Фотоэлектрическое устройство для контроля внутреннего диаметра обечаек Советский патент 1986 года по МПК G01B21/10 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля геометрических параметров цилиндрических крупногабаритных деталейS и может быть использовано в химическом и нефтяном машиностроении при производстве обечаек.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет ста билизащ-ш точки отсчета координат при дистанционном измерении диаметра фотоэлектрической системой.

На фиг. 1 представлена оптическая часть устройства со стороны вход ньгх торцов световодов; на фиг. 2 - то же, со стороны выходных торцов световодов.

Фотоэлектрическое устройство для контроля внутреннего диаметра обечаек содерлсит диапроектор (на чертеже не показан), пять световодов 1-5, входные концы первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 световодов установлены в плоскости изображения диапроектора по углам квадрата, пять фотодатчиков 6-10,, установленных на выходных концах световодов 1-5, пере мещающий двухкоординатный Механизм, снабженный двумя серводвигателями, второй диапроектор (на чертеже не показан), в плоскости изображения кО торого расположен входной конец пятого световода 5, привод (на чертеже не показан) вращения второго диапроектора, прерыватель 11 светового потока, выполненный в виде полого цилиндра G равномерно расположенными по образующей прорезямн, установленный так, что стенки цилиндра находят ся между выходными концами световодов 1-5 и фотодатчиками 6-10, и элек тронный регистратор сигналов (на чар теже не показан), имеющий пять цепей из последовательно соединенных усил И телей фототока и формирователей импульсов, два идентичных измеритель- , ных канала, каж,п;ый из которых содержит две дифференцирующих цепочки, блок вычитания, логический элемент ИЛИ, одновибраторз, ключ и усилитель электропривода, индикатор. Входы усилителей, являющиеся входами элек- троЙ1ого регистратора сигналов, сое- динены с вькодами фотодатчиков, выходы формирователей :нмпульсов5 соответствующие световодам, входные концы которых расположены в противо.„

20

25

положных углах квадрата, соединены с выходаму. блоков вычитания и через дифференцирующие цепочки С входами логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибра- тора, управляюший вход ключа соединен с выходом одновибратора, инфор- мационньЙ вход ключа соединен с выходом блока вычитания, а его выход to с входом усилителя электропривода,

выход которого является выходом электронного регистратора сигнала и соединен с входом серводвигателя, диапроекторы установлены на перемещаюtS щем двухкоординатном механизме.

Устройство работает следующим образом.

Иэлучение от нагретого (или подсвеченного) изделия поступает на входы диапроекторов, которые формируют изображения частей изделия на входЕЫх торцах световодов 1-5. Световые потоки с торцов световодов 1-5 модулируются прерывателем 11 светового потока, вращающимся вокруг своей оси, и в виде световых импульсов поступают на фотоприемники 6-10. Импульсы фототока усиливаются усилителями фототока и формируются формирователями импульсов. Импульсы, соответствующие сигналам с четырех фотоприемников 6-9, поступают на вхо- дь двух идентичных измерительных каналов, каждый из которых управляет одним из серводвигателей перемещающего двухкоординатного механизма. Они работают следующим образом. Передние 4 ронть импульсов определяют полол(;ение касательных к контуру изделия о Эти фронты выделяются диффе- ренцирующш и цепочками и в виде коротких коутульс ов поступают через схемы ИЛИ на. входы одновибраторов, запуская ЕЕХ. Блоки вычитания формируют разноcTj-ые импульсы, длительность которых пропорциональна временной задержке между импульсами фототока, cooтEeтcтвyIoщи ш противоположным точ5 3 кам изделия Эти импульсы через ключи и усшштели электропривода поступают на серводвигатели перемещающего двухкоординатного механизма. Ключи открьшаются импульсами с выхода

55 одноЕ:ибраторов, которые вьщеляют импульсы, соответствутощие разности временных положений передних фрон- . тов кмщ лъсов фототока.

30

3S

45

Таким образом серводвигатели буду работать до тех пор, пока ось первого диапроектора не установится посредине между противоположными точками изделия по двум координатам. После установки диапроекторов в стационарное положение производится контроль внутреннего диаметра изделия. Второй диапроектор, вращаясь вокруг своей оси, формирует изобра- жение торца изделия на входном торце пятого световода. Длительность импульсов фототока на выходе пятого фотоприемника пропорщюнальна отклонению края изделия от оси второго диапроектора. Длительность импульсов усиленных пятым усилителем фототока и сформированным пятым формирователем импульсов, -определяется индикатором.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для контроля внутреннего диаметра обечаек, содержащее диапроектор, пять световодов, входные концы четырех из которых установлены в плоскости изображения диапроектора по углам квадрата, пять фотодатчиков, установленных на выходных концах световодов, перемещающий двухкоординатный ме-- ханизм, снабженный двумя серводвигателями, и электронный регистратор сигналов, имеющий пять цепей из последовательно соединенных усилителей фототока и формирователей импульсов, и индикатор, входы усилителей, являющиеся входами электронного регистратора сигналов, соединены с выходами фотодатчиков, отличающееся

тем, что,, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено прерывателем светового потока, выполненным в виде полого цилиндра с равномерно расположенными по образующей прорезями, установленными так, что стенка цилиндра находится между выходными концами световодов и фотодатчиками, вторым диапроектором, в плоскости изображения которого расположен входной конец пятого световода приводом вращения второго диапрюек- тора, диапроекторы установлены на перемещающем двухкоординатном механизме, выход формирователя импульсов, соответствующего пятому световоду, соединен с входом индикатора, электронный регистратор сигналов снабжен двумя идентичными измерительными каналами, каждый из которых соержит две дифференцирующих цепочки, блок вычитания, логический элемент ИЛИ, одновибратор, ключ и усилитель электропривода, выходы формир вате- ей импульсов, соответств шлцих световодам, входные концы которых расположены в противоположных углах квадрата, соединены с входами блоков вычитания и через дифференцируклцие цепочки с входами логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, управляющий вход ключа соединен с выходом одно- вибратора, информационный вход ключа соединен с выходом блока вычитания,; а его выход - с входом усилителя электропривода,, выход которого явля- ется выходом электронного регистратора сигнала и соединен с входом серводвигателя.

Фие.1

Н электронному рвгастр 1

Редактор Н, Егорова

Составитель Ю. Курбатов Техред О.Сопко

Заказ 2757/40 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного ко1 датета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи&.2

Корректор И.Эрдейи

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических размеров цилиндрических крупногабаритных деталей. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет стабилизации точки отсчета координат при дистанционном измерении диаметра. Предлагаемое устройство содержит систему автоматического регулирования положения измерительного преобразователя откло- нения внутреннего диаметра обечайки от номинального, который при измерении вращается вокруг оси, связанной с системой. Система автоматического регулирования определяет центр изделия с минимальной погрешностью, который находится в центре прямоугольника, все стороны которого являются касательными к контуру обечайки, В устройстве применена система автоматического регулирования положения измерительного преобразователя, которая связывает базу измерения с изделием, что позволяет повысить точность с измерения. 2 ил. а И SD ОО N3 00