CS250622B1

CS250622B1 - Device for positioning the sensor head for internal measurement

Info

Publication number: CS250622B1
Application number: CS801285A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Stanek
Original assignee: Jaroslav Stanek
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Zařízení nastavuje snímací hlavici do pracovní polohy při měření a současné ovládání pracovního cyklu brusky ovládacím měřidlem. Řešení spočívá ve svírání a rozevírání měřicích ramen snímací hlavice (17) pomoci tyčky (15)» suvně uložené v průchozím válcovém otvoru vytvořeném v ose kliky (14). Axiální posuv tyčky (15), která spodni části zasahuje do ústroji snímací hlavice (17), je vyvozován posuvem pístu (16), přičemž spodní tvarově upravená část pístu (16) se stýká s vrchním čelem tyčky (15)« Další činnost zařízení spočívá v oddalováni měřici hlavice (17) od obráběného výrobku úhlovým natáčením kliky (14). Tento pohyb je vyvozován klínovitě provedenou boční stranou válcové části pistu (16)» se kterou se stýká kladka (27), jež je pomoci jehlového ložiska (26) otočně uložena na čepu (25), který je pevně spojen s vrchní části kl$ky (14).The device sets the sensing head to the working position during measurement and simultaneous control of the working cycle of the grinder by the control gauge. The solution consists in clamping and opening the measuring arms of the sensing head (17) using a rod (15)» slidably mounted in a through cylindrical hole formed in the axis of the crank (14). The axial displacement of the rod (15), the lower part of which extends into the device of the sensing head (17), is caused by the displacement of the piston (16), while the lower shaped part of the piston (16) comes into contact with the upper face of the rod (15)«. Another operation of the device consists in moving the measuring head (17) away from the machined product by angular rotation of the crank (14). This movement is caused by the wedge-shaped side of the cylindrical part of the piston (16) with which the roller (27) contacts, which is rotatably mounted on a pin (25) with the help of a needle bearing (26), which is firmly connected to the upper part of the roller (14).

Description

Vynález se týká zařízení pro nastavení polohy snímací hlavice ovládacího měřidla pro vnitřní měření, zejména broušených hladkých otvorů a vnitřních zápichů· Vynález řeší konstrukční provedení zařízení, které nastavuje snímací hlavici do pracovní polohy.The invention relates to a device for adjusting the position of the sensor head of an internal measuring instrument, in particular of ground smooth holes and internal grooves.

Dosud známá provedení jsou řešena tak, že oddálení měřicích doteků snímací hlavice od měřené plochy je prováděno elektromagnetem umístěným u měřicího ústrojí uvnitř snímací hlavice. Tím se podstatně zvětšují vnější rozměry snímací hlavice, což je velmi nepříznivé pro manipulaci v pracovním prostoru brusky. Dalším závažným nedostatkem je vytváření tepla, které zapříčiňuje dilataci ústrojí snímací hlavice projevující se nestabilitou a nepřesností měření. Při měření vnitřních zápichů, př^kterém je požadován velký rozsah posunu měřicích doteků, nevytváří v měřicí hlavici zabudovaný elektromagnet potřebnou sílu a požadovaný velký zdvih· Pro nastavení polohy snímací hlavice ve vztahu k obrobku jsou pro tuto činnost vyráběny brusky se zabudovaným odklápěcím mechanismem. Tím se zvyšuje složitost, robostnost i pořizovací náklady brusky, přičemž při provozním použití není toto zabudované zařízení většinou využíváno a mnohdy ani požadováno nebo pro svoje speiální provedení nevyhovuje pro jiný typ ovládacího měřidla·Previously known embodiments are designed such that the distance between the measuring heads of the sensor head and the measuring surface is effected by an electromagnet located at the measuring device inside the sensor head. This greatly increases the external dimensions of the sensor head, which is very unfavorable for handling in the working area of the grinder. Another serious drawback is the generation of heat, which causes dilatation of the sensor head device manifested by instability and inaccuracy of measurement. When measuring internal grooves, which require a large range of displacement of the stylus, the built-in solenoid does not generate the required force and the required large stroke in the measuring head. To adjust the position of the probe head relative to the workpiece. This increases the complexity, robustness and cost of the grinding machine, while the in-use equipment is not usually used during operation and is often not required or because of its special design it is not suitable for another type of control meter.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro nastavení polohy snímací hlavice ovládacího měřidla, podle vynálezu, jehož podstatou je, že konzola je provedena ve tvaru upínací desky s kolmou částí opatřenou čtyřmi drážkami pro připevnovací šrouby. Na vnitřní straně kolmé části konzoly je připevněna vodorovná vodicí liěta, na které je posuvně uloženo těleso· První boční strana tělesa je opatřena otvorem se závitem, ve kterém je zašroubován pohybový šroub, jehož válcovýThe above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for adjusting the position of the sensor head of the control meter according to the invention, which is characterized in that the bracket is in the form of a clamping plate with a perpendicular part provided with four grooves for fixing screws. A horizontal guide rail is attached to the inside of the perpendicular bracket on which the body is slidably mounted. The first side of the body is provided with a threaded hole in which a movement screw whose cylindrical screw is screwed

