Устройство для измерения линейного размера детали

Устройство для измерения линейного размера детали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение точности измерения клиновидных деталей. Пучок света, формируемый осветителем 1,.отражается от L1: СО со ел 00 о ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51)4 С 01 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО РАЗМЕРА ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение точности измерения клиновидных деталей. Пучок света, формируемый осветителем 1, отражается от

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4050735/24-28 (22) 09.04,86 (46) 07.09.87. Вюл. Ф 33 (72) В.И.Миронченко (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 938019, кл. G 01 В 21/00, 1980.

13(!

1 3 578(19

; »oI? oI» (. 13я 3 1 н),- 71 1(шт? я н»»е и пе

1>(.м»1(;no!II О р< -зуз»!; тсв измерения ocyl!l< (TE3:?Я<-тс Я I!<:ã!3 ?и) в >(,>l)i »м блоками

1 i> 14 мя< I>!T 7!I)ll»)l)13 . IlиЯ и блоком 1.) умпожс»»ия. Р; зу.!ЛTят по.»ученный на выходе перво? с б: Ока 13 мяс»цтябирои расстояния между первым и вторым световыми пятнами по сигналам, снимаемым с матричного прибора 4 с заряповерхности контролируемой дете«1»

47. Часть отраженного пучк<1, светя направляется непосредственно «я о,-.н иэ строк матричного прибора 4 с з;.— рядовой связью блоком 2 разделения пучка света на два пучка, )ормируя первое световое пятно. Другая часть отраженного пучка света направляется на смешенную строку матричного прибора 4 с зарядовой связью, формируя второе световое пятно, Блок 5 измерения двух временных интервалов осуществляет измерение пространственного положения первого светового пятна вен«я, склад»11?яется с результатом, полученным ня выходе блока 15 умножения, первым cvi "мягором 1»7, Результат, полученный ня выходе первого сумматора 1б) ск:»адь»вается с результ;1 т О м, и Ол у >1 е 1:. 1» ыь» и я выхОде второго б) Ока 14 масштабир<)вяния, вторым cviilма тором "., 7. РF çó)»üòàò, полученный ня выходе I? so 1. ol О сумматора 1 7, ре—

».истрируетсл б:»оком 8 регис грации.

5 и».

Изобретение относится к измеритгл ной технике и может быть использовано для бесконтактногo измерения ли-. нейного размера деталей, E»I«".ющих клиновидность. 5

Цель изобретения — повышение то-;— ности измерения.

На фиг,1 представлена функциона:ьная схема устройства; на фиг.2 — схема расположения зеркал блока разделе10 ния пучка света на два пучка относительно фотоприемника на фиг.3 функциональная схема блока управления; на. фиг.4 — функциональная схема

15 блока измерения центров световых пятен; на фиг.5 — временные диаграммы сигналов, формируемые на вь»ходах отдельных элементов блока выбора строки.

?О

Устройство содержит оптически связанные осветитель I, блок 2 разделения пучка света на два пучка, состоящий из зеркал 3, фотоприемник

4 выполненный на матричном приборе

25 с зарядовой связью, блок 5 измерения двух временных интервалов, выполненный в виде блока 6 управления„ блока

7 измерения положения центров двух световых пятен, вход которого подклюЗС чен к выходу матричного прибора 4 с зарядовой связью, блока. 8 вычитания, входы которого подключены к 1?ьгходам блока 7 измерения положения центров двух световых пятен, счетчика 9, Блок 6 . пр» в:»ения не)1 13 1?1»де генератор ряторя 20, 1!I)eобря:зс

К С Л Ь ) 1 Е В О Г О C --1 Е . >-I H K (I

23, (7лока 2 1 1?ь:бор;1 щс.-о из э Toi(.н г(-. J . 2

», j»»I 3 7 выполя J9., синхрогене«ателя 21 уровня, 22. дешифрятора

ТР()К> COC ОЯ .нотного тригКО "<)PОI ОЛКЛН ЧЕН К ВЫХОДУ б 1)ка 7 измор.-: ия полсжения центров ,>;ВУ.: СВЕТОВЫХ ITHòn! I > К 1?IIXO);BM КОТО)oгО -»одклн)че»н.! I?xo;;!1 деши(оратора 10 к»ючевых элементов 11 и 12, информа— цио«пые и упр;п?ляющl » входы которых поцк ночев»ы co() âåòñт вен»»О к выхолу

