Устройство для автоматического измерения геометрических параметров крупногабаритных изделий Советский патент 1989 года по МПК G01B7/287 

ел

NU

ле включегшй привода импульсы с выхо дов датчиков 3 перемещения основания уменьшают хранящиеся в счетчиках 4 числа соответственно положениям Z,.,,, b точек А, В, С, основания 1. В момент касания 1--м щупом изделия его контакты размыкаются, i-e управляемые ключи 6 во всех трех каналах разрывают связь i-x ячеек 7 памяти со своими счетчикat, в результате чего в ячейках 7 памяти запоминается i-я триада чисел Z,;, Zg,., Zj;;. По мере опускания основания 1 срабатывают другие измерительные щупы 2, в результате чего запоминается следующая триада чисел и т,д. После опускания основания 1 в крайнее нижнее положение вычислительный блок 8 начинает потриадно анализировать данные из ячеек 7 памяти начиная с . Истинное расстояние Z. между i-M щупом и платформой 15 определяется по формуле Z ; ef p; -f-Kj.;Zc.;, Коээфициенты К- вычисляются заранее и хранятся в памяти вычислительного блока 8. После вычисления N значений фактических высот для всех щупов они передаются в сумматор 9, где сравниваются со значениями, хранящимися в блоке 10 уставок. Разница, свидетельствующая об отклоне-г НИИ, передается на индикатор 11,11 ил-.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения, это достигается путем обработки сигналов измерительных щупов, устраняющей влияние перекосов подвижных частей. Первоначально в счетчики 4 записывается код расстояния Z₀ между измерительными щупами 2 и платформой 15 с контролируемым изделием 14. После включения привода импульсы с выходов датчиков перемещения основания 3 уменьшают хранящиеся в счетчиках 4 числа соответственно положениям Z_A, Z_B, Z_C точек A, B, C основания 1. В момент касания I-M щупом изделия его контакты размыкаются, I-E управляемые ключи 6 во всех трех каналах разрывают связь I-X ячеек 7 памяти со своими счетчиками, в результате чего в ячейках 7 памяти запоминается I-я триада чисел Z_AI, Z_BI, Z_CI. По мере опускания основания 1 срабатывают другие измерительные щупы 2, в результаты чего запоминается следующая триада чисел и т.д. После опускания основания 1 в крайнее нижнее положение вычислительный блок 8 начинает потриадно анализировать данные из ячеек 7 памяти, начиная с I=1. Истинное расстояние Z_I между I-M щупом и платформой 15 определяется по формуле Z_I=K_AIZ_AI+K_BIZ_BI+K_CIZ_CI. Коэффициенты K_I вычисляются заранее и хранятся в памяти вычислительного блока 8. После вычисления N значений фактических высот для всех щупов они передаются в сумматор 9, где сравниваются со значениями, хранящимися в блоке 10 уставок. Разница, свидетельствующая об отклонении, передается на индикатор 11. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной тех1шке и может быть использовано в машиностроении.

Целью изобретения является повы- шение точности измерения путем обработки сигналов измерительных щупов j устраняющей влияние перекосов подвижных частей.

На чертеже приведена блок-схема устройствао

Устройство содержит основание 1 , на котором установлены измерительные 2 5 три датчика 3 перемещения основания, три счетчика 4, три запоминающих блока 5, в состав которых входят управляемые ключи б и ячейки . 7 памяти, вычислительный блок 8, сумматор 9э блок 10 уставок, индикатор 11. Датчики 3 перемещения основания крепятся к нему в точках А, В, и С, не лежащих на одной линии. Количество управляемых ключей б и ячеек 7 памяти в каждом зaпo шнaющeм блоке 5 равно числу N измерительных щупов 2. Управляющие входы трех одноименных управляемых ключей 6 запоминающих блоков 5 соединены между собой и подключены к соответствующим контактам 12 измерительньк щупов 2. Контакты 13 измерительных щупов соединены с корпусом. Информационные входы управляем1з1х ключей 6 каждого запоминающего блока 5 соединены между собо к подключены к выходу -соответствую щего счетчика 4, вход которого соединен с соответствующим датчиком 3 перемещения о ;нования. Выхода управляе