250 622 dřík je otočně uložen v destičce, připevněné ke konzole· Ke druhé boční ploěe tělesa je připevněn držék spínačů· Na shodné straně tělesa je proveden válcový otvor, v jehož přední částí opatřené závitem je zašroubována zátka· S vnitřním čelem zátky se stýká jedno čelo tlačné pružiny· Druhé čelo tlačné pružiny se stýká s válečkem· Na površce válečku je vytvořena souosé drážka, ve které je umístěn konec kolíku, jenž je pevně spojen s tělesem· Spodní část válečku je opatřena zářezem, v němž je uložena kulovitá hlava čepu. Válcový dřík čepu je uložen v objímce a čelo čepu spočívá na peru, které je uloženo v drážkách vytvořených v pouzdro a v klice. Střed válcové části kliky je opatřen průchozím otvorem, ve kterém je suvně uložena tyčka. Vrchní čelo tyčky se stýká s tvarovanou plochou spodní strany pístu. Spodní čelo tyčky je umístěno v ústrojí snímací hlavice. Pomocí dvou vedení a dvou lišt je hlavice nastavitelně připojena k úchytu, jenž je nejméně dvěma spojovacími šrouby, zašroubovanými v čelu pouzdra, připevněn k čelu kruhové matice. Celo matice je opatřeno nejméně čtyřmi průchozími válcovými otvory pro spojovací šrouby. Na válcovém obvodu pouzdra spočívají vnitřními kroužky dvě valivá ložiska. Vnější kroužky valivých ložisek jsou uloženy ve válcovém otvoru v tělese. Boční strana vnitřního kroužku spodního valivého ložiska je ve styku 8 čelem nákružku pouzdra. Boční strana vnitřního kroužku vrchního valivého ložiska se stýký s kruhovým čelem kliky. Ve vrchní části250 622 the shaft is rotatably mounted in a plate attached to the bracket · Switch holder is attached to the other side surface of the body · A cylindrical bore is provided on the same side of the body with a plug screwed in the threaded part compression springs · The second face of the compression spring contacts the roller · A coaxial groove is formed on the roller surface in which the end of the pin is fixed and is fixed to the body · The lower part of the roller has a notch in which the spherical pin head is mounted. The cylindrical shaft of the pin is accommodated in the sleeve and the pin face rests on a tongue which is received in grooves formed in the housing and in the handle. The center of the cylindrical part of the crank is provided with a through hole in which the rod is slidably mounted. The upper face of the rod contacts the shaped surface of the lower side of the piston. The lower face of the rod is located in the sensor head assembly. By means of two guides and two rails, the head is adjustablely connected to a grip, which is fixed to the face of the ring nut by at least two connecting screws screwed in the housing face. The nut is provided with at least four through-holes for connecting bolts. Two roller bearings rest on the cylindrical circumference of the bushing with inner rings. The outer rings of the roller bearings are housed in a cylindrical bore in the housing. The lateral side of the inner ring of the lower rolling bearing is in contact with the face of the bushing collar. The side of the inner ring of the upper roller bearing is in contact with the circular crank face. At the top