I)1.oêë 8 вычитания, ;четчику 9 и дешифратору 10, первьо 13 и второй 14 блоки масштабиpo»? a!I»»Я, входы которых подк:почены к выходам ключевых элеменan!1 12 и 11, блок 15 умножения, входы которого псдк)ночевы к выходам клн)чевых элеме». тoв 12 и 1!, первый сумматор 16, вх.оды которого подключе:.ь к выходу блока 13 масштабирования и выходу блока 15 умножения, второй сумматор 17., входы которо о подклю-IeI«I к выходу блoкя 14 масштабирования и выходу лервог; có;.c»àòoðà 1б, »-.;»ок 18 регистр(1»,г»..I, BE:>ù которого п(л»ктночен к >Ixo))y»-o»)oãc сумматора

17, синхрон»»зируюЯ»ие !?! Ixoay блока б у»»равления соединены с синхронизирующими входами <)1 Ок )B,(33 8, счет-чика 9, дешифря оря >J! I.: элементов I1 и 12.

3 13 гера 26, D-триггера 27, D-триггера

28, элементов И 29 и 30.

Блок 7 измерения положения центров двух световых пятен (фиг.4) выполнен в виде элементов И 31-37, элементов ИЛИ 38 и 39, компаратора

40, D-триггера 41, счетного триггера

42, линии 43 задержки.

Дешифратор (фиг.4) выполнен в виде D òðèããåðîâ 44 и 45, элемента

И 46.

Измеряется линейный размер детали

47.

Устройство работает следующим образом, Пучок света, формируемый осветителем 1, направляется под углом к отражающей поверхности контролируемой детали 47.

Первая часть отраженного пучка света направляется на первую выбранную строку матричного прибора 4 с зарядовой связью и формирует на его поверхности первое световое пятно.

Вторая часть отраженного пучка света с помощью зеркал 3, входящих в блок

2 разделения пучка света на два пучка, направляется на вторую выбранную строку матричного прибора 4 с зарядовой связью и формирует на его поверхности второе световое пятно 1фиг.2).

По сигналам управления, формируемым блоком 6 управления, входящим в блок 5 измерения двух временных интервалов, производится опрос матричного прибора 4 с зарядовой связью, на выходе которого формируется видеосигнал в виде последовательности импульсов, амплитуда которых пропорциональна распределению освещенности на фоточувствительных элементах матричного прибора 4 с зарядовой связью.

Видеосигнал с выхода матричного прибора 4 с зарядовой связью поступает на вход блока 7 измерения положения центров двух световых пятен, осуществляющего выделение импульсов, соответствующих засвеченным фоточувствительным элементам матричного прибора 4 с зарядовой связью, и преобразованием временного положения импульсов относительно начала опроса прибора 4 с зарядовой связью в количестве импульсов.

Количество импульсов, соответствующее пространственному положению первого светового пятна, подсчитывается счетчиком 9. Количество им35809

l0

55 пульсов, соответствующее расстоянию между первым и вторым световыми пятнами, подсчитывается блоком вычитания.

При наличии двух световых пятен на поверхности матричного прибора

4 с зарядовой связью дешифратор 10 формирует сигнал, открывающий ключевые элементы 11 и 12, и параллельный код, соответствующий в числовом виде смещению первого светового пят= на, поступает на первый блок 13 масштабирования, осуществляющий умножение числа на масштабный коэффициент, величина которого определяется конструктивным параметром устройства.

Параллельный код,соответствующий в числовом виде расстоянию между первым и вторым световыми пятнами, поступает на второй блок 14 масштабирования, осуществляющий умножение числа на масштабный коэффициент, величина которого также определяется конструктивными параметрами устройства.

Параллельные коды, соответствующие смещению в числовом виде первого светового пятна и расстоянию между первым и вторым световыми пятнами, поступает на блок 15 умножения, осуществляющего умножение чисел и масштабирование.

Параллельные коды, формируемые на выходах первого блока 14 масштабирования и блока 15 умножения, поступают на входы первого сумматора

16, с выхода которого результат поступает на первый вход второго сумматора 17, на второй вход которого поступает параллельный код с выхода второго блока 14 масштабирования.

