Устройство для измерения диаметров крупногабаритных изделий Советский патент 1989 года по МПК G01B7/12 

4ib О) О СЛ

;о «ч

3 разрешается счет импульсов с генератора 9 счетчику 5. Второй импульс с преобразователя 2 угла поворота запрещает счет импульсов счетчику 5 и счетчику 6. При этом за время прохождения сигнала через элемент 1 2 здержки происходит запись числа.импульсов NI со счетчика 5 и N со счетчика 6 в блок 14 вычисления диаметра.После прохождения сигнала через элемент 12 счетчик 5 обнуляется, а счетчик 6 опять начинает считать импульсы с генератора 9 . В момент прихода импульса в конце полного оборота с датчика 3 счетчик 6 продолжает считать импульсы с генератора 9 по команде от пре- дьщущего импульса с преобразователя 2 угла поворота, а счетчик 5 начинает счет импульсов с генератора 9. Следующий импульс от преобразователя 2 угла поворота останавливает

1

счет счетчиков 5 и 6. При этом число импульсов Nij со счетчика 5 и Nj со счётчика 6 переписывается в блок 14.Кроме того, первый счетчик 4 считает число N. импульсов преобразователя 2 угла поворота за полный оборо детали. Число Nj на 1 больше полных периодов прохождения измерительного ролика. Таким образом в блоке 14 записываются в моменты начала и конца полного оборота детали числа N, , «2, N, N4 и N, .Вычисление диаметра происходит в блоке 14 по фор- муле

-(N,

га

NI . .N

Na Nf

где dp - диаметр измерительного ролика; m - разрешающая способность преобразователя 2 угла поворота. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной техника и может использоваться в машиностроении. Целью изобретения является повьштение точности за счет измерения скорости вращения в моменты поворота измерительного ролика в начале и конце полного оборота деталей. При вращении детали с приходом первого импульса преобразователя 2 угла поворота начинается счет импульсов генератора 9 счетчиком 6. После прихода импульса начала полного оборота с датчика

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в машиностроении при измерении диаметров ва- лов и отверстий в процессе обработки их на металлорежущих станках.

Целью изобретения является повьше- ние точности измерения.

На чертеже представлена структур- ная схема устройства.

Устройство содержит измерительный ролик 1, кинематически связанный с преобразователем 2 угла поворота, датчик 3 числа оборотов детали, пер- вый, второй и третий счетчики 4-6 импульсов, первый счетчный триггер 7 и второй D-триггер 8, информационный вход первого счетчика 4 импульсов подключен к выходу преобразователя 2 угла поворота и тактовому входу второго D-триггера 8, а управляющий вход - к прямому выходу первого счетного триггера 7, инверсный выход которого подключен к D-входу второго D-триггера 8, а вход - к датчику 3 числа оборотов детали, генератор 9 тактовых импульсов, выход которого подключен к информационным входам

второго и третьего счетчиков 5 и 6 импульсов, где схемы Ш и П выделения неравнозначности первыми входами подключены к прямому выходу второго D-триггера 8, а вьпсоды соединены с первыми управляющими входами соответственно второго и третьего счетчиков 5 и б импульсов, второй управляющий вход счетчика 5 импульсов соединен с выходом датчика 3 числа оборотов детали, второй вход схемы 10 выделения неравнозначности подключен к инверсному выходу первого счетного триггера 7, элемент 12 задержки, вход которого соединен с прямым выходом первого счетного триггера 7, а выход - с вторым входом схемы 11 вьщеления неравнозначности, электронный ключ 13, первый вход которого соединен с выходом преобразователя 2 угла поворота, а второй - с выходом схемы 11 вьщеления неравнозначности, а выход - с вторым управляющим входом третьего счетчика 6 импульсов, блок 14 вычисления диаметра, вход которого подключен к выходам соответственно первого, второго и третьего счетчиков 4-6 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние триггеров 7 и 8 и счетчиков 4 - 6 - нулевое. Первый триггер 7 меняет свое состояние по каждому положительному перепаду на счетном входе Т.