I kliky jezabudována osa, na která je pomocí jehlového ložiskaThe crank is also equipped with an axle on which it is fitted with a needle bearing

P otočně uložena kladka. Obvod kladky se stýká s klínoví tou ploškou vytvořenou na boční straně pístu.P rotatably mounted pulley. The circumference of the pulley contacts the wedge-shaped surface formed on the side of the piston.

Nový a vyšší účinek zařízení podle vynálezu spočívá v minimálních vnějších rozměrech snímací hlavice ovládacího měřidla, což má význam pro lepší operativnost v manipulačním prostoru obrábění. Dalším přínosem je zvýšená přesnost a stabilita měření vlivem vyloučení elektromagnetu, jako nežádoucího zdroje tepla.A new and higher effect of the device according to the invention resides in the minimal external dimensions of the sensor head of the control gauge, which is important for better operability in the machining space of machining. Another benefit is increased measurement accuracy and stability due to the elimination of the electromagnet as an undesirable heat source.

S ohledem na kompletnost a soběstačnost je zařízení použitelné i pro brusky, které nejsou vybaveny odklápěcím zařízením. Vlivem velkého rozsahu sevření měřicích ramen je ovládací měřidlo se zařízením dle vynálezu použitelné i pro současné měření hladkých otvorů i hlubokých vnitřních zápichů. Samočinná posloupnost úkonů spočívající v sevření měřicích ramen a jejichWith regard to completeness and self-sufficiency, the device can be used also for grinders that do not have a hinged device. Due to the large clamping range of the measuring arms, the control gauge with the device according to the invention is also applicable for the simultaneous measurement of smooth holes and deep internal grooves. Automatic sequence of actions consisting in clamping of measuring arms and theirs

- 3 250 022 následné vysunutí z obráběného otvoru, která je i bez nutnosti seřizování něaěnně zajištěna tvarovou úpravou pístu, má přínos ve vyloučení použití řídicího zařízení.3 250 022 the subsequent ejection from the machined bore, which, without the need for adjustment, is assuredly secured by the piston shape, has the advantage of avoiding the use of a control device.

Na přiložených výkresech je na obr, 1 naznačen v nárysu příklad provedení zařízení podle tohoto vynálezu a na obr. 2 je toto zařízení v půdorysném řezu v ose A, vyznačené na předchozím obr.In the accompanying drawings, FIG. 1 is an elevational view of an exemplary embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the apparatus of FIG.