На выходе второго сумматора 17 формируется результат, поступающий на блок 18 регистрации, на выходе которого формируется результат, соответствующий величине смещения поверхности детали с учетом поправки на клиновидность.

Блок 6 управления (фиг.3) работает следующим образом. Генератор 19 формирует сигналы, поступающие на синхрогенератор 20, формирующий импульсы заполнения, поступающие на элемент И 34 (фиг.5), блока 7 измерения положения центров двух световых пятен.

Синхрогенератор 20 формирует также сигналы управления, которые через

1335809

20 детали.

25 преобразователь 21 уровня поступают на матричный прибор 4 с зарядовой связью, осуществляя его опрос.

Сигналы с генератора 19 поступают на кольцевой счетчик 22, с выхода которого сигналы поступают на дешифратор 23, формируюший сигналы управления с частотой, равной частоте кадров опроса матричного прибора 4 с зарядовой связью, которые поступают на блоки 8-18, триггеры 26 и 27, формирующие с помощью сигналов, снимаемых с выхода синхрогенератора 20, триггера 28 и элементов И 25, 29 и

30, стробирующие сигналы, соответствующие выбору двух строк в матричном приборе 4 с зарядовой связью (фиг.6) .

Блок 7 измерения положения центров двух световых пятен (фиг.4) работает следующим образом. Сигналы заполнения, снимаемые с синхрогенератора 20 (фиг.3) при опросе каждой строки матричного прибора 4 с зарядовой связью, поступают через элемент И 34, элемент ИЛИ 38 на выход элемента 33 или 35 в зависимости от наличия стробирующего сигнала, соответствующего выбору одной иэ строк, который формируется ва выходе элементов 29 и 30 блока 24 выбора строк (фиг.3), При появлении импульсов на выходе матричного прибора 4 с зарядовой связью на выходе компаратора 40 формируются сигналы, перебрасывающие триггер 41, выходной сигнал с которого открывает элемент И 32 и закрьвает элемент И 34. При этом на выходе триггера 42 формируются сигналы с частотой, равной частоте импульсов, снимаемых с матричного прибора 4 с зарядовой связью, поделенной на два, которые через элемент ИЛИ 38 поступают на выходы элементов И 33 или 35.

Таким образом, на выходах элементов И 33 или 35 формируется последовательность импульсов, количество которых связано с пространственным положением первого и второго световых пятен на выбранных строках патричного прибора 4 с зарядовой связью.

Дешифратор 10 работает следующим образом. При появлении импульсов на выходе триггера 42 при опросе соответствующей строки матричного прибора 4 с зарядовой связью импульсы через элементы И 36 или 37 проходят на синхронизирующие входы П-триггеров 44 45. При наличии двух световых пятен на поверхности матричного прибора 4 с зарядовой связью Dтриггеры перебрасываются и на выходе элемента И 46 формируется сигнал разрешения, поступающий на управляющие входы ключевых элементов 11 и 12 (фиг.1), разрешая считывание промежуточных результатов измерения, Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения за счет учета погрешности, вызываемой клиновидностью измеряемой

Формулаиээбретения

Устройство для измерения линейного размера детали, содержащее оптически связанные осветитель, блок разделения пучка света на два пучка, фотоприемник, выполненный на матричном приборе с зарядовой связью, блок измерения двух временных интервалов, вход которого"подключен к выходу матричного прибора с зарядовой связью, блок регистрации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено перHbIM и вторым блоками масштабирования, входы которых подключены к первому и второму выходам блока измерения временных интервалов, блоком умножения, входы которого подключены к первому и второму выходам блока измерения временных интервалов, первым сумматором, входы которого подключе ны к выходу первого блока масштабирования и выходу блока умножения, вторым сумматором, входы которого подключены к выходу второго блока масштабирования и выходу первого сумматора, вход блока регистрации подключен к выходу второго сумматора, 1335809

1335809

Ц

dnD UHP

&ыо5 3 игп и 75 и5 и 11 им из

Риг 5

Составитель Т,Лйсин

Техред N„яндык Корректор С.Чг-рни

Редактор Н.Тупица

Нроизводственно-полиграф>ическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ia) Заказ 4039/34 Тираж б7б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д.4/5

I 1 Но 1 ) Улоя 0