АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДЕЛИТЕЛЬНАЯ Л1АШИНА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ Советский патент 1965 года по МПК G01B11/14 G01D5/04 

Известны автоматические делительные машины для нарезания штрихов на линейных мерах методом копирования эталонной штриховой меры, включаюшие стол, несуший эталонную и нарезаемую меры, резцовое устройство, механизм предварительной (грубой) лодачи, ходовой винт с гайкой, механизм тонкой подачи и фотоэлектрический визирующий микроскоп, управляющий точной установкой.

Предложенная машина отличается от известных тем, что грубые и точные перемещения при установке «а штрих эталонной копируемой меры разделены и осуществляются от отдельных приводов, кинематически не связанных между собой.

Для этого резцовое устройство и фотоэлектрический визирующий микроскоп помещены на каретке, совершающей грубое перемещение на шаг деления с помощью механизл1а предварительной подачи и винтовой пары. Точная установка до совмещения центра щтриха с оптической осью визирующего микроскопа обеспечивается малым перемещением стола, с расположенными на нем эталонной и нарезаемой мерами от механизма тонкой подачи через беззазорный редуктор, соединенный со столом. Это позволило исключить большие перемещения стола, который подвешен на пружинном параллелограмме и может соверн ать лишь малые перемещения без трения.

При точной установке стола автоматически вводится поправка на погрешность положения каждого штриха эталонной меры по заранее составленной программе путем смещения нуль-установки визирующего микроскопа. Такое выполнение корректирующего устройства значительно увеличивает объем и точность введения поправки по сравнению с применяемыми в настоящее время механическими ycTpoiiствами.

Для контроля постоянства температуры машины длина каретки и стола сравниваются с длинами встроенных в них кварцевых стержней.

Описываемая машина обеспечивает высокую точность нарезания, сохраняемую в течение рабочей смены.

На фиг. 1 схематически показан общий вид машины; на фиг. 2 и 3 - схемы двух варпантов исполнения беззазорного редуктора; на сЬиг. 4 - принцип действия фотоэлектрического визирующего микроскопа.

На станине / (см. фиг. 1) расположены каретка 2 и стол 3. На каретке укреплены фотоэлектрический визирующий микроскоп 4 и резцовое устройство 5. На столе, подвешенном на пружинном параллелограмме 6, установлены эталонная 7 и нарезаемая 8 меры. Двигатель 9 привода связан с кареткой при

вого винта 11 с гайкой. На станине помещен механизм тонкой подачи, состоящий из серводвигателя 12, механического 13 и беззазорнсго 14 редукторов, жестко связанных со столом.

Беззазорный редуктор выполнен в двух вариантах.

1-й вариант-редуктор (см. фиг. 2) состоит из корпуса 15, канал и передняя полость которого заполнены .маслом, и стальной мембраны 16. В.инт 17, связанный с механическим редуктором 13, .приводимым в движение серводвигателем 12, перемещает плунжер 18, который вытесняет масло. Под давлением масла мембрана 16, жестко связанная со столом 3, прогибается и перемещает его.

2-й вариант (см. фиг. 3)-редуктор выполнен в виде рычажного механизма с большим передаточ.ным отношением. Рычаг 19, укрепленный на упругой подвеске 20, поворачивается под действием винта 17, связанного с механическим редуктором 13. Перемещение стола 3 осуществляется при ломощи .плоской стальной ленты 21, связанной с малым плечом рычага.

Примененный в машине фотоэлектрический визирующий микроскоп (см. фиг. 4) работает на импульсном принципе. Изображение щелевой диафрагмы 22 фокусируется объективом 23 на поверхность эталонной штриховой меры 7. На пути светового луча в поле постоянного магнита помещена плоскопараллельная стеклянная пластина 24 (вибратор), на боковую поверхность которой намотана обмотка 25. В обмотке протекает переменный так 50 гц, приводящий вибратор в колебательное движение. Вследствие этого колеблется и изображение щелевой диафрагмы 22 на поверхности эталонной штриховой меры 7 в направлении, перпендикулярном к направлению штриха, пересекая штрих как при прямом, так и при обратном ходе.

Свет, отраженный от поверхности эталонной меры, попадает на фотоприемник 26. При совпадении центра штриха с центром колебания изображения щелевой диафрагмы, спроектированного на поверхность эталонной меры, в фотоприемнике возникают импульсы тока, следующие один за другим через равные промежутки времени.