Положительный перепад на С-входе второго D-триггера 8 устанавливает его в состояние, соответствующее логическому уровню на D-входе. На первом управляющем входе второго счетчика 5 - уровень логической единицы, разрешающий его работу, а на соответствующем входе третьего счетчика 6 - уровень логического нуля, запрещающий работу счетчика.

Измерительный ролик 1 приводят в контакт с вращающейся деталью (не показана) и преобразователь 2 угла поворота начинает генерировать импульсы, причем каждый импульс соответствует повороту измерительного роли146П597

цы с первого управляющено входа рого счетчика 5 импульсов, а вто схема 11 выделения неравнозначно g запрещает по первому управляющем

входу работу третьего счетчика 6 пульсов и сброс его в нулевое со ние через электронный ключ 13.

Таким образом, :за время повор 10 измерительного ролика I от начала полного оборота детали до прихода первого импульса от преобразовате 2 в счетчик 5 с генератора 9 запи шется N, импульсов. В счетчик 6 з 15 время поворота измерительного рол

Збо I на угол oi --- в момент нача

полного оборота детали .(т - разр шающая способность преобразовател угла поворота) запишется сов с генератора 9.

20

N импу

и N переписывают

Значения N

в устройство 14 вычисления диамет за время задержки сигнала элемент

.-- - -г - .ж ni ridjici улемент

ка 1 на определенный угол. Положитель-25 12. По истечении времени задержки

fhnr-ilTTi ....„ .r i yivrs.l l

ный фронт первого импульса с преобразователя 2 угла поворота переводит второй триггер 8 в единичное состояние и через первую схему 10 выделения неравнозначности снимается разрешение с первого управляющего входа второго счетчика 5 импульсов, а через вторую схему 11 выделения неравнозначности разрешается счет импульсов с генератора 9 третьему счетчику 6 импульсов и сброс его содержимого в нуль импульсов от преобразователя 2 угла поворота измерительного ролика 1 через электронный ключ 13. С приходом первого импульса от датчика 3 числа оборотов детали изменяется состояние первого триггера 7 на единичное и на первом управляющем входе первого счетчика 4 импульсов появляется разрешение на счет импульсов от преобразователя 2 угла поворота измерительного ролика I. Одновременно через второй управляющий вход обнуляется второй счетчик 5 импульсов, а первая схема 10 вьщеления неравнозначности вновь разрешает работу второго счетчика 5 импульсов через первый управляющий вход. По приходу очередного импульса от преобразователя 2 угла поворота измерительного ролика 1 второй D-триггер 8 переходит в нулевое состояние. При этом первая схема 10 выделения неравнозначности снимает разрешающий уровень логической едини-.

вторая схема I1 выделения неравнозначности вновь дает разрешение на работу третьего счетчика 6 импульс и сброс его в нулевое состояние им 30 пульсами от преобразователя 2 угла поворота через электронный ключ 13 дальнейшем, до конца оборота детал первый счетчик 4 импульсов считает импульсы от преобразователя 2 угла jg поворота, а третий счетчик 6 - пер од поворота измерительного ролика на угол 0.. , сбрасываясь в нулевое состояние каждым импульсом от пре образователя 2 угла поворота. 40 - По окончании полного оборота детали датчик 3 числа оборотов дет ли сформирует новый импульс, которы переводит первый триггер 7 в нулев состояние,залретив этим работу пер45 вого счетчика 4 импульсов. Число им пульсов N,, записанное в счетчике 4 на единицу больше числа поворотов измерительного ролика 1 на угол d в течение полного оборота детали. Это 50 же импульс от датчика 3 числа оборо тов детали через второй управляющий вход второго счетчика 5 импульсов переводит его в нулевое состояние, а первая схема 10 вьщеления не- 55 равнозначности через первый управляющий вход второго счетчика 5 импульсов разрешает его работу.

С приходом первого импульса от преобразователя 2 угла поворота из146П597

цы с первого управляющено входа второго счетчика 5 импульсов, а вторая схема 11 выделения неравнозначности g запрещает по первому управляющему

входу работу третьего счетчика 6 им- пульсов и сброс его в нулевое состояние через электронный ключ 13.

