Измерительная головка отклонения для координатно-измерительных машин

Измерительная головка отклонения для координатно-измерительных машин, содержащая корпус с фланцем, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном его конце и грибком на другом, чувствительные элементы для определения перемещения грибка, по меньшей мере три установленных с предварительным заневоливанием регулируемыми жесткими упорами упругих элемента, например, в виде лент, соединяющих грибок с корпусом расположенных симметрично под углом 120° по отношению к оси головки, и элементы создания предварительного заневоливания, контактирующие с серединой соответствующего упругого элемента и воздействующие на упругие элементы в направлении, перпендикулярном к продольной оси головки, при этом элементы создания предварительного заневоливания выполнены в виде первичных преобразователей перемещений, а именно, пневматической пары сопло - пятка, отличающаяся тем, что на оси измерительной головки между фланцем и грибком установлена пружина с коническим хвостовиком, а в грибке выполнено коническое отверстие, в

которое упирается конический хвостовик.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано в координатно-измерительных машинах, станках с ЧПУ.

Известна измерительная головка (См. патент на полезную модель РФ 104695), содержащая корпус с фланцем, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном его конце и грибком на другом, чувствительные элементы для определения перемещения грибка, по меньшей мере три установленных с предварительным заневоливанием регулируемыми жесткими упорами упругих элемента, например, в виде лент, соединяющих грибок с корпусом и расположенных симметрично под углом 120° по отношению к оси головки, и элементы создания предварительного заневоливания, контактирующие с серединой соответствующего упругого элемента и воздействующие на упругие элементы в направлении, перпендикулярном к продольной оси головки, выполненные в виде первичных преобразователей перемещений, а именно пневматической пары сопло пятка.

Недостатками известного технического решения является погрешность измерения, возникающая при боковом воздействии на наконечник в плоскости XY измерения, вызванная боковым смещением грибка и как следствие боковым смещением упругих элементов.

Поставленной задачей является повышение точности измерительной головки за счет устранения боковых смещений упругих элементов.

Для решения поставленной задачи в известном техническом решении, содержащем корпус с фланцем, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном его конце и грибком на другом, чувствительные элементы для определения перемещения грибка, по меньшей мере, три упругих элемента, соединяющих грибок с фланцем корпуса и расположенных симметрично под углом 120° по отношению к оси измерительной головки и элементы создания предварительного заневоливания упругих элементов, выполненные, в виде первичных преобразователей перемещений, а именно, пневматической пары сопло-пятка, контактирующих с серединой соответствующего упругого элемента и воздействующие на упругие элементы в направлении, перпендикулярном к продольной оси головки, кроме того, на оси измерительной головки установлена пружина с коническим хвостовиком, а в грибке выполнено коническое отверстие, в которое упирается конический хвостовик.

На фиг.1 изображена конструктивная схема измерительной головки;

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Измерительная головка отклонения содержит корпус 1 с фланцем 2, измерительный рычаг 3 с измерительным наконечником 4 на одном конце и грибком 5 на другом, три упругих элемента 6 соединяющих грибок 5 с фланцем 2 и расположенных симметрично под углом 120° по отношению к оси 7 имерительной головки, и элементы создания предварительного заневоливания упругих элементов, выполненные в виде первичных преобразователей перемещений 8, Первичные преобразователи перемещений 8 расположены симметрично под углом 120° по отношению к оси измерительной головки и взаимодействуют с упругими элементами 6 в их середине. Упругие элементы 6 под воздействием первичных преобразователей 8 находятся в заневоленном состоянии, т.е. они имеют продольный изгиб. Первичные преобразователи перемещений 8 выполнены в виде пневматических сопел 9 и пяток 10, расположенных в центре упругих элементов 6. Все три первичных преобразователя перемещений 8 подключены к измерительной камере пневмоэлектронного прибора, который в свою очередь связан с электронным блоком (на чертеже не показан), который преобразует перемещение пятки упругого элемента в сигнал, поступающий во внешние устройства для дальнейшей обработки. Для устранения боковых смещений упругих элементов 6 установлена коническая пружина 11, которая жестко связана с коническим хвостовиком 12, упирающимся в коническое отверстие 13, выполненное в грибке 5. Конический хвостовик 12 пружины 11 упирается в коническое отверстие 13 грибка 5, образуя точку опоры, вокруг которой поворачивается грибок 5, заставляя изгибаться заневоленные упругие элементы 6.

Измерительная головка отклонения работает следующим образом.

При соприкосновении измерительного наконечника 4 с измеряемой поверхностью (не показана) грибок 5 поворачивается относительно оси головки, деформируя при этом тот или иной упругий элемент 6, который через пятки 10 сопел 9 воздействует на первичные преобразователи 8. Первичные преобразователи 8 позволяют получать сигнал, пропорциональный отклонению измерительного рычага 3 по осям Х Y Z, для чего перед началом работы необходимо провести калибровку головки отклонения по трем координатам.

Такая конструкция измерительной головки повышает точность измерений за счет устранения боковых смещений упругих элементов, так как пружина с коническим хвостовиком, упирающимся в коническое отверстие грибка, заставляет упругие элементы работать только на изгиб, что повышает передаточное отношение от измерительного наконечника до первичного преобразователя в десятки раз.

Измерительная головка отклонения для координатно-измерительных машин, содержащая корпус с фланцем, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном его конце и грибком на другом, чувствительные элементы для определения перемещения грибка, по меньшей мере, три упругих элемента, соединяющих грибок с фланцем корпуса и расположенных симметрично под углом 120° по отношению к оси измерительной головки, и элементы создания предварительного заневоливания упругих элементов, выполненные в виде первичных преобразователей перемещений, а именно пневматической пары сопло-пятка, контактирующих с серединой соответствующего упругого элемента и воздействующих на упругие элементы в направлении, перпендикулярном к продольной оси головки, отличающаяся тем, что на оси измерительной головки установлена пружина с коническим хвостовиком, а в грибке выполнено коническое отверстие, в которое упирается конический хвостовик.