PL224892B1 - Przyrząd do mocowania wzorców długości - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do mocowania wzorców długości, mający zastosowanie w technice pomiarowej.

Norma EN ISO 10360-2: 2003 mająca zastosowanie we współrzędnościowej technice pomiarowej, dotyczy sprawdzania dokładności współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP) poprzez kontrolę pomiarów długości. Elementami pomiarowymi wzorca końcowego mogą być płytki wzorcowe. Wyznaczenie dokładności WMP za pomocą płytek wzorcowych polega na pomiarze odległości między ściśle zdefiniowanymi punktami elementów wzorcowych i ich porównaniu z wymiarami referencyjnymi. Aby wykonać pomiary w przestrzeni 3D należy umieścić płytki wzorcowe na przyrządzie. Istniejące przyrządy mocujące pozwalają tylko na dwa lub trzy położenia wzorca długości wewnątrz przestrzeni WMP. Największą wadą obecnych rozwiązań są niekontrolowane ugięcia wzorca umieszczonych na przyrządzie, co wpływa na wynik pomiaru.

W literaturze Ratajczyk E. Współrzędnościowa technika pomiarowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2005 r. autor przedstawia opis i sposób użycia przyrządów do mocowania płytek wzorcowych produkcji Komec i Retter. Te przyrządy pozwalają na jednoznaczne mocowanie płytek wzorcowych, ale nie gwarantują eliminacji ich ugięć w dowolnym ustawieniu w przestrzeni pomiarowej współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Natomiast PN-EN ISO 10360-2: 2003. Specyfikacja geometrii wyrobów (GPS). Badania odbiorcze i okresowe współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM). CMM stosowane do pomiaru wymiarów opisuje procedurę okresowego sprawdzania dokładności WMP.

Istotą wynalazku jest przyrząd do mocowania wzorców długości, charakteryzujący się tym, że składa się z korpusu dolnego, który poprzez złącze gwintowe połączony jest z korpusem górnym, przy czym korpus dolny i górny osadzone są na podstawie, która poprzez śrubę zamocowana jest do stołu maszyny pomiarowej. W dolnej strefie korpusu dolnego usytuowana jest nieruchoma część przetwornika obrotowego, a w górnej strefie podstawy zamocowana jest ruchoma część przetwornika. Korpus górny ma blokadę, zaś przegub kulowy z jednej strony ma trzpień mocujący z uchwytem mającym blokadę do unieruchamiania płytki wzorcowej, a z drugiej strony przegub (3) ma blokadę.

Korzystnym jest, gdy korpus dolny w górnej części ma dodatkowo blokadę z ruchomą częścią przetwornika, zaś część nieruchoma przetwornika osadzona jest na korpusie dolnym oraz gdy przetworniki połączone są z blokiem obliczeniowym.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe:

• możliwość dowolnego położenie wzorca w zakresie od 0° do 180° z dokładnością równą 0°30', • łatwa i szybka procedura pomiarowa, • mała masa przyrządu, • jednoznaczne zamocowanie płytki wzorcowej pozwala na wyznaczenie jego ugięcia, • kompensacja ugięcia wzorca dokonywana jest na drodze matematycznej, dzięki temu eliminuje się wpływ ugięcia wzorca długości na wynik pomiaru.

Wynalazek w przykładowym wykonaniu został zilustrowany na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia w przekroju przyrząd do mocowania pojedynczej płytki wzorcowej w pozycji poziomej i sposób mocowania do stołu współrzędnościowej maszyny pomiarowej, fig. 2 przedstawia w przekroju przyrząd do mocowania pojedynczej płytki wzorcowej w pozycji pionowej, a fig. 3 przedstawia w przekroju sposób blokowania przyrządu umożliwiający obrót w jednej płaszczyźnie.

