounted cam shaft 2 ^from one side terminated lever 6 from the other side terminated by the cam 2, the force spring 20 is further anchored ^{in the} body 13.

Na obr. 4 je schematicky nakreslen půdorys posuvové jednotky. Označeny jsou stejné součástky jako na obr. 1 až na vačku 2 ^a silovou pružinu 22· Tyto součástky jsou zakryty třecí kladkou 2· Navíc je patrno připevnění převodovky 2 k tělesu 21· Převodovka 2 í^e ovládána točítkem 2· ^z převodovky 2 vystupuje výstupní hřídel 2 otočně uložený v tělese 13.FIG. 4 is a schematic plan view of the feed unit. Designations are the same components as in FIGS. 1 to the cam 2 ^and a force spring 22 · These parts are covered with the friction roller 2 · In addition, it is seen attaching the gearbox 2 to the housing 21 · Transmission 2 ^te operated knob 2 · ^of the gear 2 outputs the output shaft 2 rotatably mounted in the body 13.

V uvolněné poloze posuvové jednotky, zakreslené na obr. 2, není třecí kladkou 4_ a ložiskem 15 sevřena lišta 2 pevné části stroje a posuvová jednotka, která je součástí posuvné části stroje, se s touto částí volně pohybuje. Uvolněnou polohu posuvové jednotky způsobí pootočení páčky 2 ^z obr. 3 určitým momentem o 90°. Takto se pohybuje portál po stole a příčné saně po příčníku portálu souřadnicového měřicího stroje.In the relaxed position of the feed unit shown in FIG. 2, the fixed part of the machine part 2 is not clamped by the friction roller 4 and the bearing 15 and the feed unit which is part of the machine part moves freely with this part. The released position of the feed unit causes the lever 2 ^of FIG. 3 to rotate by a certain moment by 90 °. In this way, the portal moves on the table and the transverse slide on the cross member of the coordinate measuring machine portal.

Třetí souřadnice stroje je realizována pohybem pinoly v příčných saních. Zde je však lišta 2 připevněna k pinole a posuvová jednotka je připevněna k příčným saním. Došlo tedy k záměně pevné části stroje a posuvné části stroje (záměně jejich pojmů). Při uvolněných pohybech všech souřadnic jsou posuvné části stroje ručně vedeny v měřicím prostoru a snímací hlavou upnutou v pinole jsou snímány body z měřeného obrobku. Aby při pohybu posuvné části stroje nedocházelo v planžetách 11 k pohybu posuvové jednotky, je rameno 14 v dotyku se seřiditelným dorazem ramene 14 a těleso 13 je v dotyku se seřiditelným dorazem 18 tělesa 13.The third machine coordinate is realized by the movement of the quill in the cross slide. Here, however, the bar 2 is attached to the quill and the feed unit is attached to the transverse carriage. Thus, the fixed part of the machine and the sliding part of the machine were confused (their terms were confused). When all coordinates are released, the sliding parts of the machine are guided manually in the measuring space and the probe head clamped in the quill is scanned for points from the workpiece to be measured. In order to prevent movement of the feed unit in the blades 11 when moving the sliding part of the machine, the arm 14 is in contact with the adjustable stop of the arm 14 and the body 13 is in contact with the adjustable stop 18 of the body 13.

Při měření v rovině je jedna souřadnice zpevněna. Zpevnění se dosáhne vrácením páčky 6 z obr. 3 do polohy, ve které páčka 2 spojená přes vačkový hřídel 2 ^s vačkou 2 neklade pootáčení odpor. Tato zpevněná poloha posuvové jednotky je nakreslena na obr. 1. Vrácením páčky 2 se přestane silově dotýkat vačka 2 opěrky 16 ramene 14.' Vůle mezi třecí kladkou 2 ^a lištou 2 i vůle mezi ložiskem 15 a lištou 2 ^se vracením páčky 2 zmenšuje až nastane silový dotyk třecí kladky 2 ^s lištou 2 ^a ložiska 15 s lištou 2·When measuring in a plane, one coordinate is reinforced. Reinforcement is achieved by returning the lever 6 of FIG. 3 to a position in which the lever 2 connected via the camshaft 2 ^{to the} cam 2 does not resist the rotation. This rigid position of the feed unit is shown in FIG. 1. By returning the lever 2, the cam 2 of the arm support 16 stops forcefully. The clearance between the friction roller 2 ^{and the} bar 2 as well as the clearance between the bearing 15 and the bar 2 ^is reduced by returning the lever 2 until the force contact of the friction roller 2 ^{with the} bar 2 ^{and the} bearings 15 with the bar 2 occurs.