5

0

5

д

5

0

5

мых ключей 6 соединены со входами соответствующих ячеек 7 памяти, выхо- ды которых соединены со входом вычислительного блока 8, выход которого соединен с первым входом сумматора 9. Выход блока 10 уставок соединен со вторым входом сумматора 9, выход которого подключен ко входу индикатора 11. Контролируемое изделие 14 находится на платформе 15.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении основание 1 поднято над контролируемым изделием 14, все измерительные щупы 2 своими головками замыкают между собой контакты 12 и 13. Управляе -1ые ключи 6 открыты, вследствие чего данные в ячейках 7 памяти каждого из запоминающих блоков 5 соответствуют числу, хранящемуся-в счетчиках 4. Первоначально в счетчики 4 записывается код расстояния Z JJ между щупами 2 я платформой 15, на которой лежит контролируемое изделие 14. После включений привода (не показан) основание 1 начинает приближаться к контролируемому изделию 14. Импульсы с выходов датчиков 3 перемещения основания уменьшают хранящиеся в счетчиках 4 числа соответственно положениям Z, Z и Z (. тонек А, В и С основания 1 . Аналогично изменяются и коды в ячей- 7 памяти каждого канала. Величины Zj,, Z,и Z J., как правило, не равны между собой Из-за перекоса основа- шя в процессе движения.

в момент касания 1-м измерительным щупом 2 изделия его контакты размыкаются, i-e ключи 6 во всех трех каналах разрывают связь i-x ячеек 7 памяти со своими счетчиками, в результате чего в ячейках запоминается i-я триада чисел Z,-, Z g; и ,

По мере опускания основания 1 срабатывают другие измерительные щупы 2, что приводит к запоминанию следующих триад чисел и т.д.

После опускания основания 1 в крайнее нижнее положение вычислительный

К/,; 5t(i- Х,)(У,-У,)-(Х;-Х,Х(У,-У.);

Kg; (х,- ХС)(У.- у)-(х,- -)(у;- Ус); KC; ХО()(У,-- у)-(;- Уа)3 ;

где

D (хо,- ,- УС) - -(Хд- Х.) (уо- yfc)

Величины (х j, у J); (х,, У,) J (х, у); (х,, у) есть координаты соответственно i-ro щупа и точек А, В, С присоединения датчиков к основанию в прямоугольной системе координат х, у , связанной с основа-, нием.

Вьшод формулы (1) и выражений для коэффициентов получен из . условия, что основание 1 в процессе движения сохраняет свою форму, несмотря на пе рекосы в направляющих.

Коэффициенты К вычисляются зара нее и хранятся в постоянном запоминающем устройстве вычислительного блока 8.

После вычисления N значений факти ческих высот Z для всех щупов они передаются в сумматор 9, где сравниваются с теоретическими значениями h, хранящимися в блоке 10 уставок. Разница, свидетельствующая об отклонении фактической формы от теоретической, передается на индикатор 11. Основание 1 поднимается в исходное положение, устройство подготовлено к следующему измерению.

-

з g я

14974496

блок 8 начинает потриадно анализировать данные из ячеек 7 памяти, начиная с i 1 .

Истинное расстояние Z между i-M щупом и платформой 15, равное высоте изделия в i-й точке, определяется по формуле

..-Z«,+ K.iZ.. (1)

А Ai

+ К

в,- 6 i

: Коэффициенты зависят от взаимного расположения i-ro щупа точек А, В, и С и равны:

30

35

40

45

50

55

При использовании устройства в линиях контроля шагающего типа с подъемными столами основание 1 с измерительными щупами 2 может быть неподвижньм, а датчики 3 перемещения соединены с подъемными столами указанньк линий, что упрощает механическую часть устройства.

Изобретение позволяет существенно повысить точность измерения формы крупногабаритных изделий за счет уменьшения ошибок от перекоса направляющих .

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения геометрических параметров крупногабаритных изделий, содержащее основание, измерительные , установленные на основании, последовательно соединенные датчик перемещения основания, счетчик и запоминающий блок, состояггщй из управляемых ключей, управляющие входы которых соединены с измерительными щупами, информационные вхо;5 1 соединены с выходом счетчика, и ячеек памяти, входы которых соединены с выходами ключей, индикатор, блок уставок, сумматор, выход которого соединен с входом индикатора, вход сумматора - с выходом блока уставок, отличающееся тем, что, с целью повьшения

714974498

точности измерения, оно снабжено дву-дом сумматора, входгл дополнительньк

мя дополнительными датчиками пере-счетчиков соединены с выходами домещения основания, двумя дополнитель-полнительньк датчиков перемещения

ными счетчиками, двумя дополнитель-основания, информационные входы клюными запоминающими блоками и однимчей соединены с выходами соответствычислительным блоком, входы котороговующих дополнительных счетчиков,

соединены с выходами запоминающихуправляющие входы ключей - с измериблоков, выход соединен с вторым вхо-тельными щупами.