Przyrząd składa się z trzech głównych części: korpusu dolnego 1 i korpusu górnego 2 oraz przegubu kulowego 3 zakończonego trzpieniem mocującym 4. Korpus dolny 1 połączony jest złączem gwintowym 22 z korpusem górnym 2. W połączonych korpusach dolnym 1 i górnym 2 znajduje się wydzielony obszar powierzchni, po której ślizga się przegub kulowy 3. Luz między powierzchniami ślizgowymi korpusu dolnego 1 i korpusu górnego 2 a kulą 3 wynosi ok. 5 pm. Kula 3 w pozycji niezablokowanej może się swobodnie poruszać w zakresie ograniczonym konstrukcją przyrządu. Korpus dolny 1 połączony z korpusem górnym 2 spoczywa w sposób swobodny na podstawie 5 mocowanej za pomocą śruby 6 do stołu 7 współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Ustawienie w żądanym położeniu wzorca długości 8 w przestrzeni trójwymiarowej wykonuje się za pomocą blokady 19. Płytka wzorcowa 8 jest mocowana do trzpienia 4 przegubu kulowego 3 zakończonego uchwytem 10. Żądane przez użytkownika położenie płytki wzorcowej 8 uzyskuje się przez zestrojenie dwóch wytrasowanych znaczników. Pierwszy znacznik 20 znajduje się na uchwycie 10, a drugi znacznik 21 jest pośrodku

PL 224 892 B1 płytki wzorcowej 8. To położenie płytki wzorcowej 8 względem uchwytu 10 blokuje się następnie za pomocą śruby 11. Aby możliwe było dokładne ustawienie płytki wzorcowej 8 w przestrzeni trójwymiarowej stosuje się dwa przetworniki obrotowe 23 i 24, umożliwiające ustawienie w przestrzeni 3D współrzędnościowej maszyny pomiarowej z dokładnością wynoszącą 0°30'. Pierwszy przetwornik obrotowy 23 znajduje się między korpusem dolnym 1 a podstawą 5. Drugi przetwornik obrotowy 24 znajduje się między korpusem dolnym 1 a trzpieniem 15. Każdy z dwóch przetworników obrotowych 23 i 24 składa się części nieruchomej 12 i 14 i części ruchomej 13 i 17. Przetwornik obrotowy 23 składający się z części nieruchomej 12 i części ruchomej 13 służy do określenia położenia płytki wzorc owej 8 w płaszczyźnie poziomej. Natomiast przetwornik obrotowy 24 składający się z części nieruch omej 14 i części ruchomej 17 służy do określenia położenia płytki wzorcowej 8 w płaszczyźnie pionowej. Części nieruchome dwóch przetworników obrotowych 12 i 14 połączone są przewodami z blokiem obliczeniowym 25 (niewidoczne na rysunkach) znajdującym się poza przyrządem. Część nieruchoma przetwornika obrotowego 12 jest przyklejona do korpusu dolnego 1, a część nieruchoma przetwornika obrotowego 14 jest przykręcana do korpusu górnego 2. Natomiast część ruchoma przetwo rnika obrotowego 13 jest przytwierdzona do podstawy 5, a część nieruchoma przetwornika obrotowego 17 jest przytwierdzona do trzpienia 15. Sygnał pomiarowy jest wyprowadzany z części nieruchomych 12 i 14 obu przetworników 23 i 24 za pomocą przewodów do bloku obliczeniowego 25. W przypadku, gdy istnieje konieczność dokładnego ustawienia wzorca w płaszczyźnie pionowej, to montowany jest dodatkowy trzpień 15 po wcześniejszym zdemontowaniu korpusu górnego 2, uchwytu 10 i części nieruchomej przetwornika obrotowego 14. Trzpień 15 przechodzi przez otwór w kuli przegubu 3 i ogranicza możliwość obrotu płytki wzorcowej 8 tylko w płaszczyźnie pionowej. Do jednej końcówki trzpienia zamocowano część ruchomą przetwornika obrotowego 17, która współpracuje z powtórnie zam ocowaną nieruchomą częścią przetwornika 14. Trzpień 15 jest blokowany śrubą 16 gwarantującą zachowania stałego luzu. Śruba 18 blokuje położenie kuli przegubu 3 względem trzpienia 15.

