Фотоэлектрический инкрементальный растровый преобразователь Советский патент 1989 года по МПК G01B5/02 

/AJyVS.

г со

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений линейных величин.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 показана схема фотоэлектрического инкрементального растрового преобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Г, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Фотоэлектрический инкрементальный растровый преобразователь содержит корпус 1 с цилиндрической направляющей 2, установленное в ней ведущее звено, выполненное в виде последовательно установленных щтока 3 с опорой 4 скольжения из антифрикционного материала фторопласта или еинилпласта и полусферическим торцом 5 на одном конце и из.мерительным наконечником 6 на другом конце, измерительного растра 7 с опорами 8 и 9 скольжения, закрепленными на его концах, опора 9 контакти- рует с торцом 5, и пружины 10 сжатия, закрепленный на корпусе 1 с помощью рамки 1 1 индикаторный растр 12 и элемент, ориентирующий растры 7 и 12, выполненный в виде опорных винтов 13 и 14, выполненных из антифрикционного материала со сфери- ческими наконечниками и контактирующих с измерительным растром 7 в точках, лежащих по разные стороны от оси симметрии направляющей 2. В корпусе 1 со стороны измерительного растра 7 закреплены свето- диоды (не показаны), а со стороны индика- торного растра 12 - фотодиоды (не показаны). Винты 13 и 14 отрегулированы так, что не изгибают растр 7 и определяют положение поверхности щтрихов. Рамка 11 обеспечивает возможность регулировки зазора между растрами 7 и 12 и разворота щтрихов Ьастра 12 относительно щтрихов растра 7. Воздущное пространство 15 выполняет функции демпфера и компенсирует изменение усилия пружины 10. Опоры 8 и 9 и винты 13 и 14 обеспечивают уменьшение погрешнос- тей, связанных с установкой щтока 3, люфтами в направляющей 2 и действием усилий, направленных под углом к оси щтока 3.

Фотоэлектрический инкрементальный растровый преобразователь работает сле- дуюп.1им образом.

От объекта измерения щток 3 вместе с жестко закрепленной на нем опорой 4 перемещается относительно направляющей 2 без зазора. Далее движение передается через полусферический торец 5 измерительному растру 7 через точечный контакт с опорой 9.

Перемещаясь, измерительный растр 7 скользит по сферическим наконечникам опорных винтов 13 и 14, определяющих положение поверхности его щтрихов с постоянным по всему диапазону измерения зазором между растрами 7 и 12. Образуется картина комбинационных полос. Фотодиоды (не показаны) преобразуют световую энергию светодиодов в сигналы напряжения с периодом, пропорциональным 1/4 периода измерительного растра 7.

При обратном перемещении щтока 3 в воздушном пространстве 15 происходит сжатие воздуха, что создает некоторое избыточное давление, действие которого направлено противоположно действию пружины 10 сжатия. Это компенсирует изменение усилия пружины 10 при изменении ее длины и работает как демпфер.

В случае использования преобразователя в качестве самостоятельной измерительной головки электронная часть и устройство индикации могут быть выполнены в корпусе 1.

Формула изобретения

Фотоэлектрический инкрементальный растрО Вый преобразователь, содержащий корпус с цилиндрической направляющей, установленное в ней ведущее звено, подпружиненное в осевом направлении, измерительный растр, установленные на корпусе индикаторный растр и элемент, ориентирующий один растр относительно другого, осветитель и фотоприемник, соосно установленные с разных сторон растров по нормали к их поверхностям, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, ведущее звено выполнено в виде последовательно установленных щтока с опорой скольжения и полусферическим торцом на одном конце и с измерительным наконечником на другом, двух опор скольжения, закрепленных на концах измерительного растра, одно из которых контактирует с полусферическим торцом щтока, и пружины сжатия, взаимодействующей с другой опорой, элемент ориентирующий растры, выполнен в виде двух опорных винтов, контактирующих с измерительным растром в точках, лежащих по разные стороны от оси симметрии направляющей, а опорные винты и опора скольжения штока выполнены из антифрикционного материала.

lit

13

11

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных величин. Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения погрешностей шага измерительного растра из-за деформации изгиба и перекоса. При измерении шток 3 с опорой 4 из антифрикционного материала перемещается в направляющей 2 без зазора. Движение штока через торец 5 передается на измерительный растр 7, закрепленный на опорах 8 и 9 и подпружиненный пружиной 10. Перемещаясь, измерительный растр скользит по сферическим наконечникам опорных винтов 13 и 14, выполненных из антифрикционного материала и определяющих положение поверхности его штрихов с постоянным по всему диапазону измерения зазором между измерительным растром 7 и индикаторным растром 12. При обратном перемещении штока 3 в воздушном пространстве 15 происходит сжатие воздуха, обеспечивается компенсация изменения усилия пружины 10 и демпфирование. 3 ил.

Фие. 2

13

r

Фиг.З