Устройство контроля угловых положений самоходной машины

Устройство контроля угловых положений самоходной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАННЫЕ

ИЗОБРЕТГ4ИЯ

Союз Сееетских

Социалистических

Республик (1Т) 581?72

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТгЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 230675(21) 2147872/22-03 с присоединением заявки P& —(23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.1177. Бтоллетень,% 43 (45) Дата опубл" кования пписани" 3011.77

2 (3) M. Kit. Е 21 С 35/24

ГбЩбфбТббббйб ббвбТФТ

Вбббтб Naaacxpec ИВР

aa becca accIpneaal а бтбфнтбй (58) УЛК 622. 232. 72 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Т. Загороднюк и Д. Я. Паршин (71) ЗаяаитЕЛЬ Новочеркасский о дена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛ Я У ГЛО ВИХ ПОЛОЖЕНИЯ САМОХОДНОЙ

МА(0ИНЦ

Изобретение относится к области автоматизации горных и строительных работ и может быть использовано для автоматического контроля положения самоходных машин в пространстве.

Известны устройства для контроля положения движущихся машин, содержащие фоточувствительные элементы, расположенные по координатным осям машины, опорные фоточувствительные элементы, усилители и аналиэаторы отклонений )1) .

Однако эти устройства не обеспечивают одновременный контроль положения машины во всех плоскостях с необходимой точностью.

Известно также устройство для контроля положений самоходной машины, содержащее фоточувствительные элементы, расположенные по координатным осям машины, опорный фоточувствительный элемент на оптической оси машины, усилители и анализаторы угловых отклонений )2).

Недостаток известного устройства заключается в зависимости точности измерения углов разворота машины от расстояния между фоточувствительнкми элементами, расположенными ло координитным осям, и от расстояния до светового эадатчика направления.

С целью повышения точности измерений, устройство снабжено полупрозрачной усеченной пирамидой с зеркальными гранями и полупрозрачным зеркалом, установленным эа пирамидой на одной оптической оси с опорным фоточувстви» тельным элементом и оптически связан ным с боковыми гранями усеченной пирамиды,- которые сориентированы по коор» динатным осям машины и оптически свя заны с фоточувствительными элементами,расположенными по этим координатным осям

На чертеже приведена функциональная измерительная схема устройства.

Устройство состоит иэ лазерного источника 1 излучения, из фотодиодов

2-5 следящей матрицы, усеченной четырехгранной пирамиды б с зеркальными гранями, повернутой основанием в сторону источника 1 излучения, полупрозрачного зеркала 7, расположенного на одной оптической оси с пирамидой и фотодиодной матрицей.

Оно также содержит измерительные фоточувствительные элементы, например, фотолиоды 8-11 с собирающими линэами

12-15, установленные в пучках лучей, отраженных от боковых граней пирамиды б по координатным осям машины, опорный фоточувствительный элемент, например, фотодиод 16 с собирающей линзой

17, установленный в пучке лучей, прошедших полупрозрачное зеркало 7.

Полупроводниковые усилители 18-21 усиливают сигналы фотодиадов 2-5, усилители 22-25 — фотодиоды 8-11 и усилитель 26 — опорный фотодиод 16.

Устройство состоит из анализаторов 27 и 28 угловых отклонений с регистрирующими приборами 29 и 30, реверсивных двигателей 31 и 32 с блоками

33 и 34 управления.

l5

При правильном положении машины все четыре фотодиода следящей матрицы освещены одинаково и сигналы на выходе усилителей 18-21 равны по величине. При их равенстве отсутствует напряжение на выходе 33 и 34 управления и координатная следящая система находится в покое.

Излучение, прошедшее фотодиодную матрицу попадает через переднюю грань

У

25 призмы б на полупрозрачное зеркало 7, которое отражает часть потока в обратном направлении, а другую часть пропускает на фотодиод 16. Выходной сигнал фотодиода 16 пропорционален величине светового потока, падающего че- 30 реэ полупрозрачное зеркало 7.

Возвращенное им излучение частично отражается. боковыми гранями пирамиды 6 и одинаково освещает фотодиоды

8-11. Выходные сигналы фотодиодов че" 35 . рез усилители 22-25 подаются на вход анализаторов 27 и 28 угловых от клоиений. При их равенстве сигналы яа выходе анализаторов 27 и 28 отсутствуют. 40

При смещении машины на выходе блоков 33 и 34 управления приводом появляется сигнал, при вертикальном смещении — на выходе блока, 33 управления, 46 рри горизонтальном смещении — на выходе 34 управления. Этот сигнал воздействует на реверсивный двигатель 31 или

32, который перемещает приемный опти ко-электронный блок таким образом, 60 чтобы все фотодиоды 2-5 матрицы били

Освещены равномерно.

Смеще ие машины приводит к повороту полупрозрачного зеркала 7 вокруг zp ризонтальной и вертикальной осей машины. При этом отраженный им луч смещается относительно передней грани призмы и фотодиоды 8-11 освещаются неодинаково. При повороте машины вокруг горизонтальной оси происходит перераспределение освещенности фотодиодов

8 и 9, а при повороте вокруг вертикальной оси — фотодиодов 10 и ll. Сигналы фотодиодов 8, 9 и 10, ll попарно подаются на анализаторы 27 и 28 угловых отклонений, где сравниваются с опорным сигналом фотодиода 16. Результирующие выходные сигналы анализаторов пропорциональны углу поворота машины и регистрируются измерительными приборами 29 и 30.

Наличие опорного сигнала исключает погрешности в измерении углов эа счет изменения величины светового потока падающего на полупрозрачное зер" кало 7.

Формула изобретения

Устройство для контроля угловых положений самоходной машины, содержащее фоточувствительные элементы, расположенные по координатным осям машины, опорный фоточувствительный элемент на оптической оси машины, усилители и анализаторы угловых отклонений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено полупрозрачной усеченной пирамидой с зеркальными гранями и полупрозрачным зеркалом, устамновленным эа пирамидой на одной оптической оси с опорным фоточувствительным элементом и оптически связанным с боковыми гранями усеченной пирами ды, которые сориентированы lIo координатным осям машины и оптически связаны с фоточувствительными элементами, расположенными по этим координатным осям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство М 270016, кл. Е 21 С 33/00, 1967.

2, Авторское свидетельство В 251049, кл. Е 21 С 46/50, 1967.

581272

Составитель М. Смиттен

Техред М.Келемеш Корректор П. Макаревич

Редактор E. Полиоиова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 4543/28 Тираж 757 Подписное

КНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, F;35, Раушская наб., 4/5