Silový dotyk způsobuje silová pružina 20 zakotvená v opěrce 16 ramene 14 a v tělese 13. Silový tok ze silové pružiny 20 je uzavřen mezi lištou 5, ložiskem 22' ramenem 21/ tělesemThe force contact is caused by a force spring 20 anchored in the armrest 16 of the arm 14 and in the body 13. The force flow from the force spring 20 is closed between the bar 5, the bearing 22 'by the arm 21 / the body

13, třecí kladkou 2 ^a lištou 2 ^a nepůsobí přes drážky 12 a planžety 11 na rám 2 spojený s posuvnou částí stroje.13, the friction roller 2 ^{and the} bar 2 ^and do not act on the frame 2 connected to the sliding part of the machine via the grooves 12 and the blades 11.

Momentová složka tíhy posuvové jednotky je eliminována seřiditelnou vyvažovači pružinou 19. Při zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje nedochází ke změnám polohy mezi pevnou částí stroje a posuvnou částí stroje. Změny polohy by zanášely do měření chyby. Aby se do měření nezanášely chyby, musí být ve směru posuvu zpevnění posuvné části stroje s pevnou částí stroje bezvůlové.The moment component of the weight of the feed unit is eliminated by an adjustable balancing spring 19. There is no change in the position between the fixed part of the machine and the sliding part of the machine when the sliding part of the machine is fixed with the fixed part of the machine. Position changes would impinge on measurement errors. In order to prevent errors from occurring in the measurement, the sliding part of the machine with the fixed part of the machine must be free of backlash in the direction of travel.

Definování roviny měření určitou hodnotou souřadnice se dosáhne otáčením točítka £ převodovky 2_. Otáčení točítka £ způsobí pootáčení výstupního hřídele £ a třecí kladky 4_, která se valí po liště 5. Lišta £ je součástí pevné části stroje, proto se mikroposuvem pohybuje posuvová jednotka a také posuvná část stroje, se kterou je posuvová jednotka spojena. Hodnota souřadnice se odečítá na zobrazovací jednotce souřadnicového měřicího stroje. Délka mikroposuvu posuvné části stroje vzhledem k pevné části stroje není v rámci posuvu posuvné části stroje omezena.Defining the measurement plane by a certain coordinate value is achieved by rotating the gear wheel 6. Rotation of the knob 6 causes rotation of the output shaft 4 and the friction roller 4 which rolls on the bar 5. The bar 6 is part of the fixed part of the machine, therefore the feed unit moves as well as the feed part of the machine to which the feed unit is connected. The value of the coordinate is read on the display unit of the coordinate measuring machine. The length of the micro-feed of the sliding part of the machine relative to the fixed part of the machine is not limited within the movement of the sliding part of the machine.

Claims

A feed unit, in particular for a coordinate measuring machine, characterized in that blades (11), anchored in the holders (12) of the body (13), are fastened to the frame (9) which is part of the sliding part of the machine. which carries a gearbox (2) operated by a turntable (1) with an output shaft (3) rotatably mounted in a housing (13) and terminated by a friction pulley (4) which is in force contact with the bar (5) of the fixed part of the machine.

The feed unit according to claim 1, characterized in that the bar (5) is against the friction roller (4) in force contact with the bearing (15) which is connected to an arm (14) rotatably mounted in the body (13).

Feed unit according to claim 1, characterized in that a force spring (20) is mounted between the body (13) and the support (16) formed on the arm (14), the camshaft (7) being rotatably mounted in the body (13). , on one side terminated by a lever (6) and on the other end terminated by a cam (8) between which there is a play between the support (16) of the arm (14).

Feed unit according to claim 1, characterized in that an adjustable balancing spring (19) is anchored in the frame (9) and in the body (13).

The feed unit according to claim 1, characterized in that an adjustable stop (17) of the arm (14) and an adjustable stop (18) of the body (13) are attached to the frame (9).