Устройство управления приводом делительной машины Советский патент 1986 года по МПК G01B21/00 

112

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в точном приборостроении и .станкостроении при разработке делительных машин для нареза- ния дифракционный решеток с интерференционным контролем деления и является усовершенствованием устройства

по авт. св. № 998857.

Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения дискретности деления.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2- временная диаграмма сигналов, поступающих на вход и снимаемых с выхода синхронного детектора,,

Устройство содержит установленную на неподвижную часть 1 делительной машины измерительную шкалу 2, установленную на подвижную часть 3 делительной машины индикаторную шкалу 4, источники 5 и 6 света, последовательно соединенные фотоприемник 7, детек тор 8, блок 9 отсчета перемещений, выход которого соединен с управляющим входом привода 10 грубого перемещения, .привод 11 точного перемещения мультивибратор 12, противоположные выходы которого соединены с источниками света 5 и 6, ключ 13, управляющий вход которого подключен к выходу блока 9, а информационный вход - к фотоприемнику 7, управляемый инвер тор 14, вход которого подключен к выходу ключа. 13, а выход - к информационному входу синхронного детектора 15, триггер 16, вход которого соединен с выходом блока 9 отсчета пе- ремещений, а выходы - с управляющими входами инвертора 14, управляющий вход синхронного детектора 15 связан с одним из выходов мультивибратора 12, а выход синхронного детектора 15 с входом привода 11 точного перемещения. На фиг, 2 приняты следующие обозначения: огибающие 17 и 18 пере- менного сигнала, поступающего на вход синхронного детектора 15, соответст- вующие двум растровым решеткам индикаторной шкалы; последовательные пучности 19 и 20 сигнала, соответствующие одной интерференционной муаровой полосе; отсчетные точки (узлы) 21 сигнала; низкочастотные колебания 22 одного знака напряжения, снимаемые с выхода синхронного детектора 15, полученные с инвертированием сигна172

ла, поступающего на вход синхронного детектора 15; низкочастотные колебания 23 противоположного знака напряжения, полученные без инвертирования входного сигнала синхронного детектора 15,

. Устройство работает следующим образом.

Мультивибратор 12 формирует прямоугольные импульсы, поступающие в противофазе на источники 5 и 6 света

Измерительная и индикаторная шкалы 2 и 4 образуют растровое сопряжение, которое при перемещении подвижной части 3 делительной машины относительно ее неподвижной части 1 модулирует световые потоки, формируемые источниками 5 и 6 света.

Благодаря взаимному сдвигу растровых решеток, нанесенных на индикаторную шкалу 4, на величину, равную половине цены муаровых полос, образуемых растрами, электрические сигналы, снимаемые с фотоприемника 7, содержат две огибающие 17 и 18 (фиг, 2а), сдвинутые друг относительно друга на 180°. Частоты несущих колебаний сигналов, формируемых огибающие, определяются частотой и фазой сигналов, образуемых мультивибратором 12, Действие устройства основано на том принципе, что каждая интерференционная муаровая полоса при ее прохождении образует две пучности (например, 19-20) разностного переменного фотоэлектрического сигнала, фаза колебаний несущей частоты для которых по отношению к фазе колебаний мультивибратора 12 отличается также на ,

Пучности сигнала детектируются по модулю детектором 8, выходной сигнал с которого поступает на вход блока 9 отсчета перемещений. После перемещения подвижной части 3 делительной машины приводом 10 грубых перемещений на заданное расстояние на выходе блока 9 отсчета перемещений формируется сигнал, отключающий привод 10 грубого перемещения и включающий (открывающий) ключ 13. Сигнал с выхода фотоприемника 7 поступает через ключ 13, инвертор 14 на информационный вход синхронного детектора 15,

Опорный сигнал на управляющий вход синхронного детектора I5 посту- пает с выхода мультивибратора 12, Синхронный детектор 15 осуществляет

3

синхронное (фазочувствнтельное) детектирование огибающих сигнала, снимаемого с фотоприемника 7. Включени синхронного детектора (путем откры - тия ключа 13) осуществляется вблизи точек 21, в которых амплитуды огибающих 17 и 18 близки одна к другой так, что амплитуда переменного разностного сигнала равна нулю (узлы 2 сигнала).

Дрейфовые смещения подвижной части 3 делительной машины приводят к изменению напряжения, снимаемого с выхода синхронного детектора 15. В свою очередь эти изменения напряжения, поданные на вход привода-И точного перемещения, вызывают его срабтывания, корректирующие положение подвижной части в периоды нанесения штрихов дифракционной решетки.

При переходе от одной пучности 19 к другой 20 в различных циклах работы делительной машины фаза колебаний несущей частоты изменяется на 180 . Однако триггер 16 под действием сиг-

налов, поступающих с выхода блока отсчета перемещений на его вход, после окончания каждого цикла работы машины переключает инвертор 14. За счет этого фаза переменных сигналов, пос- тупающих на информационных вход синхронного детектора 15, остается неизменной независимо от того, какая из последовательных пучностей сигнала

ф

17 .4

проходит в данный момент времени. В соответствии с этим знак низкочастотных колебаний 22 остается постоянным для различных пучностей. Привод 11 точного перемещения срабатывает в каждом цикле; периодических ошибок деления не возникает.

Цена каждой пучности составляет /2, т.е. половину интерференционной муаровой полосы. При просчете}в од- ном цикле мапшны m указанных пучностей сигнала ряд/ чисел штрихов на 1 мм нарезанных решеток определяется соотношением

, m

где мкм/6 мкм - дискретность системы измерительных решеток.

ормула изобретения

Устройство управления приводом делительной машины по авт. св. № 998857, отличающееся тем, что, с целью повьшгения точности за счет увеличения дискретности деления, в него дополнительно введены управляемый инвертор и триггер, при этом вход инвертора подключен к выходу ключа, выход - к входу синхронного детектора, управляющие входы соединены с выходами триггера, вход которого соединен с выходом блока отт- счета перемещений.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 998857. Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения дискретности деления. Устройство управления приводом делительной машины .на6жено -управляемым инвертором и триггером. При переходе от одной пучности, к другой в различных циклах работы делительной машины триггер 16 переключает инвертор 14, за счет этого полярность низкочастотных колебаний, снимаемых с выхода синхронного детектора 15, имеет одни и тот же знак для различных пучностей. Это позволяет использовать режимы работы с просчетом в каждом цикле работы делительной машины и нечетным числом пучностей (включая первую пучность), за счет этого увеличивается дискретность деления вдвое. 2 ил. § (Л INJ (pi/г./

ВНИШИ Заказ 7047/39 Тираж 670Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Риг.2