Способ измерения отклонений от круглости и диаметра одним, двумя, тремя лазерными датчиками с продольным перемещением детали от сечения к сечению (способ подвижных направляющих)

(51) 01 11/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ подвижных направляющих. Выбор измеряемого сечения осуществляется продольным перемещением детали. При измерении деталей до восьмого квалитета точности используется один лазерный датчик шестого - седьмого квалитетов - два датчика выше шестого квалитета - три лазерных датчика,привязанные к одному центру. При измерении деталей повышенной точности для измерения применяется один лазерный датчик с малым диапазоном измерения и повышенной точностью измерения, высокой точности - два датчика, особо высокой точности - три лазерных датчика если диаметр измеряемых деталей больше диапазона измерения таких датчиков, то настройка одного лазерного датчика производится по эталонной детали, спаривание двух датчиков и привязка трх датчиков к общему центру выполняется с помощью концевых мер. 1) 1 с.п.ф. 2) 7 з.п.ф. 3) 7 иллюстр.(72) Дудак Николай Степанович Искакова Динара Алтынбековна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ КРУГЛОСТИ И ДИАМЕТРА ОДНИМ,ДВУМЯ, ТРЕМЯ ЛАЗЕРНЫМИ ДАТЧИКАМИ С ПРОДОЛЬНЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ДЕТАЛИ ОТ СЕЧЕНИЯ К СЕЧЕНИЮ(57) Разработан способ измерения диаметра и отклонений от круглости с использованием одного,двух, трх лазерных датчиков. Для повышения точности измерения используется третий лазерный датчик. Общее название способа измерения диаметра, отклонений от круглости способ 19948 Изобретение относится к области измерительной техники для контроля деталей типа валов, гильз,втулок с микрометрической точностью бесконтактным оптическим способом. Известен способ измерения расстояния до объекта с помощью лазерного датчика 5/ 1 2, с. 262, рис. 16.1 3, с. 111, рис.49. В изобретении использован известный способ измерения расстояний лазерным датчиком по новому назначению способ измерения расстояний использован для измерения отклонений от круглости. При установке тела вращения и его круговом движении при измерении будет регистрироваться лазерным датчиком переменное по величине расстояние, т.е. отклонение текущего радиуса или отклонение от круглости. Известен способ измерения толщины деталей типа пластин, лент с помощью двух спаренных лазерных датчиков 2, с. 260 - 269, рис. 16.1, 16.5,16.6, 16.7, 16. 10. При измерении толщины прозрачной пластины используется один лазерный датчик, а для измерения непрозрачных пластин,лент используются два лазерных датчика, установленные с двух сторон пластины. Для этого расстояние между датчиками должно быть точно установлено, т.е. датчики должны быть спарены. Тогда при измерении расстояний до детали двумя датчиками с двух сторон разница между общим расстоянием между датчиками и измеренными расстояниями показывает толщину измеряемой пластины. Если вместо плоской детали установить тело вращения, то при его вращении вокруг оси в процессе измерения спаренные датчики будут регистрировать переменный по величине диаметр в результате измерения непостоянного по величине диаметра в одном поперечном сечении образуются отклонения от круглости. Выполненная схема измерения спаренными датчиками позволяет идентифицировать колебание оси детали в горизонтальной плоскости. Для идентификации положения оси измеряемой детали в вертикальной плоскости использован третий датчик, что значительно повышает точность измерения. Способ измерения расстояния до объекта и измерение толщины деталей выбирается в качестве аналога и прототипа для измерения диаметра и отклонений от круглости. Отличие указанного способа от прототипа и аналога - вращение детали в процессе измерения, что позволяет измерять переменный диаметр и отклонение от круглости. Выбор сечения детали для измерения отклонения от круглости производится за счт продольного перемещения детали вдоль оси. Технический результат использование известного способа измерения расстояния и толщины пластин, лент для измерения диаметра и отклонений от круглости, обеспечение высокой точности измерения. Технический результат достигается тем, что для измерения отклонений от круглости детали сообщается вращательное движение два лазерных датчика в горизонтальной плоскости одновременно измеряют диаметр вала использование трх лазер 2 ных датчиков позволяет идентифицировать положение центра сечения детали при измерении в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и учесть его для повышения точности измерения для повышения точности измерения деталей повышенной, высокой и особо высокой точности применяются лазерные датчики более высокой точности с малым диапазоном измерения при размерах диаметров, превышающих диапазон измерения датчиков, применяется настройка одного датчика по эталонной детали, двух и трх датчиков с использованием концевых мер. Выбор сечения для измерения осуществляется продольным перемещением детали. На фиг. 1 показана схема измерения отклонения от круглости одним лазерным датчиком 5/ вид сверху и показано сечение А-А, нанесены необходимые позиции, размеры, обозначения для идентификации схемы и способа измерения. На фиг. 2 показано взаимное положение измеряемой детали и датчика 5/ в сечении АА, нанесены необходимые позиции, размеры,обозначения для идентификации схемы и способа измерения. На фиг. 3 показана схема измерения отклонения от круглости двумя спаренными лазерными датчиками 5/ в выбранном ранее сечении АА, нанесены необходимые позиции, размеры,обозначения для идентификации схемы и способа измерения. На фиг. 4 показано взаимное положение измеряемой детали и двух лазерных датчиков 5/ в сечении А-А, смещение оси детали в горизонтальной плоскости, нанесены необходимые позиции, размеры, обозначения для идентификации схемы и способа измерения. На фиг. 5 показана схема измерения отклонений от круглости тремя лазерными датчиками 5/ в сечении А-А, привязанными к одному центру,нанесены необходимые позиции,размеры,обозначения для идентификации схемы и способа измерения. На