УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ДЛИНОМЕР
UNIVERSAL HORIZONTAL LENGTH GAUGE

Данное изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки измерительного инструмента, предназначенного для измерения линейных размеров: штангенциркули, штангенрейсмасы, микрометры, микрометрические нутрометры и др. Предложенное техническое решение может найти применение при выполнении поверочных работ в метрологических организациях.
Из уровня техники известны следующие конструкции приборов применяемых для поверки средств измерения линейных размеров.
Известен прибор ППМ-600 (завод «Прибор», Украина, регистрационный номер средства измерения 7809-80), предназначенный для определения отклонений от параллельности измерительных поверхностей микрометров.
Прибор представляет собой раму в виде двух боковых стоек, скрепленных тремя стержнями. На верхнем переднем стержне нанесена установочная шкала с указанием пределов измерения. Зажимы стебля и пятки микрометра установлены на верхних стержнях корпуса. Зажим стебля укреплен неподвижно; зажим пятки перемещается вдоль стержня корпуса и устанавливается в требуемое положение по установочной шкале прибора.
Измерительный штихмасс, являющийся основной измерительной частью прибора, представляет собой свободно перемещающуюся в продольном направлении тонкостенную трубу, на которой установлены два упора с измерительными наконечниками: правый с подвижным измерительным наконечником и отсчетным устройством, левый с неподвижным измерительным наконечником. Правый упор закреплен на трубе штихмасса неподвижно, левый перемещается по трубе. Механизм кругового движения, основной частью которого является проходящий внутри трубы штихмасса эксцентриковый вал, сообщает штихмассу круговое движение без вращения вокруг своей оси. При движении штихмасса его наконечники, касаясь измерительных поверхностей винта и пятки микрометра, описывают окружности по краям этих поверхностей. Механизм приводят в действие рукояткой, расположенной на правой боковой стойке прибора.
Существующий прибор обладает следующими недостатками:
- невозможность проведения операций по определению отклонений от параллельности измерительных поверхностей в автоматическом режиме;
- отсутствие средств определения инструментальной погрешности измерительного инструмента.
Известно Калибровочное устройство «Height Master» Серия 515 (Mitutoyo Corporation, Япония), применяемое для калибровки и настройки штангенрейсмасов.
Устройство состоит из литого корпуса с расположенными на нем микровинтом, механизмом перемещения, устройством индикации и мерами длины. При вращении микровинта происходит перемещение мер длины, которые, в свою очередь, соединены с механизмом перемещения. Установка мер длины на требуемый размер производится по цифровому устройству индикации.
Недостатком существующего устройства является ограниченная область применения, связанная с невозможностью проведения процедур поверки других типов измерительного инструмента, предназначенного для измерения линейных размеров.
Известно калибровочное устройство «CERA Caliper Cheker» Серия 515 (Mitutoyo Corporation, Япония), применяемое для поверки штангенциркулей, штангенрейсмасов и высотомеров.
Данное устройство состоит из литого корпуса, на котором размещены стальные и керамические концевые меры длины. Стальные меры длины позволяют установить устройство на требуемый размер, а керамические меры длины также служат для установки устройства на требуемый размер и обеспечения непосредственного контакта измерительных поверхностей измерительного инструмента с калибровочным устройством.
Существующее устройство обладает следующими недостатками:
- ограниченная область применения, связанная с невозможностью проведения процедур поверки других типов измерительного инструмента, предназначенного для измерения линейных размеров;
- потребность в переналадке, связанная с повторной установкой мер длины на требуемый размер при поверке измерительного инструмента с различными нормируемыми диапазонами измерений.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является длиномер горизонтальный Horizon H1000 («TRIMOS S.A.», Швейцария, регистрационный номер средства измерения 25839-08), который также может быть использован для поверки измерительного инструмента, предназначенного для измерения линейных размеров.
Длиномер состоит из станины с направляющими, измерительной каретки с держателем, неподвижного держателя для измерительных наконечников, измерительной шкалы, электронной считывающей головки и вычислительного блока. Для установки и позиционирования поверяемого измерительного инструмента используются сменные измерительные наконечники, которые заменяются при поверке измерительного инструмента конкретного типа.
Существующий длиномер обладает следующими недостатками:
- отсутствует возможность оценки параллельности измерительных поверхностей поверяемого измерительного инструмента;
- потребность в переналадке, связанная с повторной установкой измерительных наконечников при поверке измерительного инструмента различных типов.
- невозможность снятия отсчетов с электронной считывающей головки в автоматическом режиме.
Технический результат заключается в повышении производительности и расширении области поверки измерительного инструмента, предназначенного для измерения линейных размеров, за счет автоматизации измерительного процесса в объеме, установленном в нормативной документации на поверку измерительного инструмента и повышения скорости выполнения операций поверки за счет устранения промежуточной переналадки средств поверки.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом универсальном горизонтальном длиномере, состоящим из станины с направляющими, измерительной каретки с держателем, неподвижного держателя и вычислительного блока, новым является то, что для снятия отсчетов со шкал поверяемых измерительных приборов дополнительно установлена цифровая видеокамера, на неподвижном держателе установлен блок измерительных наконечников с возможностью моторизованного перемещения в осевом направлении, а на держателе измерительной каретки установлен блок измерительных наконечников с возможностью моторизованного перемещения в осевом и продольном направлении.
Возможность перемещения блоков измерительных наконечников в осевом направлении с помощью моторизованного механизма подачи, добавление блоков с измерительными наконечниками и механизма кругового движения для определения отклонения от параллельности измерительных поверхностей и возможность установки измерительных наконечников различной конфигурации, а также установка цифровой видеокамеры для снятия отсчетов со шкал поверяемых измерительных приборов, обеспечивают автоматизацию измерительного процесса и повышение скорости выполнения операций поверки за счет устранения промежуточной переналадки средств поверки путем ручной переустановки измерительных наконечников.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана структурная схема заявляемого универсального горизонтального длиномера.
Предлагаемый универсальный горизонтальный длиномер включает измерительную каретку с держателем 1, блок измерительных наконечников 2, установленный на измерительной каретке с держателем 1, станину с направляющими 3, неподвижный держатель 4, блок измерительных наконечников 5, установленный на неподвижном держателе 4, вычислительный блок 6 и цифровую видеокамеру 7.
Принцип работы данного универсального горизонтального длиномера при определении погрешности измерительного инструмента заключается в следующем - номинальное значение длины устанавливается путем перемещения в продольном направлении измерительной каретки с держателем 1 с установленным на ней блоком измерительных наконечников 2 по станине с направляющими 3. Перемещение блока измерительных наконечников измерительной каретки 5 и неподвижного кронштейна 4 в осевом направлении производится с помощью зубчатого механизма, приводящегося в движение электродвигателем по станине с направляющими 3. Управление, установка значений, контроль и обработка полученных значений осуществляется с помощью вычислительного блока 6. Контроль операции определения погрешности измерительного инструмента осуществляется с применением различных измерительных наконечников в зависимости от заданной конфигурации измерительных поверхностей поверяемых измерительных приборов. Снятие отсчетов со шкал поверяемых измерительных приборов производится с помощью цифровой видеокамеры 7.
Таким образом, предложенный универсальный горизонтальный длиномер позволяет повысить точность проводимых поверочных операций, снизить трудоемкость и сократить количество средств измерений применяемых для поверки.