Zařízení sestává z konzoly 2» která je provedena ve tvaru upínací desky, s kolmou částí, ve které jsou vytvořeny čtyři drážky pro připevňovací šrouby 29. Na vnitřní ploše kolmé části konzoly 2 je připevněna vodici lišta 28, na které je posuvně uloženo těleso 2. Čelní boční strana tělesa 2 je opatřena otvorem se závitem, ve kterém je zašroubován pohybový šroub 2· Válcový dřík pohybového šroubu J je otočně uložen v destičce jež je. připevněna ke konzole 2· K levé boční ploše tělesa 2 je připevněn držák spínačů jj. Na shodné straně tělesa 2 je též proveden válcový otvor, v jehož přední části opatřené závitem je zašroubována zátka 6. S čelem zátky 6 se stýká jedno čelo tlačné pružiny 2· Druhé čelo tlačné pružiny 2 ^se stýká s válečkem 8. Vrchní část válečku 8 je opatřena souosou drážkou, ve které je umístěn konec kolíku _2, jenž je připevněn k tělesu 2. Spodní část válečku 8 je opatřena zářezem, v němž je umístěna kulovité hlava čepu 10. Válcový dřík čepu 10 je uložen v objímce J2_· čelo čepu 10 spočívá na peru 12. které je uloženo v dráž kéch vytvořených v pouzdru 13 a v klice 24· Válcová část kliky 14 je opatřena souosým průchozím otvorem, ve kterém je suvrtě uložena tyčka 15· Vrchní čelo tyčky 15 se stýká s tvarovanou plochou spodní části pístu 26. Spodní čelo tyčky 15 spočívá v ústrojí snímací hlavice 22» která je pomocí dvou vedení 22 a dvou lišt 1ŽL® tavitelně připevněna k úchytu 20. Nejméně dvěma spojovacími šrouby 21, zašroubovanými přední částí v čele pouzdra JJb 0^e úchyt 20 připevněn k čelu kruhové matice 22. Kruhová matice je opatřena nejméně čtyřmi průchozími otvory pro spojovací šrouby 21. Na válcovém obvodu pouzdra 13 spočívají vnitřní kroužky spodního valivého ložiska 23 a vrchního valivého ložiska 24. Vnější kroužky valivých ložisek 23.24 jsou uloženy v otvoru tělesa 2. Boční strana vnitřního kroužku spodního valivéhoThe device consists of a bracket 2, which is in the form of a clamping plate, with a perpendicular part in which four grooves for the fastening screws 29 are formed. The front side of the body 2 is provided with a threaded hole in which the movement screw 2 is screwed. The cylindrical shaft of the movement screw J is rotatably mounted in the plate that is. attached to bracket 2 · A switch holder jj is attached to the left side surface of the body 2. On the same side of the body 2 is also cylindrical hole made in the front part of the threaded plug is screwed 6. facing stopper 6 contacts one face of the pressure spring 2 · second face pressure spring 2 engages ^a roller eighth upper part of the roller 8 is provided with a coaxial groove in which the end of the pin 2 is attached to the body 2. The lower part of the roller 8 is provided with a notch in which the spherical pin head 10 is located. the cylindrical part of the crank 14 is provided with a coaxial through hole in which the rod 15 is pinned. The top face of the rod 15 contacts the shaped surface of the lower part of the piston 26 The lower face of the rod 15 rests in the device of the sensor head 22, which is fusibly fastened by means of two guides 22 and two rails 11 '. Néna to the handle 20. At least two connecting bolts 21 screwed in the front of the housing head JJB 0 ^e handle 20 attached to the face of ring nut 22. A ring nut is provided with at least four through holes for connecting bolts 21. On the cylindrical periphery of the sleeve 13 consist of inner rings the outer antifriction bearing 23.24 is housed in the housing bore 2. The side of the inner antifriction ring of the lower antifriction bearing

- 4 2S0 622 ložiska 21 je ve styku s čelem nákružku pouzdra 13. Vrchní boční strana vnitřního kroužku vrchního valivého ložiska 24 se stýká s k ruhovým čelem kliky JJ. Ve vrchní části kliky J_4 je zabudována osa 25. na které je pomocí jehlového ložiska 26 otoč ně uložena kladka 27. Obvod kladky 22 se stýká s klínovitou ploškou vytvořenou na boční straně pístu 16 *The bearing 21 is in contact with the collar face of the sleeve 13. The upper side of the inner ring of the upper roller bearing 24 contacts the crank face of the crank. In the upper part of the crank 14 there is an axle 25 on which a roller 27 is rotatably supported by a needle bearing 26. The circumference of the roller 22 contacts a wedge-shaped surface formed on the side of the piston 16 *.

