Устройство для измерения диаметров

Устройство для измерения диаметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО: ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРОВ , содержащее установленный на планшайбе образцовый валик, два преобразователя линейных перемещений, первый из которых кинематически связывается с контролируемой деталью, устанавливаемой на планшайбу, второйс образцовым валиком, привод вращения, кинематически связанный с планшайбой цепь из последовательно соединенных элемента И, интегратора, регистратора диаметра, блок деления на J , сумматор, регистратор формы, стартстопный датчик, связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элемента И, управляющимвходам интегратора и регистратора формы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения диаметра и формы изделий , оно снабжено цепью из последовательно соединенных фильтра нижних частот, дифференциатора, квадратора , блока масштабного коэффициента , режекторным фильтром, вход которого соединен с выходами обоих преобразователей линейных перемещений , выход - с вхддом регистратора с S формы,.блок делен(;1я на J подключен (Л входом к выходам обоих преобразователей линейных перемещений, выходом с: к первому входу сумматора и фильтру нижних частот, выход блока масштабного коэффициента подключен к второму входу сумматора, выход .суммато- . о оо ю со р9 соединен с вторым входом элемента И.. N5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1032327 3(59 6 "1 В /12 ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3366670/1д-28 (22) 21 12.б1 (46) 30.07.б3. Бюл. К 28 (72) Л. Л. Зейгман, Е. Н. Перунов, Б. И. Егоров, В. И ° Николаев и Э. A. Простнев (5 3 ) 621 . 317: g 31 . 717 (088 Я ) (54) 1. Авторское свидетельство СССР

N 602771, кл, G 01 В 7/12, 1974.

2. Иванов Б, Н, Изиерения линейных размеров методом оЬкатывания роликом, И,, "Иашиностроение", 1973, с. 39 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАИЕТРОВ, содержащее установленный на планшайбе образцовый валик, два преобразователя линейных перемещений, первый из которых кинематически связывается с контролируемой деталью, устанавливаемой на планшайбу, второйс образцовым валиком, привод вращения, кинематически связанный с планшайбой, цепь из последовательно соединенных элемента И, интегратора, регистратора диаметра, блок деления на Я, сумматор, регистратор формы, стартстопный датчик, связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элемента И, управляющим. входам интегратора и регистратора формы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения диаметра и формы изделий, оно снабжено цепью из последовательно соединенных фильтра нижних частот, дифференциатора, квадрата ра, блока масштабного коэффициента, режекторныи фильтрои, вход которого соединен с выходаии обоих преобразователей линейных перемещений,.выход - с вхбдои регистратора фориы, блох деления на м подключен входом к выходам обоих преобразователей линейных перемещений, выходомк первому входу. сумматора и фильтру нижних частот, выход блока масштабного коэффициента подключен к вто-. рому входу сумматора, выход суммато- . ра соединен с вторь1м входом элемента И.

1032

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам измерения линейных размеров, и может быть использовано, например, для прецизионных измерений диаметров легко деформирувмых крупногабаритных деталей.

Известно устройство для измерения диаметров крупногабаритных изделий, содержащее записывающую и воспроизво- 10 дящую головки, фазовый детектор, уп равляемый генератор, селектор импульсов, преоЬразователь угла поворота и счетчик t 1 ), Недостатком устройства является невозможность измерения погрешности формы контролируемого изделия.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для .измерения диаметров, содержащее установленный на планшайбе образцовый валик, два преобразователя. 1линейных перемещений, первый из которых кинематически связывается с контролируемой деталью, устанавливаемой на планшайбу, второй - с образцовым валиком, привод вращения, кинематически связанный с планшайбой, цепь из последовательно соединенных элемента И, интеграто- 30 ра, регистратора диаметра, блок деления íà Ti, суиматор, регистратор формы, старт-стопный датчик, связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элемента

И, управляющим входом интегратора и регистратора формы 2 ).

Недостатком устройства является большая погрешность измерения как по каналу диаметра, так и по каналу формы.

Первая из этих погрешностей обусловлена проскальзыванием абкатного ролика и влиянием на результат измерения гармонических, составляющих вследствие погрешностей Формы, Вторая погрешность обусловлена влиянием на результат измерений формы несоосности контролируемого изделия с образцовым валиком.

Цель изобретения - повышение точности. измерения диаметра и формы изделий.

Поставленная цель достигается тем. что устройство для измерения диаметров, содержащее установленный на 55 планшайЬе образцовый вапик,два пре- . образователя линейных перемещений, первых из которых кинематически за7 2 связывается с контролируемой деталью, устанавливаемой на планшайбу, второй - с образцовым валиком; привод вращения, кинематически связанный с планшайбой,.цепь из последовательно соединенных элемента И, интегратора, регистратора диаметра, блок деления на Л, сумматор, регистратор формы, старт-стопный датчик, связанный с приводом вращения и подключенный к первому входу элемента И, управляющим входом интегратора и регистратора Формы, снабжено цепью из последовательно соединенных фильтра нижних частот, дифференциатора, квадратора, блока масштабного коэффициента, режекторным фильтром, вход которого соединен с выходами обоих преобразователей линейных перемещений, выход - с .входом регистратора формы; блок деления íà Ji, подключен вжщом к выходам обоих преобразователей линейных перемещений, выходом - к первому входу сумматора и фильтру нижних частот, выход

Ьлока масштабного коэффициента подключен к второму входу сумматора, выход сумматора соединен с вторым входом элемента И.

