УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ Российский патент 1997 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения линейных размеров изделий в процессе их механической обработки.

Известно устройство для измерения размеров объектов, в котором с помощью непрерывного лазера осуществляется измерение линейных размеров объекта (1). Лазер устанавливается на платформе, перемещаемой с помощью привода, управляемого блоком управления приводом. Датчик скорости перемещения платформы выдает информацию о скорости перемещения платформы в блок обработки, куда поступают также сигналы с выхода фотоприемника, оптически связанного с облучателем. Блок обработки сигналов фиксирует окончательную информацию о размере объекта после облучения непрерывным лучом лазера.

Недостаток устройства необходимость дополнительного освещения объекта и невозможность измерения линейных размеров изделия в процессе его механической обработки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения линейных размеров движущихся объектов, в котором с помощью непрерывного лазерного передатчика осуществляется облучение измеряемого объекта (2). Излучаемая световая энергия проходит через отверстие отражательного зеркала с отверстием и облучатель, установленный на платформе; отраженная световая энергия снова отражается от облучателя и отражательного зеркала с отверстием и попадает на фотоприемник, где преобразуется в электрический сигнал, который поступает в блок обработки сигнала. Блок обработки сигнала осуществляет выделение сигнала по амплитуде и ожидаемой конфигурации объекта и на основании данных о скорости движения платформы, поступающих с датчика скорости, выдает определенное количество следующих друг за другом импульсов, которое характеризует линейный размер объекта. Количество этих импульсов подсчитывается и высвечивается в блоке индикации, который устанавливается в исходное состояние с помощью панели сброса.

Недостаток устройства невозможность измерения линейных размеров изделия в процессе его механической обработки резанием на токарном или фрезерном станке.

Технической задачей изобретения является обеспечение измерения линейных размеров изделия в процессе его механической обработки.

Технический результат достигается введением панели ввода кода поправки и умножителя, выходом соединенного с третьим входом блока индикации, выход которого соединен с первым входом умножителя, соединенного вторым входом с выходом панели вводя кода поправки.

На фиг. 1 показано устройство; на фиг. 2 и 3 пример выполнения оптико-механических узлов в процессе обработки детали, вид сверху и спереди; на фиг. 4 блок индикации.

Приняты следующие обозначения: 1 панель ввода кода поправки; 2 панель сброса; 3 блок обработки сигналов; 4 умножитель; 5 блок индикации; 6 - датчик скорости; 7 непрерывный лазерный передатчик; 8 подвижная платформа; 9 привод; 10 блок управления приводом; 11 облучатель; 12 отражательное зеркало с отверстием; 13 станина сопряженная с суппортом; 14 фотоприемник; 15 суппорт; 16 резец; 17 обрабатываемая деталь; 18 передняя бабка; 19 задняя бабка; 20 световой луч; 21 первая линия задержки; 22 счетчик; 23 вторая линия задержки; 24 инвертор; 25 схема совпадения; 26 схема ИЛИ; 27 цифровой индикатор.

Выход панели сброса 1 соединен с первым входом блока индикации 5, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока обработки сигналов 3, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости 6, а второй вход с выходом
фотоприемника 14, на который поступает отраженная световая энергия от отражательного зеркала с отверстием 12, куда она поступает от облучателя 11, на который также поступает световой луч через это отражательное с отверстием 12, на которое световой луч поступает с непрерывного лазерного передатчика 7, кроме того облучатель 11 жестко связан с подвижной платформой 8, имеющей жесткую связь с отражательным зеркалом с отверстием 12, с фотоприемником 14, непрерывным лазерным передатчиком 7, станиной, сопряженной с суппортом 13, датчиком скорости 6 с приводом 9, имеющим вход, соединенный с выходом блока управления приводом 10, к тому же выход блока индикации 5 соединен с первым входом умножителя 4, имеющим второй вход, соединенный с выходом панели ввода кода поправки 1, а выход соединен с третьим входом блока 5 индикации.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Вдоль станины, сопряженной с суппортом 13, движется подвижная платформа 8 с помощью привода 9, который управляется блоком управления приводом 10, т. е. задается определенная скорость движения.

На станине, сопряженной с суппортом 13, расположен датчик скорости 6, непрерывный лазерный передатчик 7, отражательное зеркало с отверстием 12 и фотоприемник 14. С помощью непрерывного лазерного передатчика 7 осуществляется облучение детали в процессе ее обработки резанием на токарном или фрезерном станке.