Таким образом, :за время поворота 0 измерительного ролика I от начала полного оборота детали до прихода i первого импульса от преобразователя 2 в счетчик 5 с генератора 9 запишется N, импульсов. В счетчик 6 за 5 время поворота измерительного ролика

Збо I на угол oi --- в момент начала

полного оборота детали .(т - разрешающая способность преобразователя 2 угла поворота) запишется сов с генератора 9.

0

N импульи N переписываются

Значения N

в устройство 14 вычисления диаметра за время задержки сигнала элементом

- -г - .ж ni ridjici улемент

5 12. По истечении времени задержки

25 12. По истечении времени задержки

.r i yivrs.l l

вторая схема I1 выделения неравнозначности вновь дает разрешение на работу третьего счетчика 6 импульсов и сброс его в нулевое состояние им- 30 пульсами от преобразователя 2 угла поворота через электронный ключ 13. В дальнейшем, до конца оборота детали, первый счетчик 4 импульсов считает импульсы от преобразователя 2 угла jg поворота, а третий счетчик 6 - период поворота измерительного ролика I на угол 0.. , сбрасываясь в нулевое состояние каждым импульсом от преобразователя 2 угла поворота. 0 - По окончании полного оборота детали датчик 3 числа оборотов дета -- ли сформирует новый импульс, который переводит первый триггер 7 в нулевое состояние,залретив этим работу пер 5 вого счетчика 4 импульсов. Число импульсов N,, записанное в счетчике 4, на единицу больше числа поворотов измерительного ролика 1 на угол d в течение полного оборота детали. Этот 0 же импульс от датчика 3 числа оборотов детали через второй управляющий вход второго счетчика 5 импульсов переводит его в нулевое состояние, а первая схема 10 вьщеления не- 5 равнозначности через первый управляющий вход второго счетчика 5 импульсов разрешает его работу.

С приходом первого импульса от преобразователя 2 угла поворота измерительного ролика 1 второй триггер 8 переходит в единичное состояние, и первая и вторая схемы 10 и 11 выделения неравнозначности запрещают через первые управляющие входы работу соответственно второго и третьего счетчиков 5 и 6 импульсов За время поворота измерительного ролика 1 от,, конца полного оборота детали до при-- хода первого после него импульса от преобразователя 2 угла поворота во втором счетчике 5 с генератора 9 запшется импульсов. В счетчике 6 за время поворота измерительного ролика 1 на угол об в момент конца полного оборота детали запишется N сов ,от генератора, и N перепишутся в блока 14 вычисления диаметра

, импуль- Значение N,N регистры памяти

Блок 14 вычисляет диаметр изделия формуле

А

m

D

(N3: +

N, N. Ni ,

где d

Р

- диаметр измерительного

ролика 1 . При вычислении предполагается, что скорость вращения в измеряемой детали постоянна на длине Дуги, равной

jrd m

Формула изобретения

Устройство для измерения диаметров крупногабаритных изделий, содержащее измерительный ролик, кинематически связанный с преобразователем угла поворота, датчик числа оборотов детали, первый, второй и третий

счетчики импульсов, первый и второй триггеры, информационный вход первого счетчика импульсов подключен к выходу преобразователи угла поворота и тактовому входу второго триггера, а управляющий вход - к прямому выходу первого счетного триггера, инверсный вход которого подключен к

D-входу второго триггера, а вход - к датчику числа оборотов детали, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к информационным входам второго и третьего счетчиков,

блок вычисления диаметра, входы которого соединены с выходами соответственно первого, второго и третьего счетчиков импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено первой и второй схемами.выделения неравнозначности, первые входы которых подключены к прямому выходу второго триггера, а выходы соединены с первыми управляющими входами второго и третьего счетчиков импульсов соответственно, второй управляющий вход второго счетчика импульсов подключен к выходу датчика числа оборотов детали,

второй вход первой схемы выделения неравнозначности подключен к инверсному выходу первого триггера, элемент задержки, вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а

ВЫХОД - с вторым входом второй схемы вьщеления неравнозначности, электронный ключ, первый вход которого подкхдачен к выходу преобразователя угла поворота,, второй вход - к выходу

второй схемы выделения неравнозначности, а вмход электронного ключа соединен с вторым управляющим входом третьего счетчика импульсов.