Компенсационное устройство бесконтактного контроля профиля подвижного объекта Советский патент 1988 года по МПК G01B21/20 G01R17/06 

(Л

готовления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет расширения диапазона измеряемых профилей путем последовательной компенсации отклонений измеряемого профиля в нескольких точках от заданной кривой второго порядка. Изображение.измеряемой поверхности объекта 2 проецируется на экран 3, где установлены вдоль кривой второго порядка фотодатчики А, 5, включенные соответственно в плечи мостовых схем 6 и 7. Выходной сигнал мостовых схем через коммутируюидие элементы 8, 9, управляемые генератором 17 тактовой частоты, поступает на

вход ренерсивного двигателя 12, который перемещает подвижны экран 3 в положение, соответствующее компенсации. При этом одновременно перемещается движок компенсирующего элемента 13, за счет чего напряжение рассогласования поступает в многокартальный аналого-цифровой преобразователь 16. Измерение осуществляется последовательно в нескольких точках. Сигналы аналого-цифрового преобразователя 16 аппроксимируются в ЭВМ методом наименьших квадратов кривой второго порядка и используются в схеме управления для коррекции при изготовлении объекта 2. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для измерения профиля тел вращения, представляющих собой вьтуклые поверхности второго порядка, в частности для бесконтактного контроля профиля поверхности линзы из кварцевого .стекла в процессе ее из

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для измерения профиля тел вращения, представляющих собой выпуклые поверхности второго поряд- ка, в частности для бесконтактного контроля профиля поверхности линзы из кварцевого стекла в процессе изготовления.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства - достигается за счет расширени диапазона измеряемых профилей путем последовательнойкомпенсации отклонений измеряемого профиля в нескольких точках от заданной кривой второго порядка.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит оптический проектор 1, проецирующий объект 2, - профиль поверхности которого компенсируется устройством, ПОДВИЖ1Д.1Й экран 3j, фотодатчики 4 и 5 (), установленные по линии заданного про филя, блок сравнения в виде мостовых схем 6 и 7, коммутирующие элементы 8-10, усилитель 11 сигнала рассогласования, входящий в блок сравнения, реверсивный двигатель 12, компенси- рующий элемент с движком, входящий в блок 13 сравнения, запоминающие ячейки 14 и 15, которые могут быть выполнены в виде накопительных конденсаторов, и генератор 17 тактовой частоты и многоканальный аналого- цифровой преобразователь 16. Выходы мостовых схем 6 и 7 через коммутирующие элементы 8 и 9 подключены на вход усилителя 11 сигнала рассогласования, выходной сигнал которого управляет реверсивным двигателем 12, ось которого кинематически связана с подвижным экраном 3 и движком компенсирующего элемента 13 Выход последнего через коммутирующий элемент 10 подключен к входам запоминающих ячеек 14 и 15, выход с которых связан с входом многоканального аналого- цифрового преобразователя 16. Работа коммутирующих элементов 8-10 синхронизована генератором тактовой час- тоты«

Устройство работает следующим об- разом.

Цри нормальном положении коммутирующих элементов 8 и 9 сигнал рассогласования с выхода моста 6 поступае на вход усилителя 11 сигнала рассогласования, реверсивный двигатель 12 при этом перемещает подвижный эк- ран 3 в положение, при котором происходит компенсация сигнала рассогласования, одновременно перемещая движок компенсирующего элемента 13.

Напряжение, пропоринонлльное отклонению первой точки кривой, с компеисл рующего элемента 13 через коммутирующий элемент 10 поступает на запоми нающую ячейку 14 и вход многоканального аналого-цифрового преобразователя 16. Наличие запоминающей ячейки позволяет производить считьшание ин- формации независимо от тактовой частоты генератора.По истечении периода времени, определяемо го тактовой частотой генератора, коммутирующие элементы 8- 10 переключаются в следующее положение и процесс компенсации повторяет- ся. При этом на вход второго канала многоканального аналого-цифрового преобразователя 16 поступает напряжение, пропорциональное отклонению второй точки кривой, полученное с ис- пользованием фотодатчика 5 , мостовой схемы 7 и запоминающей ячейки 15.

С выхода многоканального анапого- цифрового преобразователя 16 сигналы пропорциональные как минимумГтрем точкам кривой, учитывая симметрию тела вращения, поступают на ЭВМ для последующей аппроксимации кривой второ- го порядка (например, методом наименьших квадратов) и использования в системе управления.

Повьапение точности вычисления формы кривой может быть достигнуто установкой большего числа каналов, которые состоят из фотодатчика, мостовой схемы и запоминающей ячейки, без существенного усложнения схемы.

О

5

Формула изобретения Компенсационное устройство бесконтактного контроля профиля ПОДВ1-ГЖНОГО

объекта содержащее измерительный блок, блок сравнения и виде компенсирующего элемента с движком и усилителя сигнала рассогласования, реверсивный двигатель, ось которого кинематически связана с движком компенсирующего элемента, коммутирующие элементы, предназначенные для соединения усилителя сигнала рассогласования с реверсивным двигателем, и три запоми- наю1цие ячейки, отличающее - с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых профилей, оно снабжено генератором тактовой частоты, п-3 запоминающими ячейками, п-1 коммутирующим элементом и многоканальным аналого-цифровым преобразователем, мостовыми схемами, входящими в блок сравнения, в одно из плеч которых включены соответствующие фотодат- чики, измерительный блок вьтолнен в виде оптически связанных оптического проектора, подвижного экрана и п фотодатчиков, каждый из которых установлен в соответствующей заданной точке экрана, вькоды мостовых схем через коммутирующие элементы, связанные с генератором тактовой частоты, под- , кпючены к входу усилителя сигнала рассогласования, ось реверсивного двигателя кинематически связана с подвижным экраном, выход компенсирующего элемента через коммутируюише элементы соединен с п запоминающими ячейками и входом многоканального аналого-цифрового преобразователя.