При смещении центра штриха относительно центра изображения щелевой диафрагмы импульсы смещаются один относительно дру-. гого, а электронная усилительно-преобразовательная схема вырабатывает напряжение переменного тока 50 гц, пропорциональное смещению. Это напряжение питает двухфазный серводвигатель, приводящий з движение редуктор механизма тонкой подачи стола. При этом стол перемещается так, что смещение устраняется. Та-им образом производится точная установка визирующего микроскопа на центр штриха эталонной меры.

виоратора на величину, пропорциональную погрешности положения штриха эталонной штриховой меры по ее аттестату. Эта поправка вводится автоматически программным устройством, которое по заранее составленной программе включает в цепь питания обмотки вибратора постоянным током от стабилизированного источника то или другое тарированное сопротивление из набора, имеющегося в машине.

Для того, чтобы включение различных добавочных сопротивлений не оказывало влияния на амплитуду переменной составляющей, величина самого малого из тарированных сопротивлении значительно превышает сопротивление обмотки вибратора.

Контроль постоянства температуры машииы, которая предназначена для работы в термостатированной кабине, осуществляется с

помощью кварцевых стержней, встроенных в каретку и стол. Кварцевые стержни практически не изменяют своей длины при изменении температуры. Постоянство длины каретки и стола контролируется путем сравнения с длиной кварцевых стержней с помощью датчиков малых линейных перемещений.

Автоматический цикл машины осушествляется следующим образом. Каретка с установленными на ней фотоэлектрическим визирующим микроскопом и резцовым устройством перемещается при помощи механизма предварительной (грубой) подачи на величину интервала деления (1 мм. Этим визирующий

микроскоп грубо подводится к штриху эталонной меры.

После останова каретки точный подвод на центр штриха производится посредством перемешения стола при помощи механизма тонкой

подачи, управляемого фотоэлектрическим визирующим микроскопом. При этом стол может плавно передвигаться со скор.остью 1 мк в секунду в пределах 30 ж/с. Перемещения стола могут быть выполнены

двумя способами: с возвратом стола в исходное положение после нарезания каждого штриха, или с началом движения из того положения, в котором стол находился при нарезании предыдущего штриха.

После установки визирующего микроскопа на центр штриха эталонной меры с поправкой на погрешность положения штриха стол останавливается, включается резцовое устройство и производится нарезание штриха. Затем цикл повторяется.

Предмет изобретения

1. Автоматическая делительная машина для нарезания штрихов на линейных мерах методом копирования эталонной штриховой меры, содержащая стол с эталонной и нарезаемой мерами, резцовое устройство, фотоуправления точной установкой на штрих эта.тонной меры, работающий на импульсном принципе и снабженный вибратором в виде пластины с имеющейся на ней обмоткой, на которую подается переменное напряжение, приводящее вибратор в колебательное движение, ходовой винт с гайкой, а также механизм тонкой подачи, включающий серводвигатель и механический редуктор, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильной точности нарезания штрихов, в ней разделены грубые и точные установочные перемещения, для чего введена каретка с установленными на ней фотоэлектрическим визирующим микроскопом и резцовым устройством, грубо перемещаемая с помощью ходового винта и гайки относительно неподвижного стола, несущего эталонную и нарезаемую меры и могущего совершать лишь небольшие перемещения от механизма тонкой подачи через беззазорный редуктор, соединенный со столом и осуществляющий его точную установку по сигналам фотоэлектрического визирующего микроскопа, в -которые с помощью программного устройства автоматически вводится поправка на погрешность положения каждого щтриха эталонной меры по заранее составленной программе путем подачи на обмотку вибратора дополнительного напряжения постоянного тока, поворачивающего вибратор на угол, пропорциональный поправке.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что для подачи на обмотку вибратора фотоэлектрического визирующего микроскопа дополнительного напряжения постоянного тока, в ней установлены стабилизированный источник постоянного тока и набор больших по сравнению с сопротивлением обмотки вибратора, тарирозанных сопротивлений, включаемых в цепь питания обмотки вибратора программным устройством.

3.Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что беззазорный редуктор выполнен в виде

гидравлического мембранного устройства.

4.Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что беззазорный редуктор выполнен в виде двуплечего рычага, укрепленного на упругой подвеске.

5. Машина по пп. 1-4, отличающаяся тем, что стол, несущий эталон ную и нарезае1мую меры, устаиовлен на пружинном параллелограмме для перемещения без трения. 6. Машина по.пп. 1-5, отличающаяся тем,

что, с целью контроля постоянства температуры машины, в каретку и стол встроены кварцевые стержни и уста новлены датчики малых линейных перемещений для сравнения длины стержией с дли1нам,и каретки и стола.

i- -fi

IST

S 12

mФиг 8 3 r 1 /3 JZ

Фиг 2

иг.З

Вид А

Вид б

fes.

Фи.г/+