Устройство для контроля геометрических параметров поршневых колец Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

&J

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических параметров поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - увеличение производительности контроля за счет сокращения времени на сканирование объекта и расширения возможностей путем дополнительного измерения величины теплового замка поршневого кольца.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для контроля геометрических параметров поршневых колец; на фиг.2 - непрозрачная маска и отсчетное приспособление; на фиг.З - схема регистрации радиального зазора; на фиг.4-6 различные случаи выполнения теплового замка; на фиг.7-9 - соответствующие фиг.4- б виды сигналов фотоприемников.

Устройство (фиг.1) содержит осветительную систему, выполненную в виде раз- ветвленногоцилиндрического

волоконно-оптического световода 1, у которого один вывод 2 волокон предназначен для освещения периферийной зоны выходного торца световода, а второй вывод 3 - для освещения центральной части выходного торца световода, светодиода 4, установленного перед выводом 2 волокон, высокочастотного светодиода 5, устновлен- ного перед выводом3 волокон, и непрозрачной маски 6 с тремя калиброванными отверстиями а, Ь, с, оптическую систему, выполненную в виде передающего 7 и приемного 8 световода, установленных с возможностью вращения в опорах 9 и 10 соответственно таким образом, что входной торец передающего световода 7 центрирован относительно выходного торца световода 1, выходной торец центрирован относительно входного торца приемного световода 8, калибр 11, предназначенный для установки в нем поршневого кольца и установленный в зазоре между передающим световодом 7 и приемным световодом 8 таким образом,,что ось калибра совпадает с осью вращения световодов 7 и 8, фотоприемную часть, выполненную в виде жесткого разветвленного цилиндрического волоконно-оптического световода 12, расположенного таким образом, что его входной торец центрирован относительно выходного торца приемного световода 8, а непосредственно за выводами 13 и 14 световода 12 установлены фотоприемники 15 и 16 и электрический блок (не показан), электрически связанный с фотоприемниками 15 и 16. Устройство также содержит отсчетное приспособление, выполненное в виде прозрачного

диска 17, насаженного на входной торец передающего световода 7, осветителя 18, линзы 19 и фотоприемника 20.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают поршневое кольцо 21 в калибр 11 и приводят во вращательное движение вокруг оси, совпадающей с осью калибра, передающий 7 и приемный

0 световоды. Излучение от светодиодов 4 и 5 по выводам 2 и 3, соответственно, световода 1 освещает маску 6. Излучение от светодиода 4 проходит калиброванную диафрагму с (фиг.2) и через периферийную часть светово5 да 7 освещает радиальный зазор между калибром 11 и поршневым .кольцом 21, по периферийной части световода 8 и через вывод 13 световода 12 поступает на фотоприемник 15, электронный блок обрабаты0 вает электрический сигнал, поступающий с фотоприемника 15, и вычисляет величину радиального зазора, по которой судят о размере поршневого кольца. Излучение от светодиода 5 проходит через калиброванные

5 диафрагмы а и b в маске 6 (фиг.2) и через центральную часть световода 7 освещает поверхность поршневого кольца 21 (фиг.З). В момент пересечения излучением теплового замка фотоприемник 15 вырабатывает

0 высокочастотный электрический сигнал. Если тепловой замок имеет правильную прямоугольную форму, то в электронный блок поступают две равные пачки импульсов, в противном случае вид сигнала изменяется

5 (фиг.4). После обработки электрических сигналов фотоприемников 15 и 16 и поворота световодной системы на 360° электронный блок выдает команду о годности детали 21 по двум параметрам - величине радиально0 го зазора и форме теплового замка. Формула изобретения 1. Устройство для контроля геометрических параметров поршневых колец в калибре, содержащее последовательно

5 установленные осветительную систему, оптическую систему, калибр, предназначенн- ный для размещения в нем поршневого кольца, фотоприемную часть и электронный блок, отличающееся тем, что, с целью

0 увеличения производительности контроля и расширения информативности путем дополнительного измерения величины теплового замка поршневого кольца, осветительная система выполнена в виде

5 жесткого цилиндрического волоконно-оптического световода с раздельными выводами волокон от центральной части и от периферийной кольцевой зоны световода и двумя источниками света, расположенными у каж- дого вывода, источник света, расположенный у вывода от центральной части световода, выполнен в виде высокочастотного импульсного источника, и источник света, расположенный у вывода от периферийной кольцевой зоны световода, выполнен в виде непрерывного источника света, оптическая система выполнена в виде передающего и приемного волоконно-оптических световодов, установленных с возможностью вращения вокруг оси калибра таким образом, что входной торец передающего и выходной торец приемного волоконно-оптических световодов установлены на оси вращения, а другие их торцы предназначены для оптического взаимодействия в процессе контроля через зазор между калибром и поршневым кольцом, и непрозрачной маски с тремя калиброванными диафрагмами, одна из кото- рых выполнена прямоугольной и расположена на периферийной части вход- ного торца передающего световода, а две другие диафрагмы выполнены в виде узких щелей, расположенных в центральной части входного торца передающего световода по разные стороны от его оси, фотоприемная часть выполнена в виде жесткого цилиндриа

Фиг. 2

ческого волоконно-оптического световода с раздельными выводами волокон от центральной части и от периферийной кольцевой зоны световода, у каждого из которых установлен фотоприемник, а входная торцовая часть центрирована относительно выходного торца приемного световода оптической системы,

2. Устройство поп,1,отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет регистрации угла поворота оптической системы, оно снабжено от- счетным приспособлением, выполненным в виде стеклянного диска, насаженного на входной торец передающего волоконно-оптического световода, с непрозрачным покрытием на одной из его сторон, на котором нанесены по окружности тонкие прозрачные радиально ориентированные штрихи, осветительной системой, выполненной в виде источника света и линзы, установленных с одной стороны диска, и фотоприемником, установленным с другой стороны диска и электрически связанным с электронным блоком.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических параметров поршневых колец двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение производительности контроля за счет сокращения времени сканирования объекта и увеличение информативности контроля путем обеспечения контроля теплового замка поршневого кольца. Кольцо 21 устанавливается в калибр 11. С помощью разветвленного световода 1 излучение от высокочастотного источника 5 и непрерывного источника 4 попадает на различные участки вращающегося световода 7, который сканирует кольцо 21 в неподвижном калибре 11. С помощью синхронно вращающегося световода 8 прошедшее через радиальный зазор и тепловой замок излучение раздельно поступает на различные участки разветвленного световода 12, за каждой ветвью 13 и 14 которого установлены фотоприемники 15 и 16. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. & fe

mmjuuiMMM

Фиг.З

ФогЛ

(Pt/z7

,0 „a t Фаг.8

®fc5

fDt/г.б

Фиг. 9