Излучаемая световая энергия проходит через отверстие отражательного зеркала с отверстием 12 и облучатель 11, установленный на подвижной платформе 8. Отраженная от обрабатываемой детали световая энергия снова отражается от облучателя 11 и отражательного зеркала с отверстием 12 и попадает на фотоприемник 14.

Подвижная платформа 8 вместе с облучателем 11 двигается вдоль станины, сопряженной с суппортом 13, в прямом и обратном направлении (показано стрелкой). Суппорт 15 вместе с резцом 16 движется в направлении, показанном стрелкой, в процессе обработки детали 17, закрепленной с помощью передней и задней бабок 18 и 19. Таким образом, облучение детали осуществляется после снятия стружки с ее поверхности. Световой луч 20, отразившись от обрабатываемой детали 17 в процессе ее обработки (в данном примере ширины), попадает на фотоприемник 14, где преобразуется в электрический сигнал и попадает в блок обработки сигнала 3 (фиг. 2).

Блок обработки сигнала 3 осуществляет выделение сигнала по амплитуде и на основании данных о скорости движения подвижной платформы 8, поступающих с датчика скорости 6, выдает определенное количество следующих друг за другом импульсов, которое характеризует размер детали в процессе ее обработки.

Количество импульсов, следующих друг за другом, подсчитывается с помощью блока индикации 5. Импульсы с блока обработки сигнала 3 через линию задержки 21 поступают на вход счетчика 22, который считает количество этих импульсов, одновременно эти импульсы поступают на первый вход схемы совпадения 25 и через линию задержки 23, инвертор 24 на второй вход схемы совпадения 25. Величина линии задержки 23 равна периоду следования между двумя импульсами. В момент прихода первого импульса на выходе инвертора 24 будет присутствовать разрешение на его прохождение через схему совпадения 25. В моменты же прихода последующих импульсов такого разрешения не будет. Этот первый импульс, пройдя через схему ИЛИ 26, установит в исходное положение счетчика 22, а через время, превышающее длительность импульса, устанавливаемое с помощью линии задержки 21, начинает счет этих импульсов счетчиком 22. Информация с этого счетчика поступает через выход блока индикации 5 на первый вход умножителя 4. На второй вход умножителя 4 поступает код поправки в виде коэффициента с выхода панели 1 ввода кода поправки. Он определяется при юстировки путем сравнения фактического размера обрабатываемой детали с измеренным и зависит от погрешности установки облучателя и обрабатываемой детали относительно друг друга. Откорректированный размер детали вновь поступает с выхода умножителя 4 в блок индикации 5 для отображения на цифровом индикаторе 27. Сброс цифрового индикатора может осуществляться автоматически перед началом измерения и с помощью панели сброса, с выхода которой сигнал сброса проходит в блок индикации и далее через схему ИЛИ 26 на установку в исходное состояние счетчика 22, после чего устанавливается в исходное состояние и цифровой индикатор 27.

Устройство может быть использовано в процессе обработки деталей, при этом отпадает необходимость остановки станка для осуществления измерений размеров детали, что увеличивает производительность труда, чем обеспечивается эффективность применения устройства.

Использование: измерительная техника. Сущность изобретения: устройство содержит панель сброса 1, выходом соединенную с первым входом блока индикации 5, второй вход которого соединен с выходом блока обработки сигналов 3. Вдоль станины, сопряженной с суппортом 13, движется платформам 8. На станине расположены датчик скорости 6, непрерывный лазерный передатчик 7, отражательное зеркало 12 с отверстием и фотоприемник. 4 ил.

Устройство определения линейных размеров движущихся объектов, содержащее панель сброса, блок обработки сигнала, блок индикации, датчик скорости, непрерывный лазерный передатчик, подвижную платформу, привод, блок его управления, облучатель, отражательное зеркало с отверстием и фотоприемником, при этом оптический выход непрерывного лазерного передатчика через отверстие отражательного зеркала оптически сопряжен с облучателем, который оптически сопряжен через отражательное зеркало с отверстием с фотоприемником, выходом соединенным с первым входом блока обработки сигналов, второй вход которого соединен с датчиком скорости, жестко связанного с подвижной платформой, облучателем и приводом, вход которого соединен с выходом блока его управления, выход блока обработки сигналов соединен с первым входом блока индикации, вторым входом соединенного с панелью сброса, отличающееся тем, что в него введены панель ввода кода поправки и умножитель, выходом соединенный с третьим входом блока индикации, выход которого соединен с первым входом умножителя, соединенного вторым входом с выходом панели ввода кода поправки.