Устройство для контроля размеров изделий Советский патент 1989 года по МПК G01B21/02 

СП

1С

N9

о

00

о

торых подается напряжение с выхода схемы 19 вычитания. Пороговые значения напряжений устанавливаются таким образом, что индикаторы 23,2 не светятся. Снимают эталонное изделие 6 и устанавливают контролируемое, При перемещении каретки в случае отклонения размеров за границы допустимого щупы 5 по разному закрывают отверстия 3. В результате на входах пороговых элементов 20,21 появляется напряжение рассогласования, о чем информация отражается на индикаторах 23,2. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля размеров изделия путем частичной автоматизации процесса. Эталонное изделие 6 устанавливают в устройство. Световой поток от источника 1 света направляется на непрозрачную маску 4 с отверстиями 3 и щупами 5. Часть светового потока проходит отверстие 3 и формирует первый измерительный канал, а другая часть светового потока, отразившись от щупа 5, формирует второй измерительный канал. Оба потока преобразуют в электрический сигнал и сравнивают на схеме 19 вычитания. При помощи коммутатора 15 и блока 22 установки допусков задают пороговые значения напряжений на входах пороговых элементов 20,21, на вторые входы которых подается напряжение с выхода схемы 19 вычитания. Пороговые значения напряжений устанавливаются таким образом, что индикаторы 23,24 не светятся. Снимают эталонное изделие 6 и устанавливают контролируемое. При перемещении каретки в случае отклонения размеров за границы допустимого щупы 5 по разному закрывают отверстия 3. В результате на входах пороговых элементов 20,21 появляется напряжение рассогласования, о чем информация отражается на индикаторах 23,24.

Изобретение относится к измерителной технике и предназначено для контроля размеров изделий.

Цель изобретения - повышение точ- ности и производительности контроля размеров Изделий.путем контроля частичной автоматизации процесса.

На чертеже представлена схема уст ройства.

Устройство содержит источник 1 света, который через проекционный узел 2 освещает область, в которой находится отверстие 3 в непрозрачной поглощающей маске k. Проекционный узел 2, представляющий собой комбинацию линз, диафрагм и светофильтров (на чертеже не показано), формирует пучок света таким образом, чтобы се- чение луча в плоскости маски k было однородным по интенсивности, круглой формы и превышало в 1,5-2 раза диаметр отверстия 3. Под маской k расположены щупы 5. Один конец каж- дого щупа 5 находится в зоне, куда вводится изделие 6, а второй конец щупа 5 с высоким коэффициентом отражения наполовину закрывает отверстие 3 в маске k. ЛЦупы 5 с помощью пружин (не показаны) занимают положение, обеспечивающее размещение из делия 6 в зоне контроля между щупами 5 и упорами 7 (на чертеже показано положение изделия 6 при контре.- ле). Часть луча света, падающая на отверстие 3 в маске Ц, отражается от конца щупа и с помощью светоделителя 8 через объектив 9 направляется на первый фотоприемник 10, Дру- гая часть луча проходит через отверстие 3 и с помощью объектива 11 фокусируется на втором фотоприемнике 12. Сигнал с выходов первого 10 и второго 11 фотоприемников подаются на входы первого 13 и второго И нормирующих усилителей, представляющие собой усилители с регулируемыми коэффициентами усиления. Эти коэффициенты устанавливаются сигналами от коммутатора 15, представляющего собой набор микровыключателей (не показаны), включаемых через клавиши 1б посредством кулачка 17, расположенного на каретке 18. Выходы нормирующих усилителей 13 и И соединены со схемой 19 вычитания, представляющей собой операционный усилитель, включенный по дифференциальной схеме. Выход его соединен с одним из входов пороговых элементов 20 и 21, другие входы пороговых элементов 20 и 21 соединены с блоком 22 установки допусков, представляющим собой усилитель с двумя выходами - прямым и инверсным. Коэффициент передачи его регулируется сигналами с коммутатора 15. Световые индикаторы 23 и 2k, соединенные с выходами пороговых элементов 20 и 21 представляют собой стандартные источники света (лампы, с.ветодиоды и. т.п.)

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений производится калибровка устройства по эталону следующим образом: в зону контроля вводится изделие 6, имеющее все измерительные размеры, равные эталонным. На чертеже для примера показано размещение изделия 6 при конроле высоты крючка, высоты язычка и ширины стержня. Одно из отверстий 3 маски k подводится под луч света. С помощью одной и,з регулировок блока 22 установки допусков устанавливается нулевой допуск, соответствующий нулю напряжения на его выхода. Регулируя усилие контролирующих усилителей 13 и 14, добиваются равенства сигналов на их выходах, что определяется по отсутствию свечения обоих индикаторов 23 и . Затем этой же регулировкой устанавливается требуемая величина допуска, соответствующая некоторой величине напряжения на выходах блока 22 установки допусков. Эта же

51

операция повторяется для всех отверстий, которые при движении каретки 18 поочередно подводятся под луч света.

Калибровку устройства производят каждый раз,когда переходят от контро ля одного вида изделия 6 к другому.

После настройки эталонное изделие 6 извлекается и на ее место помещается контролируемое. Каретка 18, перемещаясь, последовательно подводит отверстия 3 под луч света. Если размер совпадает с эталонным, то на выходе, схемы 19 вычитания напряжения отсутствует, отсутствует оно и на вы ходах пороговых.элементов 20 и 21, а следовательно, индикаторы 23 и 2 не светятся. Если же размер не соответствует номиналу и выходит за пределы допусков, то соотношение между прошедшим и отраженным световы ми потоками меняется, соответственно появляются напряжения (положительное и отрицательное) на выходе схемы 19 вычитания и, если оно превышает напряжение с выхода блока 22 установки допусков, загорается один из индикаторов 23 или 2, сигнализируя о выходе измеряемого параметра за верхнюю или нижнюю границу допусков. Напряжения с выходов а и б могут быть использованы для привода в действие устройств, сбрасывающих контро лируемое изделие 6 в соответствующий бункер при полной автоматизации контроля.

Формула и 3.обретения

Устройство для контроля размеров изделий, содержащее оптически связанные источник света, проекционный узел и светоделитель, первый фото220366

приемник, каретку с кулачком и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, оно снабжено вторым фотоприемникбм, оптически связанным со светоделителем, последовательно соединенными первым нормирующим усилителем, схемой вычитания и первым пороговым элементом, посл едовательно соединенными блоком установки допусков и вторым пороговым элементом, вторым нор5

10

мирующим усилителем, механическим коммутатором, расположенной на каретке поглощающей маской с отверстиями, предназначенными для оптического взаимодействия первого фотоприемника и светоделителя,и щупами, расположенными между кареткой и поглощающей маской и предназначенными для взаимодействия с отверстиями маски, выход второго нормирующего усилителя соединен с вторым входом схемы вычитания, а первый его вход электрически соединен с выходом первого фотоприемника, второй выход блока установки допусков соединен с вторым входом первого порогового элемента, второй вход второго порогового элемента соединен с выходом схемы вычитания, первый вход второго нормирующего усилителя электрически соединен с выходом второго фотоприемника, выход механического коммутатора соединен с входом блока установки допусков и с вторыми входами первого и второго нормирующих усилителей, клавиши механического коммутатора установлены с возможностью механического контакта с кулачком каретки, регистратор выполнен в виде двух индикаторов,входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго пороговых элементов.