Funkce zařízení podle vynálezu spočívá ve svíráni a rozevírání měřicích ramen snímací hlavice 17 opatřených měřicími doteky, které se při měření stýkají s povrchem broušené součásti. Návazná činnost zařízení spočívá ve vysunutí měřicích doteků z broušeného otvoru odsunutím snímací hlavice 17 po kruhové dráze od broušené součásti. Činnost zařízení je vyvozena axiálním posuvem pístu 16, jehož tvarově upravené spodní část nejdříve zatlačí tyčku 15 na svírací ústrojí měřicích ramen ve snímací hlavici 12· Tím nastane oddálení měřicích doteků od obráběné plochy součásti. Při pokračujícím axiálním posuvu pístu 16 ve shodném směru působí klínovítě upravené boční část pístu na kladku 27 a nastává úhlové natáčení kliky 14 a současně i odsunutí snímací hlavice od broušené součásti, přičemž jsou měřicí doteky vysunuty z obráběného otvoru. Při axiálním posuvu pístu 16 v opačném smyslu· nejdříve nastane úhlové natočení snímací hlavice 17 do pracovní polohy a zasunutí měřicích doteků do otvoru broušené součásti vlivem působení tlačné pružinyThe function of the device according to the invention consists in the clamping and opening of the measuring arms of the sensor head 17 provided with measuring contacts which contact the surface of the workpiece to be measured. The subsequent operation of the device consists in extending the measuring points from the ground hole by sliding the sensor head 17 along a circular path away from the ground part. The operation of the device is due to the axial displacement of the piston 16, whose shaped lower part first pushes the rod 15 onto the clamping mechanism of the measuring arms in the sensor head 12. This causes the measuring points to move away from the machined surface of the component. As the axial displacement of the piston 16 continues in the same direction, the wedge-shaped side part of the piston acts on the roller 27 and angular rotation of the crank 14 occurs while the sensor head is moved away from the workpiece. When axial displacement of the piston 16 in the opposite direction, first the angular rotation of the sensor head 17 into the working position occurs and the measuring contacts are inserted into the hole of the ground part due to the action of the compression spring

J na váleček 8, čímž jsou prostřednictvím čepu 10 s kulovou hlavou úhlově natočeny objímka 11. pouzdro 13 a klika 14 β připevněnou snímací hlavicí 17. pokračujícím posuvu pístu 16 ve shodném smyslu, nastane odsunutí tvarovaného profilu spodní části pístu 16 od tyčky 15. Pružina v ústrojí snímací hlavice vrátí tyčku 15 do vrchní polohy a současně nastane i přítlak měřicích doteků na broušenou plochu. Pro minimalizaci pasivních odporů je zařízení vybaveno jehlovým ložiskem 26, na kterém je uložena kladka 27. Dále je zmenšení pasivních odporů zajištěno použitím dvou válivých ložisek 23.24. nejlépe s kosoúhlým stykem. Axiální vůle se vymezuje kruhovou maticí 22, která posouvá pouzdro 13 vůči klice 14 ve směru podélné osy pera 12. Přitom působí čelo nákružku pouzdra 13 na vnitřní kroužek spodního valivého ložiska 23 a současně kruhová plocha kliky 14 působí naThe sleeve 11 and the crank 14 β fixed by the sensor head 17 by continuing the displacement of the piston 16 in the same direction are displaced angularly by means of the ball-head pin 10, the shaped profile of the lower part of the piston 16 being moved away from the rod 15. in the device of the sensor head, the rod 15 returns to the upper position and at the same time the contact of the measuring points on the ground surface occurs. To minimize passive resistances, the device is equipped with a needle bearing 26 on which the roller 27 is mounted. Further, the reduction of passive resistances is provided by the use of two roller bearings 23.24. preferably with angular contact. The axial play is defined by a ring nut 22 which moves the sleeve 13 relative to the crank 14 in the direction of the longitudinal axis of the tongue 12. Here, the collar face of the sleeve 13 acts on the inner ring of the lower roller bearing 23 and