Proponowana procedura zaczyna się od pomiaru w płaszczyźnie poziomej. Dodatkowo płytka wzorcowa 8 jest docelowo umieszczana wzdłuż osi X lub Y współrzędnościowej maszyny pomiarowej Pierwszą czynnością jest przymocowanie podstawy 5 za pomocą śruby 6 do stołu 7 współrzędn ościowej maszyny pomiarowej. Montuje się trzpień 15 w korpusie dolnym 1, łącznie z blokadami i 18. Montuje się też nieruchomą część przetwornika obrotowego 14 do korpusu dolnego 1. Następnie łączy się korpus górny 2 z korpusem dolnym 1. Połączone korpusy dolny 1 i korpus górny 2 umieszcza się na podstawie 5. Następnie łączy się uchwyt 10 z trzpieniem 4. W uchwyt 10 umieszcza się płytkę wzorcową 8. Odpowiednie położenie płytki wzorcowej 8 względem uchwytu 10 wyznaczane jest za pomocą „zestrojenia” wytrasowanych znaczników 20 i 21 znajdujących się na uchwycie 10 i na płytce wzorcowej 8. Po właściwym zamocowaniu płytki wzorcowej 8 blokuje się ustawienia za pomocą ub 11 i 19. Następnym etapem jest proces wypoziomowania położenia uchwytu 10 za pomocą elektronicznej poziomnicy. Po wypoziomowaniu położenia uchwytu 10 następuje końcowe zablokowanie przyrządu za pomocą śruby 19 oraz wyzerowanie przetworników obrotowych 14 i 17 przeznaczonego do określenia położenia w płaszczyźnie pionowej i wyzerowanie przetworników obrotowych 12 i 13 przeznaczonego do określenia położenia w płaszczyźnie poziomej. Żądane położenie płytki wzorcowej 8 w płaszczyźnie pionowej można ustawić za pomocą przetwornika obrotowego 14 i 17. Przy skrajnym (pionowym) ustawieniu trzpienia 4 należy skorygować położenia płytki wzorcowej 8 względem uchwytu 10. W każdym położeniu przyrządu możliwy jest obrót w płaszczyźnie poziomej. Wielkość obrotu w płaszczyźnie poziomej determinuje położenie względem siebie części nieruchomej 12 i części ruchomej 13 przetwornika obrotowego. Pełna dowolność położenia płytki wzorcowej 8 w przestrzeni 3D współrzędnościowej maszyny pomiarowej jest możliwa po demontażu trzpienia 15.

Claims (3)

1. Przyrząd do mocowania wzorców długości, znamienny tym, że składa się z korpusu dolnego (1), który poprzez złącze gwintowe (22) połączony jest z korpusem górnym (2), przy c zym korpus dolny (1) i górny (2) osadzone są na podstawie (5), która poprzez śrubę (6) zamocowana jest do stołu (7) m aszyny pomiarowej, ponadto w dolnej strefie korpusu dolnego (1) usytuowana jest nieruchoma część (12) przetwornika obrotowego (23), a w górnej strefie podstawy (5) zamocowana jest ruchoma część (13) przetwornika (23), poza tym korpus górny (2) ma blokadę (19), zaś przegub kulowy (3)

PL 224 892 B1 z jednej strony ma trzpień mocujący (4) z uchwytem (10) mającym blokadę (11) do unieruchamiania płytki wzorcowej (8), a z drugiej strony przegub (3) ma blokadę (18).

2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus dolny (1) w górnej części ma dodatkowo blokadę (15) z ruchomą częścią (17) przetwornika (24), zaś część nieruchoma przetwornika (24) osadzona jest na korpusie dolnym (1).

3. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że przetworniki (23) i (24) połączone są z blokiem obliczeniowym (25).