ДАТЧИК КАСАНИЯ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в координатно-измерительных машинах (КИМ) и станках с ЧПУ.
Известен датчик касания (См. авторское свидетельство СССР №1201666, МКИ G01В 5/2) корпус с опорами, установленный на опорах корпуса промежуточный опорный узел, упругий элемент для поджима промежуточного опорного узла к корпусу, измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном его конце и грибком - на другом, элементы для базирования грибка в промежуточном опорном узле с электроконтактами, второй упругий элемент для поджатия грибка промежуточному опорному узлу и расположенные на опорном узле упоры-ограничители свободного перемещения грибка, при этом опоры корпуса расположены между грибком и измерительным наконечником.
Недостатком этой конструкции является то, что мембрана и опорная плоскость контактов расположены в разных плоскостях, что увеличивает контактное усилие в момент поворота щупа и перепад контактного усилия, что в свою очередь приводит к снижению точности измерения.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности измерения.
Для этого в предлагаемой полезной модели мембрана и плоская поверхность электроконтактов расположены в одной плоскости, а сама мембрана выполнена с тремя прорезями в месте расположения электроконтактов.
На фиг.1 изображен общий вид датчика касания; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема соединения электроконтактов.
Датчик касания содержит корпус 1 с фланцем 2, на котором размещены опоры корпуса, выполненные в виде трех призм 3, расположенных под углом 120°. Промежуточный опорный узел 4 состоит из двух скрепленных между собой колец 5 и 6, трех шаров 7, закрепленных на кольце 5 и взаимодействующих с призмами 3, и трех плоских электроконтактов 8, изолированных от кольца 6 с помощью втулок 9. Упругий элемент 10 для поджатия промежуточного опорного узла к призмам 3 корпуса 1 выполнен в виде трех пружин, обеспечивающих надежное базирование опорного узла в корпусе.
Измерительный рычаг 11 несет на одном конце измерительный наконечник 12, а на другом - грибок 13, установленный в промежуточном опорном узле с помощью базирующих элементов - плоской мембраны 14 и трех сферических электроконтактов 15, взаимодействующих с плоскими электроконтактами 8, изолированных от грибка втулками 16. Мембрана 14 имеет цилиндрические отверстия. Поджатие грибка к промежуточному базирующему узлу осуществляется с помощью трех пружин 17, создающих небольшое усилие, необходимое для надежного замыкания трех электроконтактных пар 8, 15, соединенных последовательно в электрическую цепь. Промежуточный опорный узел 4 несет три упора-ограничителя 19 свободного перемещения грибка 13, соединенных с кольцом 6.
Упоры-ограничители 19 и грибок 13 установлены с небольшим зазором, необходимым для размыкания электроконтактов 8 и 15 и в то же время не допускающим значительной деформации мембраны 14.
Датчик касания работает следующим образом.
При соприкосновении измерительного наконечника 12 с измеряемой поверхностью измерительный рычаг 11 с грибком 13 поворачивается относительно плоскости мембраны 14, опираясь на один или два электроконтакта 8, или перемещается вдоль оси головки. При этом размыкается, по меньшей мере, одна пара электроконтактов и выдается команда в схему координатной измерительной машины или станка с ЧПУ на отсчет координат точки касания.. При дальнейшем перемещении или повороте измерительного рычага 11 грибок 13 упирается в упоры-ограничители 19 при этом шары 7 выходят из призм 3, обеспечивая большой свободный ход измерительного наконечника 12.
Поскольку в предлагаемой полезной модели мембрана и плоская поверхность электроконтактов расположены в одной плоскости, а сама мембрана выполнена с тремя прорезями в месте расположения электроконтактов, то это обеспечивает меньшее контактное усилие и меньший его перепад. Таким образом, повышается точность срабатывания датчика касания и повторяемость выдачи команды.