Оптическое устройство для отсчета перемещений

Оптическое устройство для отсчета перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.01ТГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЧЕТА ПЕРЕМЕ11ЩШ1Й, включающее эталонную штриховую меру, установленнур на подвижном органе, проектируемую оптической системой в измерительную плоскость, в. которой расположена каретка с индексом, перемещае- №iiM вдоль экрана посредством микрометрического винта с отсчетом дробных значений измеряемого интервала, отличающееся тем, что, с целью автоматического позиционирования подвижного органа и дублирования его визуальным отсчетом, на каретке установлен блок зависимо расположен1л>&1х фоторезисторов, два из которых - индикатирукщие - электрически соединены между собой по дифференциальной схеме и расположены с зазором параллельно друг другу и проекции штриха, причем зазор расположен на одной прямой с просветом индекса, а по линии зазора индикатирующих фоторезисторов расположен выявительньиЧ фоторезистор.i(Л^со со •^

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1800842/? 5-QS (22) 23. 06. 72 (46) 15.04. 84. Бюл. Р 14 (72) А. С. Егудкин, Tl. Б. Ольнев и И.И. Фойгель (71) Особое конструкторское бюро станкостроения (53) 621.952.5(088. 8) (54) (57)10ПП1ЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

0TCQFTA ПЕРЕИЕЩЕНИЙ, включающее эталонную штриховую меру, установленну)о на подвижном органе, проектируемую оптической системой в измерительную плоскость, в которой расположена каретка с индексом, перемещаемым вдоль экрана посредством микро(19) (И)

g(gj) В 23 9 15/00, G 01 В 11/14 метрического винта с отсчетом дробных значений измеряемого интервала, отличающееся тем, что, с целью автоматического позиционирования подвижного органа и дублирования его визуальным отсчетом, на каретке установлен блок зависимо расположенны.с фоторезисторов, два из которых — индикатирующие — электрически соединены между собой по дифференциальной схеме и расположены с зазором параллельно друг другу и проекции штриха, причем зазор расположен на одной прямой с просветом индекса, а по.линии зазора индикатирующих фотореэисторов расположен выявительньиЪ фотореэистор.

417997

2. Устройство по п, 1, о т л и— чающее ся тем, что, сцелью отсчета целых величин интервалов к повышения точности фотоэлектрической индикации путем уменьшения скорости подхода проекции штриха к индикатирующнм фоторезисторам, в блоке фоторезисторов установлен путевой фоторезистор прямоугольной формы, большая сторона которого параллельна проекции штриха.

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к оптическому устройству для отсчета перемещений штриха меры путем автоматического позиционирования при сохранении визуального отсчета по экрану, например, подвижных органов металлорежущих станков, машин и приборов.

Известно оптическое устройство для отсчета перемещений, в котором ви- 10 зуальный отсчет го экрану осуществляется путем совмещения подвижного индекса с проекцией штриха в измерительной плоскости. Это устройство обеспечивает высокую точность отсче- 15 та путем визуальной индикации, но не позволяет автоматически поэиционировати подвижный орган.

Цель изобретения — обеспечение возможности автоматического поэициЪ- g0 нирования подвижного органа и дублирования его виэуапьным отсчетом.

Эта цель достигается тем, что с индексом жестко связан блок, состоя.щий из ряда фотореэисторов, форми- р5 рующих электрические сигналы для систеьы управления движением подвижного органа.

На фиг. 1 изображена схема оптического устройства; на фиг. 2 — блок Зо фоторезисторов.

Источник 1 света расположен перед коллектором 2. Полупрозрачное зеркало

3 расположено по ходу луча перед объективом 4. В предметной плоскости

35 находится штриховая мера 5. За объективом 4 установлен проекционный окуляр 6 (зеркало sa окуляром введено

3 Устройство по пп ) и 2 отличающееся тем, что, с целью предотвращения появления ложного сигнала от случайных оптических помех, между индикатирующими фоторезисторами к путевым фотореэкстором расположен блокирующий фотореэистор прямоугольной фарии, большая сторона которого параллельна проекции штриха, а зазор между ним и путевым фоторезистором больше ширины проекции штриха.

2 в схему для наглядности Р В картинной плоскости окуляра 6, которая является и плоскостью измерения, находится индекс 7 и закрепленный на нем блок 8 фоторезисторов. Индекс и блок связаны с гайкой 9, сидящей на микрометрическом винте 10. Фоторезисторы блока включены в известную электронную автоматическую систему управления (на чертеже не показана).

Блок фоторезисторов содержит подложку 11, на которую нанесены чувствительные слои-фотореэисторы.

