Устройство для измерения линейных размеров

Устройство для измерения линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

G 01 В 7/02 с присоединением заявки Н9

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет ь

Опубликовано 2312.80, Бюллетень ФВ 47 (53) УДК S31.717 (088.8) Дата опубликования описания 231280 (72) Авторы изобретения

A-И. Борохович, И.P. Добровинский, lO.Т. Ме

И.A. Прошин и В.П. Сашкин

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

РАЗМЕРОВ

Изобретение относится.к области автоматизации процессов измерения и может быть использовано при контроле размеров деталей.

Известно устройство для измерения э размеров, содержащее шаговый двигатель, реверсивный счетчик, датчик, три пороговых устройства, четыре элемента И, два элемента НЕ, один элемент ИЛИ, высокочастотный и .низкочастотный генераторы импульсов,три усилителя g1) .

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической 15 сущности к предлагаемому является устройство измерения линейных размеров, содержащее реверсивный шаговый двигатель, два элемента И, выходы ко торых подключены к входам шагового 20 двигателя, генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И, блок выдержки времени, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, 2з триггер, неинвертирующий выход которого соединен со вторым входом второ го элемента И, элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И, реверсивный счетчик, счетный ЗЧ вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а первый управлякхций вход — с неинверткрукицим выходрм триггера, третий элемент И, входы .которого подключены соответственно к в выходам счетчика и блока выдержки времени, блок индикации, связанный входом с выходом третьего элемента

И, микрометрический винт, кинематически связанный с шаговым двигателем (2) .

Недостаток этого устройства — низкое быстродействие и малая точность измерения.

Цель изобретения - повьхаение быстродействия и точности измерения.

Эта цель достигается тем, чго устройство измерения линейных размеров снабжено преобразователем перемещения в частоту, механически соединенным с микрометрическим винтом, ключом, выход которого связан с первым счетным входом младших разрядов реверсивного счетчика, формирователем опорных импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключа, четвертым элементом И, соединенным выходом со вторым счетным входом младших разрядов реверсивного счетчика, а первым входом — с неинверти(22)Заявлено 12077б (21) 2386777/18-28- (51)М. Кл;

789678 рую4им входом триггера, блоком задержки, пороговым устройством, выход которого соединен с установочным вхо. дом триггера и со входом блока задержки, блоком выдержки времени, сое. диненным входом с выходом блока задержки, формирователем опорных импульсов, вход которого подключен к выходу блока задержки, блоком установки допуска, выход которого соеди нен с входом установки порогового устройства и со вторым входом четвер. того элемента И, формирователем импульсов, подключенным к сигнальному входу ключа и ко входу порогового устройства, а входом — с выходом формирователя импульсов, причем инвертирующий выход триггера подключен ко ,второму управляющему Входу реверсивного счетчика.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит триггер 1, генератор 2 импульсов, элементы 3,4

И, реверсивный шаговый двигатель 5, микрометрический винт 6, преобразователь 7 перемещения в частоту, формирователь 8 импульсов, блок 9 выдержки времени, элемент 10 ИЛИ, реверсивный счетчик 11, элемент 12 И, блок

13 индикации, пороговое устройство

14, ключ 15, формирователь 16 опорных импульсов, блок 17 задержки,элемент 18 И, блок 19 установки допуска.

Устройство работает следующим образом.

Перед .началом измерения с помощью блока 19 установки допуска производится установка частоты срабатывания порогового устройства 14. При подаче управляющего сигнала на триггер 1 последний открывает элементы

3, 1 8 И и выдает команду на сложение в реверсивный счетчик 11. С блока

19 установки допуска через открытый элемент 18 И в младшие разряды реверсивного счетчика 11 заносится код, соответствующий частоте срабатывания порогового устройства 14. Импульсы с генератора 2 через открытый элемент 3 И поступают на -второй вход шагового двигателя 5, и через элемент 10 ИЛИ на счетный вход старших разрядов реверсивного счетчика 11.