На чертеже представлена блок-схема устройства, Устройство содержит планшайбу 1, с закрепленным на ней оЬразцовым валиком 2, планшайба 1 приводится во вращение приводам 3 с постоянной скоростью

На ппаншайбу устанавливается контролируемая .деталь 4. С контролируемой деталью и образцовым валиком контактируют измерительные преобразователи 5 и 6 (при измерениях внешнего диаметра) или 5 и 6 (при измерениях внутреннего диаметра), которые, в свою очередь, жестка связаны между собой и размещены на охватывающей скобе 7 (при измерениях внешнего диаметра ) или скобенутромере 7 (при измерениях внутреннего диаметра ). Преобразователи 5 и

6 включены дифференциально и через блок 8 деления на .З подключены к первому входу сумматора 9. Выход блока

8 через последовательную цепь, состоящую из фильтра 10 нижних частот, дифференциатора 11, квадратора 12,. блока 13 масштабного коэффициента, соединен с вторым входом сумматора 9, Выход сумматора 9 через элемент И 14, интегратор 15

10 32327 4 соединен с регистратором 16 диамет-. ра, Привод 3 связан со старт-стопным датчиком 17, который подключен к первому входу элемента И 14, управляющим входам интегратора 15 и ре гистратора 18 формы. Вход регистратора 18 формы подключен к выходам преобразователей.5 и 6 через режекторный .Фильтр 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерениями внешнего диаметра скоба-нутрометр настраивается на размер Р„, равный сумме номиналь.ного радиуса у детали и радиуса у„„ образцового валика, а при измерении внутреннего диаметра настраивается на размер, равный разнице номинального радиуса "р детали и радиуса, „„ образцового валика.

В полярной системе координат периметр контролируемого сечения де тали может быть записан при условии совпадения центра врашения с центром образцового валика как

2.у .3Ч .. (1)

При этом где ьВ-отклонение контролируемой детали от номинального значения.

Преобразовывая выражение (1 ) с учетом. (2 ), можно получить диаметр контролируемого изделия

2Т zri18 (dP ) dq. (3)

0 .Преобразователи 5 и 6 преобразуют отклонения от номинального размера . йР в электрический сигнал, Сигнал поступает одновременно на блок 8 деления на Х и режекторный фильтр 19.

При этом в сигнале присутствуют как гармоники, характеризующие некруглость, так и первая гармоника, возникающая вследствие несоосности оси вращения и оси контролируемой детали, Так как режекторный фильтр настроен на частоту вращения ы, то в сигна— ле подавляет ся пер вая гармоника, искажающая информацию, и на регистратор 18 поступает лишь только сигнал, характеризующий форму контролируемой детали. Методическая погрешность формы, возникающая вследствие смещения

С оси вращения детали, мала и относительное ее значение не превышает вели10 чины, вследствие чего значение

C этой погрешности легко может быть уменьшено для деталей D 2000-3000 мм до значений 10 .

После блока 8 деления на Л сиг15 .нал одновмеренно поступает на один из входов сумматора 9 и на фильтр 10 нижних частот, подавляющий в спектре сигнала все частоты выше пятой гармоники, которые не должны влиять на

20 результат измерения диаметра. Отфильтрованный сигнал дифференцируется дифференциатором 11, поступает в квадратор t2 и далее в блок 13 масштабного коэффициента, коэффициент пере25- 1 дачи которого равен,ттр С.— н Pw1 выхода блока 13 сигнал поступает на другой вход сумматора 9. Сумматор 9 суммирует оба сигнала и результирующий сигнал поступает на элемент И 14. В исходном состоянии элемент И закрыт; В момент начала измерения со старт-стопного датчика 17 поступает команда, которая вводит нулевые условия в интегратор 15 и затем включается элемент И, через который на вход интегратора начинает поступать сигнал. Поступивший сигнал интегрируется интегратором до тех пор, пока со старт-стопного датчика не поступит команда "Стоп". При этом элемент

И отключит сигнал от входа интегратора и интегратор перейдет в режим

45 памяти. В результате на выходе интегратора присутствует напряжение, которое пропорционально сумме второго и третьего слагаемых формулы (3).

Это напряжение фиксируется регист50 ратором 16 диаметра который может р быть выполнен, например, в виде цифрового вольтметра. Учтя первое слагаемое выражения (3), получаем .искомый результат, т.е. диаметр контролируемой детали.

55 Устроиство позволяет уменьшить погрешность измерения формы вследствие того, что режекторный фильтр not давляет частоту,, равную частоту

5 Е 032327 6 вращения b0, которая возникает вслед- блока масштабного коэффициента, позствие несоосности контролируемой воляет вводить в измеряемый диаметр детали оси вращения. Применение кана- поправку. При учете поправки значела, состоящего из фильтра нижних час- ние измеренного диаметра не зависит тот, дифференциатора, квадратора и g от формы контролируемой детали.

ВНИИПИ Заказ 5388/46 Тираж 602 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,