Слой 12 составляют дифференциальную пару индикатирующих фотореэисторов прямоугольной форьы, расположенных с зазором параллельно друг другу и проекции штриха. ЗазоР между индикатирующнми фоторезисторами соосен и параллелен просвету индек- са 7. Нирика икдикатирующих фотореэисторов равна ширике проекции штриха, а зазор между ними, по условиям технологии нанесения фоточувствительных слоев и расположению электродов, ие может быть меньше

0,1-0,15 мм. Оба слоя 12 электрически соединены по дифференциальной схеме. Слой 13 является выявительным фотореэистором и Расположен по линии зазора, образованного индикатирующими фоторезисторами. Форма этого фоторезистора прямоугольная, с параллельным расположением большей стороны проекции штриха и шириной, равной последнему.

3 4179

Слой 14 является путевым фотореэистором прямоугольной формы с расположением большей стороны параллельно проекции штриха и по ширине, равной этой проекции. Расстояние между этим фоторезистором и индикатирующнми фоторезисторами 12 назначается в результате расчета, в котором учитываются динамические характеристики подвижного органа, вид и динами- 1Î ческие характеристики электропривода, быстродействие схемы управления скоростями перемещения подвижного органа, увеличение оптической системы и допустимая погрешность фотоиндикации. Практически это расстояние соответствует 0,1 0,2 измеряемого интервала.

Слой 15 является блокирующим фоторезистором, равным по форме и 2р размерам путевому фоторезистору 14.

Зазор между этим фоторезистором и путевым фоторезистором превышает ширину проекции штриха на величину порядка О,1 этой ширины.

Все фоторезисторы нанесены на электроизоляционную подложку. К каждому слою подведены электроды с выводаж наружу корпуса блока.

В зависимости от условий перемещения подвижного органа фоторезисторы 14 и 15 могут располагаться с одной или с двух сторон от фоторезисторов 12.

Источник 1 света посредством кол35 лектора 2 и полупрозрачного зеркапа

3 через объектив 4 освещает поверхность штриховой меры 5. Изображение штрихов меры посредством объектива

4 и окуляра 6 проецируется в плоскость измерения, в которой посредством микрометрического винта 10 перемещаются индекс 7 и блок фоторезисторов 8 на величину дробного значения измеряемого интервала. Привод микрометрического винта может быть ручным или от электродвигателя. Отсчет величины, этого перемещения может быть осуществлен по шкалам или электрическим путем посредством датчиков. По ходу перемещения подвижного органа с закрепленной штриховой мерой проекция штриха в плоскости измевения должна совместиться в первую

97 4 очередь с путевым фоторезистором

14 (см. фиг. 21. Сигнап, поступаюЪ щнй от этого фоторезистора в электронную систему управления движением подвижного органа, может быть использован для счета числа целых интервалов меры и как сигнал к уменьшению скорости с целью доведения ее до оптимальной, обеспечивающей требуемую точность фотоэлектрической индикации фоторезисторамн 12. Дальнейшее перемещение проекции штриха приводит к ее совмещению с блокировочным фоторезистором 15. Сигнал от этого фоторезистора может быть также использован для счета целых интервалов меры, что соответственно повышает надежность этой операции.

Другое назначение .этого фоторезистора заключается в том, чтобы выявить случайную помеху в виде пятна или риски, которые могли бы выдать ложный сигнал при совмещении с индикатирующими фоторезисторами 12.

С этой целью расстояние между фотореэисторами 15 и !4 задается с некоторым превышением ширины проекции штриха. При прохождении помехи размером большим, чем просвет между этими фоторезисторами, в схему управления поступают одновременно сигналы от обоих фоторезисторов, что соот-. ветствует аварийной ситуации. др момента изменения скорости перемещения подвижного органа, вызванного совмещением проекции штриха заданного номера с фоторезистором 14, электрическая схема фоторезисторов

12 и 13 выключена совсем. Поэтому на фоторезистор 15 возлагается функция включения схемы фоторезисторов 12 и 13.

При включении фоторезисторов 12 в схему управления поступает сигнал от фона, соответствующий сигналу от проекции штриха. Это обусловливается дифференциальной схемой включения фоторезисторов 12, при которой равенство уровней сигналов с обоих слоев соответствует полезному сигналу.

С целью исключения подобного явления сигнал от фоторезисторов 12 воспринимается как полезный только при условии совмещения проекции штриха с фоторезистором 13.

417997

Редактор П. Горькова Техред С.Мигунова Корректор И. Зрдейи

Заказ 2466/5 Тираж 767 Подписное

В!ПШПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Е-35> Раунская наб.> д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уг. Проектная, 4