Двухкоординатное измерительное устройство

Двухкоординатное измерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEOlYS JlHK (191 (11) ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (21) 3327178/25-28 (22) 06.08.81 (46) 07.04.83 Бюл. N 13 .(72) В. П. Гинетис, P. Ю. Бансевичюс

v. С. А. Бармаш

/ (71) Вильнюсский филиал Экспериментальногоо научно-исследовательского института металлорежущих станков (53) 531.7 71:531.14(088.8) (56) 1. Преснухин Л. H. и др. фотоэлектрические преобразователи информации. M., "Машиностроение", 1974.

2. Заявка Великобритании N 1844146, кл. G 01 В 11/02, 1981 (прототип). (54)(57) ДВУХКООРДИНАТНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее неподвижное основание, каретку с плитой, установленную с возможностью перемещений по двум взаимно перпендикулярным направлениям, и узел отсчета перемещений, о т л и ч а ю щ- е е с я тем, что, с целью упрощения его конструк" " ции и повышения точности измерений, узел отсчета перемещений выполнен в виде двух установленных взаимно перпендикулярно растровых шкал, штрихи, которых составляют угол между собой, образуя муаровоз сопряжение, и преобразующей головки, размещенной в зоне муарового сопряжения, первая из шкал скреплена с основанием, вторая - с кареткой, преобразующая головка установлена с возможностью перемещещ и относительно первой растровой шкалы.

1010458

На фиг.. 1 показан вариант исполнения растровых шкал 7 и 9 с параллельными растрами, расположенными.на одном из растров под углом, например

4c0 а на другом - под углом примерно 47С . При перемещении одной из шкал 7 и 9 в направлении, перпендикулярном второму, происходит модулирование светового потока, проходящего от осветителя 11 через муаровое сопряжение, которое регистрируется фотоэлементами 12. Другой вариант двухрастрового сопряжения, состоящего иэ растровой шкалы со штрихами, параллельными одному из направлений координатных перемещений, и шкалы со штрихами, направление которых составляет угол (1-3 )с первым, показан на фиг. 2.

Ус г рой ство работ ает следующим образом.

При перемещении каретки 3 по направляющим 2 основания 1 растровая шкала 9 перемещается вместе с ней

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения положения подвижных узлов станков, машин и т.д.

Известны устройства для измерения 5 координатных перемещений, содержащие измерительные преобразователи линей ных перемещений ИПЛП, состоящие из измерительной и индикаторной части, блоков усиления, формирования и ин- 10 терполирования выходного сигнала. Такие .ИПЛП широко применяются в системах измерения перемещений узлов станков с ЧПУ и измерительных приборов1 1 1

Недостатком этих устройств являет- 15 ся необходимость использования от= дельных ИПЛП по каждой координате.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является двухкоординатное 20 измерительное устройства, содержащее неподвижное основание, каретку с плитой, установленную с возможностью пе« ремещений по двум взаимно перпендикулярным направлениям, и узел отсче- 25 та перемещений.

В известном устройстве узел отсче. та перемещений выполнен в виде укрепленного под плитой и образованного . взаимно перпендикулярными штрихами с gp одинаковым шагом растра, площадь которого равна площади плиты, и двух преобразующих головок, закрепленных на основании. Преобразующие головки содержат, осветители, фотоприемники и ин-З дикаторные решетки $2), Недостатки йзвестного устройствасложность конструкции и связанная с этим невысокая точность измерений, причем требуется изготовление высо- 40 коточного растра большой площади.

Кроме. того, устройство содержит две .отдельные преобразующие головки.

Кель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение точ- 45 ности измерений.

Цель достигается гем, что в двухкоординатном измерительном устройстве, содержащем неподвижное основание, каретку с плитой, установленную с возможностью перемещений по Двум взаимно перпендикулярным направлениям, и узел отствета перемещений, узел отсчета пеФ ремещений выполнен в виде двух установленных взаимно перпендикулярно растровых шкал, штрихи которых состав-i ляют угол между собой, образуя муаровое сопряжение, и преобразующей головки, размещенной в зоне муарового сопряжения, первая из шкал скреплена с основанием, вторая - с кареткой, пре-. образующая головка установлена с возможностью перемещений относительно первой растровой шкалы.

На фиг. 1 изображено двухкоординатное измерительное устройство, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 — пример выполнения растро-" вых шкал.

Устройство содержит основание l с направляющими 2 по одной координате. На них при помощи опоры скольжения (не показана ) установлена каретка 3 с направляющими 4, перпендикулярными направляющим 2. На направляющих 4 как и каретка 3, установлена плита 5. К основанию 1 по его середине при помощи двух стоек 6 прикреплена растровая шкала 7,а к плите 5 стойками 8 - растровая шкала 9.

На месте их сопряжения с возможностью перемещения относительно растровой шкалы 7 установлен ползун (не показан) с преобразующей головкой 10.

Преобразующая головка 10.содержит ос-> ветитель ll (например, светодиод) и фотоэлементы. 12, фотоэлементы 12 уста„новлены в положениях, соответствующих О©, 90, 180 .и 270 Фазового уг- ла в периоде двухрастрового муарового сопряжения.

3 10104 вдоль шкалы 7. Вместе также перемещается ползун с преобразующей головкой 10., При перемещении шкала 9 выполняет функцию индикаторной, а шкала 7 - измерительной части устройства,>

Иодулирование светового потока осветителя 11 происходит периодическим . изменением муаровой картины от взаимного перемещения шкал 7 и 9 относительно друг друга. ее

Аналогично происходит модулирование светового потока в фотоэлементах при перемещении плиты 5 вдоль направляющих 4 каретки .3. При этом уже растровая шкала 9 выполйяет функцию изме- q рительной части устройства, а часть шкалы 7 - индикаторной части. Ползун . с преобразующей головкой 10 в этом случае не перемещается относительно основания l. Усиление выходного . >

58 4 сигнала от фотоэлементов 12, его интерполирование и цифровая индикация выполняются известными средствами электроники. Блок цифровой индикации выполняется с двумя реверсивными счетчиками и имеет возможность выводить информацию о перемещении по любой из двух координат. Блоки усиления, формирования и индикации служат одним комплектом для обеих коор" динат и переключаются тумблером для измерения перемещения що определейной координате.

Предлагаемое выполнение -узла отсчета перемещений позволяет отказаться от применения либо двух отдельных ,преобразователей линейных. перемещений, либо большой растровой матрицы, равной всей площади, образованной длиной двух координатных перемещений.

1010458

Фаи 7

Составитель С. Грачев

Техред А.Бабинец Корректор В ГиРнЯк

Редактор Н. Джуган

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проеr. ая, Заказ 2465/29 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5