- 5 250 622 spodní kroužek vrchního valivého ložiska 24· Poloha kruhové matice 22 je zajištěna dvěma spojovacími šrouby 21. které jsou zasunuty do dvou protilehlých průchozích otvorů v čele kruhové matice 22· Pro přesné vymezení vůle v uložení a požadované předpětí valivých ložisek 24.23 je kruhové matice 22 opatřena minimálně čtyřmi otvory· Pro seřízení polohy snímací hlavice 17 vůči obráběné součásti je snímací hlavice 17 vůči úchytu 20 posuvně stavitelná ve směru podélné osy liět 19» Konzola i je pevně spojena se strojem· Na konzole JL je nastavitelně připevněno těleso 2,· Při otáčení pohybovým šroubem J je těleso £ posouváno ve směru podélné osy vodicí lišty 28» Ve shodném směru jsou v konzole X vytvořeny drážky, ve kterých jsou umístěny připevnovací šrouby 29. Držák spínačů 2. j® připevněn k tělesu 1, které je při funkční činnosti stacionární, přičemž spínače ovládají řídicí.ústrojí brusky při mezních polohách úhlového natočení snímací hlavice 17·- 5 250 622 Upper Roller Bearing Lower Ring 24 · The position of the ring nut 22 is secured by two connecting bolts 21 which are inserted into two opposite through holes in the face of the ring nut 22. the nut 22 is provided with at least four holes · To adjust the position of the sensor head 17 relative to the workpiece, the sensor head 17 relative to the grip 20 is movably adjustable in the direction of the longitudinal axis of the bars 19 » When rotating the movement screw J, the body 8 is moved in the direction of the longitudinal axis of the guide rail 28. In the same direction, grooves are formed in the bracket X in which the fastening screws 29 are located. stationary, with the switches being controlled give the grinder control unit at the angular position of the sensor head 17 ·

Claims

Device for adjusting the position of the measuring head of an internal measuring instrument consisting of a bracket to which a body is attached, characterized in that the bracket (1) is partly designed in the form of a clamping plate followed by a rectangular part provided with four grooves for connecting parts, wherein a guide bar (28) is fixedly connected to the inner surface of the right-angled part of the bracket (1) by means of fastening screws (29), on which the body (2), whose front perpendicular side has a threaded hole which includes a movement screw (3), the cylindrical shaft of which is rotatably mounted in a plate (4) attached to the bracket (1), and a switch holder (5) is attached to the left side surface of the body (2) a cylindrical bore is provided in the body (2), in which a plug (6) is placed in the threaded front part, with which the compression spring contacts ina (7), which is housed in the opening of the body (2), the second face of the compression spring (7) engaging a roller (8) on the top of which a coaxial groove is formed in which a part of the pin (9) is mounted which is rigidly connected to the body (2) and in the lower part of the roller (8) is formed a notch in which the spherical head of the pin (10) rests, whose cylindrical shaft is housed in the sleeve (11) and the face of the pin (10) rests on the tongue (12), which is housed in grooves formed in the housing (13) and in the handle (14), and a cylindrical part of the crank (14) has a coaxial through hole in which a rod (15) is slidably mounted. it contacts the shaped surface of the lower part of the piston (16) and the lower face of the rod (15) lies in the device of the sensing head (17) and it is adjustable by two guides (18) and two bars (19) at least two connecting screws (21) screwed in the housing face (13) attached to the face of a ring nut (22) which is provided with at least four through holes for the connecting screws (21), the inner rings on the housing (13) and the outer rings in the cylindrical bore of the body (2) receiving two rolling bearings (23) , 24) and with the side of the inner ring of the lower roller bearing (23), the collar of the bushing (13) is in contact with the side of the inner ring of the upper roller bearing (24) and the circular part of the crank (14) and

7250 622 an axle (25) is attached to which a roller (27) is rotatably supported by a needle bearing (26), the circumference of which is in contact with the wedge surface formed on the side of the cylindrical part of the piston (16).