Калибр-пробка и соответствующие система и способ выполнения множества одновременных измерений диаметра - RU2020108129A

1. Калибр-пробка (10), содержащий:

корпус (100), задающий внутренний объем (102) и продольную ось (A_H), причем указанный корпус содержит множество первых отверстий (104, 106), ведущих в указанный внутренний объем, и множество вторых отверстий (108, 110), ведущих в указанный внутренний объем;

множество первых контактных элементов (112, 114), причем каждый первый контактный элемент из указанного множества первых контактных элементов по меньшей мере частично размещен в соответствующем одном из указанного множества первых отверстий в указанном корпусе;

первый толкатель (124), размещенный в указанном внутреннем объеме указанного корпуса и задающий ось (Api) первого толкателя, которая выровнена с указанной продольной осью указанного корпуса, при этом указанный первый толкатель выполнен с возможностью перемещения относительно указанного корпуса вдоль указанной оси первого толкателя, и указанный первый толкатель выполнен с возможностью смещения с введением его во взаимодействие с указанным множеством первых контактных элементов для поджатия указанного множества первых контактных элементов в радиальном направлении наружу через указанное множество первых отверстий;

первый датчик (130), чувствительный к перемещению указанного первого толкателя относительно указанного корпуса;

множество вторых контактных элементов (142, 144), причем каждый второй контактный элемент из указанного множества вторых контактных элементов по меньшей мере частично размещен в соответствующем одном из указанного множества вторых отверстий в указанном корпусе;

второй толкатель (154), размещенный в указанном внутреннем объеме указанного корпуса и задающий ось (A_P2) второго толкателя, которая выровнена с указанной продольной осью указанного корпуса, при этом указанный второй толкатель выполнен с возможностью перемещения относительно указанного корпуса вдоль указанной оси второго толкателя, и указанный второй толкатель выполнен с возможностью смещения с введением его во взаимодействие с указанным множеством вторых контактных элементов для поджатия указанного множества вторых контактных элементов в радиальном направлении наружу через указанное множество вторых отверстий; и

второй датчик (160), чувствительный к перемещению указанного второго толкателя относительно указанного корпуса.

2. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором указанное множество вторых отверстий (108, 110) смещены на заданное ненулевое расстояние (D) вдоль указанной продольной оси (Ан) от указанного множества первых отверстий (104, 106).

3. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором указанное множество вторых отверстий (108, 110) смещены на ненулевой угол 0 вокруг указанной продольной оси (Ан) относительно указанного множества первых отверстий (104, 106).

4. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором указанный корпус (100) задает внешнюю поверхность (101), причем части указанного множества первых контактных элементов (112, 114) и части указанного множества вторых контактных элементов (142, 144) выступают в радиальном направлении наружу за пределы указанной внешней поверхности (101).

5. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором указанное множество первых контактных элементов (112, 114) состоит из двух первых контактных элементов, выровненных вдоль оси (A_C1) первых контактных элементов, которая в целом перпендикулярна указанной продольной оси (A_H), причем указанное множество вторых контактных элементов (142, 144) состоит из двух вторых контактных элементов, выровненных вдоль оси (A_C2) вторых контактных элементов, которая в целом перпендикулярна указанной продольной оси, и указанная ось вторых контактных элементов размещена с ненулевым углом относительно указанной оси первых контактных элементов.

6. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором каждый первый контактный элемент (112, 114) из указанного множества первых контактных элементов и каждый второй контактный элемент (142, 144) из указанного множества вторых контактных элементов соединен с указанным корпусом (100) держателем (116, 118, 146, 148).

7. Калибр-пробка (10) по п. 1, также содержащий первый смещающий элемент (170), расположенный для смещения указанного первого толкателя (124) с введением его во взаимодействие с указанным множеством первых контактных элементов (112, 114), также содержащий второй смещающий элемент (174), расположенный для смещения указанного второго толкателя (154) с введением его во взаимодействие с указанным множеством вторых контактных элементов (142, 144), а также содержащий установочный винт (176), введенный в резьбовое взаимодействие с указанным корпусом (100), причем указанный первый смещающий элемент расположен между указанным установочным винтом и указанным первым толкателем.

8. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором указанный первый толкатель (124) содержит головную часть (126), выполненную с возможностью взаимодействия с указанным множеством первых контактных элементов (112, 114) и содержащую наклонную поверхность (128).

9. Калибр-пробка (10) по п. 1, в котором указанный корпус (100), указанное множество первых контактных элементов (112, 114), указанный первый толкатель (124), указанный первый датчик (130), указанное множество вторых контактных элементов (142, 144), указанный второй толкатель (154) и указанный второй датчик (160) содержат щуповую часть (12) указанного калибра-пробки, и который также содержит соединительную часть (14), соединенную с указанной щуповой частью.

10. Калибр-пробка (10) по любому из пп. 1-9, в котором по меньшей мере один из указанного первого датчика (130) и указанного второго датчика (160) содержит датчик (200, 300, 400) линейного положения или переменный резистор (202) с линейной характеристикой, причем указанный переменный резистор с линейной характеристикой содержит:

резистивный элемент (204), соединенный с одним объектом из указанного корпуса (100) и указанного первого толкателя (124); и

скользящий контакт (206), функционально взаимодействующий с указанным резистивным элементом и соединенный с другим объектом из указанного корпуса и указанного первого толкателя.

11. Калибр-пробка (10) по любому из пп. 1-9, в котором по меньшей мере один из указанного первого датчика (130) и указанного второго датчика (160) содержит дифференциальный трансформатор (302) для измерения линейных перемещений, причем указанный дифференциальный трансформатор для измерения линейных перемещений содержит:

первую вторичную обмотку (304) и вторую вторичную обмотку (306), обе из которых расположены в указанном корпусе (100) и размещены поверх указанного первого толкателя (124); и

первичную обмотку (308), расположенную в указанном корпусе и размещенную поверх указанного первого толкателя, причем указанная первичная обмотка размещена между указанной первой вторичной обмоткой и указанной второй вторичной обмоткой вдоль указанной оси (A_P1) первого толкателя,

причем указанный первый толкатель содержит ферромагнитный материал.

12. Калибр-пробка (10) по любому из пп. 1-9, в котором по меньшей мере один из указанного первого датчика (130) и указанного второго датчика (160) содержит датчик (402) линейных перемещений или оптический датчик (404) линейных перемещений, причем указанный оптический датчик линейных перемещений содержит:

шкалу (406) на указанном первом толкателе (124);

источник (408) света, расположенный в указанном внутреннем объеме (102) указанного корпуса (100) для освещения по меньшей мере части указанной шкалы; и

датчик (410) света, расположенный в указанном внутреннем объеме указанного корпуса для приема света, отраженного от указанной шкалы,

причем указанный источник света содержит оптическое волокно (412).

13. Калибр-пробка (10) по любому из пп. 1-9, также содержащий множество держателей (116, 118), причем каждый первый контактный элемент (112, 114) из указанного множества первых контактных элементов соединен с указанным корпусом (100) соответствующим держателем из указанного множества держателей, и по меньшей мере один из указанного первого датчика (130) и указанного второго датчика (160) содержит по меньшей мере один тензодатчик (500), соединенный с держателем из указанного множества держателей.

14. Способ (600) выполнения множества одновременных измерений диаметра отверстия (42), образованного в конструкции (40), включающий:

вставку (620) указанного калибра-пробки (10) по п. 1 в указанное отверстие при нахождении указанного калибра-пробки в первой ориентации относительно указанной продольной оси (A_H);

поворот (630) указанного калибра-пробки вокруг указанной продольной оси во вторую ориентацию относительно указанной продольной оси и

извлечение (640) указанного калибра-пробки из указанного отверстия.

15. Способ по п. 14, согласно которому указанную вставку (620), указанный поворот (630) и указанное извлечение (640) выполняют роботизированной рукой (22), управляемой компьютерной системой (30).