При вращении вала двигателя 5 микрометрический винт 6 перемещается в направлении к измеряемой детали. Реверсивный счетчик 11 подсчитывает число импульсов, поступающих на вход двигателя 5, соответствующее числу шагов и, следовательно, расстоянию от начальной точки движения микрометрического винта 6. При попадании измеряемой детали в зону действия преобразователя 7 перемещения в частоту дальнейшие перемещения микрометрического винта прямо пропорционально преобразуются в частоту. При равенстве частоты с выхода преобразователя 7 перемещения в частоту и частоты срабатывания порогового устройства 14 последнее выдает импульс, который переводит триггер 1 в нулевое состояние. Элементы И 3 и 18 закрываются, импульсы с генератора 2 не проходят на вход шагового двигателя 5, и он останавливается. Сигнал с инвертирующего выхода триггера 1 поступает на второй управляющий вход счетчика 11 и переводит его в режим вычитания.

Через блок 17 задержки импульс с выхода порогового устройства 14 поступает также на вход блока 9 выдержки времени и на формирователь 16 onopt« ных импульсов. Задержка импульса блоком 17 задержки необходима для проведения измерений после окончания переходных процессов, вызванных движением микрометрического винта 6. Curgp нал с формирователя 16 опорных импульсов открывает ключ 15, и импульсы с формирователя 8 импульсов за образцовый интервал времени вычитактся из счетчика 11. Таким образом, код в сяетчике 11 равен сумме числа шагов шагового двигателя 5 и числового эквивалента частоты срабатывания порогового устройства 14 без числового эквивалента частоты сигнала с преобразователя 7 перемещения в частоту в момент полной остановки двигателя 5. Код в счетчике 11 определяет расстояние от начальной точки движения микрометрического винта 6 до контролируемой детали. Блок 9 выдержки времени открывает элемент 12

И на некоторый интервал времени для индикации результата измерений с помощью блока 13 индикации. После этого блок 9 выдержки времени откры4{) вает элемент 12 И на заранее заданное время. Импульсы с генератора 2 поступают на первый вход шагового двигателя, который перемещает микрометрический винт 6 на заданное расстояние от детали. С целью исключения значения частоты, соответствующей нулевому значению перемещения,за начало отсчета взято положение наконечника преобразователя перемещения в частоту, соответствующее частоте

«О срабатывания порогового устройства.

Значение частоты срабатывания порогового устройства выбирается выше частоты, соответствующей нулевому перемещению наконечника преобразователя.

Точность измерения линейных размеров устройства определяется не величиной перемещения микрометрического винта за один шаг шагового двигаd0 теля, как в известных устройствах, а точностью преобразователя перемещения в частоту. В связи с этим при заданной точности быстродействие может быть повышено путем увеличения

65 величины перемещения микрометричес789678

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9019/34 Тираж 801 Подписное

Филиал ППП Патент r, Ужгород, ул. Проектная, 4 кого винта за один шаг шагового двигателя.

Устройство для измерения линейных размеров, содержащее реверсивный шаговый двигатель, два элемента. Й, выходы которых подключены к входам шагового двигателя, генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами элемента И, блок выдержки времени, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, триггер, неинвертирующий выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И, реверсивный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом .элемента ИЛИ, а первый управляющий вход — с Heèíâåðòèðóþùèì выходом триггера, третий элемент И, входы которого подключены соответственно к выходам реверсивного счетчика и блока выдержки времени, блок индикации, связанный входом с выходом третьего элемента И, микрометрический винт, соединенный с шаговым двигателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, оно снабжено преобразователем перемещения в частоту, механически соединенным с микрометрическим винтом, ключом, выход которого связан с первым счетным входом младших разрядов реверсивного счетчика, формирователем опорных импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключа, четвертым элементом И, соединенным выходом со вторым счетным входбм младших раз" рядов реверсивного счетчика, а первым входом — с неинвертирующим входом триггера, блоком задержки, пороговым устройством, выход которого соедийей с установочным входом триггера и со входом блока задержки, блоком выдержки времени, соединенным входом с выходом блока задержки, формирователем

15 опорных импульсов, вход которого под- ключен к выходу блока задержки,блоком установки допуска, выход которого соединен с входом установки порогового устройства и с вторым входом

gg четвертого элемента И, формирователем импульсов, подключенным выходом к сигнальному входу ключа и ко входу порогового устройства, а входом - с выходом формирователя импульсов, причем инвертирующий выход триггера подключен ко второму управляющему входу реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Р 133072, кл. С 4 Н, 1969.

2. Патент СНА Ф 3844047, кл. 33-166, 1974 (прототип).