фиг. 6 показано взаимное расположение измеряемой детали и лазерных датчиков 5/ в сечении А-А, возникающие при вращении детали смещения оси в горизонтальной и вертикальной плоскостях, нанесены необходимые позиции,размеры, обозначения для идентификации схемы и способа измерения. На фиг. 7 показано в графической форме отклонение от круглости в поперечном сечении детали. На фиг. 1 показаны 1 - измеряемая деталь 2 лазерный датчик 5/ 3 -круговое движение детали при измерении- диаметр детали В измеряемое расстояние до детали А-А - сечение, в котором производится измерение по изменению измеряемого расстояния определяется отклонение от круглости. На фиг. 2 показаны 1 - измеряемая деталь 2 лазерный датчик 5/ 3 - вращательное движение детали при измерении 19948 контролируемый диаметр детали В - измеряемое расстояние до детали. На фиг. 3 показаны 1 - измеряемая деталь 3 вращательное движение детали 2, 4 - спаренные лазерные датчики Вп, Вл - измеряемые расстояния соответственно правым и левым датчиками второй датчик по результатам измерения отклонения от круглости учитывает разницу за счт смещения оси детали и изменению величины Вп. На фиг. 4 показаны 1 - деталь 3 - вращательное движение детали 2, 4 - спаренные лазерные датчики Вп, Вл - измеряемые расстояния соответственно правым и левым датчиками С расстояние между датчиками- контролируемый диаметр детали г - смещение оси детали в горизонтальной плоскости. На фиг. 5 показаны 1 - измеряемая деталь 3 вращательное движение детали при измерении 2, 4- спаренные лазерные датчики 5/ Вп, Вл измеряемые(настроечные) расстояния соответственно правым и левым датчиками 5 третий лазерный датчик, привязанный к общему центру- контролируемый диаметр детали А-А сечение детали, в котором осуществляется контроль. На фиг. 6 показаны 2, 4, 5 - лазерные датчики,привязанные к общему центру (центр детали - ось) Вп, Вл, Вв -измеряемые (настроечные) расстояния датчиков 1 -измеряемая деталь 3 - вращательное движение детали при измерении С - расстояние между спаренными датчиками г, в - смещения оси детали 1 при вращении в горизонтальной и вертикальной плоскостях третий лазерный датчик по расстоянию до эталонной детали и измеряемому с учтом закона изменения радиуса детали,определяет смещение в и уточняет отклонение от круглости детали в данном сечении. На фиг. 7 показаны 6 - теоретическая линия сечения - окружность (направляющая) 7 - реальная форма направляющей (запись отклонения от круглости). Общее название способа измерения диаметра,отклонений от круглости способ подвижных направляющих. При измерении деталей до восьмого квалитета точности используется один лазерный датчик шестого - седьмого квалитетов - два датчика выше шестого квалитета - три лазерных датчика,привязанные к одному центру. Технический прогресс и повышение качества изделий требует повышения точности измерений. Бесконтактные оптические средства как лазерные датчики для измерения линейных размеров при большой точности измерения имеют малые пределы измерения. Такие спаренные лазерные датчики имеют ограниченные небольшие расстояния между датчиками, т.е. не могут быть применены для измерения точных деталей больших диаметров. Для того,чтобы увеличить расстояние между спаренными датчиками с большой точностью измерения,необходимо спаривать их-с использованием концевых мер. При измерении таких деталей одним лазерным датчиком настройка датчика на размер выполняется с использованием эталонной детали. При измерении деталей повышенной точности для измерения применяется один лазерный датчик, высокой точности - два датчика, особо высокой точности - три лазерных датчика, привязанных к общему центру с помощью концевых мер. Использованные источники 1. -. 2. Промышленное применение лазеров/Под ред. Г. Кебнера перевод с англ. М. Машиностроение,1988. - с. 280 3. Рабинович А.Н. Приборы и системы автоматического контроля размеров деталей машин. Киев Технка, 1970. - с. 456 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ измерения диаметра, отклонений от круглости одним, двумя, тремя лазерными датчиками с использованием способа и лазерных датчиков для измерения расстояний и толщины лент, пластин, отличающийся тем, что при измерении диаметра и отклонений от круглости детали сообщают вращательное движение. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для измерения отклонении от круглости деталей до восьмого квалитета точности используют один лазерный датчик. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при измерении двумя спаренными лазерными датчиками 5/ идентифицируют положение оси детали в горизонтальной плоскости и увеличивают точность измерения деталей седьмого-шестого квалитетов. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при измерении тремя лазерными датчиками 5/,привязанными к общему центру, идентифицируют положение оси детали в горизонтальной и вертикальной плоскостях и достигают наибольшей точности измерения деталей выше шестого квалитета. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения отклонений от круглости в выбранных сечениях используют продольное перемещение детали на заданный шаг (способ подвижных направляющих). 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для измерения деталей повышенной точности использован один лазерный датчик более высокой точности, при этом для деталей больших диаметров(больше диапазона измерения) используют настройку одного применяемого лазерного датчика с помощью эталонной детали. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для измерения деталей высокой точности используют два спаренных лазерных датчика более высокой точности, при этом для деталей больших диаметров(больше диапазона измерения) используют настройку (спаривание) двух лазерных датчиков с помощью концевой меры. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для измерения деталей особо высокой точности используют три лазерных датчика более высокой точности, привязанных к общему центру, при этом 3 19948 для деталей больших диаметров (больше диапазона измерения) используют привязку трх лазерных