Устройство для контроля угловых положений элементов периодических структур осесимметричных деталей Советский патент 1993 года по МПК G01B7/30 

ел С

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых размеров и погрешностей элементов периодических структур осесимметричных деталей. Цель изобретения - повышение точности контроля. Для этого в устройство, содержащее датчик угловых положений элементов, первый формирователь, формирователь начала отсчета, блок задания темпа фиксации результатов измерений, блок синхронизации, koMMyta- тор, счетчик, кнопку Пуск, импульсный фазометр, индикатор результатов измерений, введены второй датчик угловых положений элементов, второй формирователь импульсов, логический элемент 2ИЛИ-НЕ, блок разрешения счета, определитель знака отклонения и индикатор настройки датчиков. Устройство позволяет устранить зависимость результатов измерений от неравномерности частоты вращения. 1 з .п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения угловых размеров и погрешностей элементов периодических структур осесимметричных деталей.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок разрешения счета.

Устройство содержит датчики 1 и 2 углового положения элементов, формирователь 3 начала отсчета, блок 4 задания темпа фиксации результатов, кнопку Пуск 5, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов, логический элемент 2ИЛИ-НЁ 8, коммутатор 9, счетчик 10, блок 11 разрешения счета, блок 12 определения знака отклонения, блок 13 синхронизации, индикатор 14 настройки

датчиков; импульсный фазометр 15, блок t6 индикации результатов измерений.

Формирователь 3 начала отсчета включает датчик 17 и блок 18 формирования импульсов. Выход датчика 1 через первый формирователь 6 соединен с первыми входами блоков 11, 12 и 8. Выход датчика 2 через второй формирователь 7 соединен с, вторыми входами блоков 11, 12 и 8.

Первый вход коммутатора 9 соединен с выходом формирователя 3 начала отсчета, второй вход коммутатора соединен с выходом элемента 2ИЛИ-НЕ 8, а его выход - с первым входом блока 13 синхронизации, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика 10, а второй выход счетчика 10 соединен с первым входом блока 16 индикации.

Блок 11 разрешения счета (фиг.2) содержит три D-триггера 19-21 логический элеVI00

ю

00

ел о

мент 2И 22 и логический элемент 2ИЛИ 23. Выходы Ь-триггеров 19 и 20 сбедШеГны соответственно с первым и вторым входами логических элементов 23, 22, выход логического элемента 2ИЛИ 23 подключен к входу синхронизации D-триггера 21, а выход логического элемента 2И 22 соединен с входом установки в нуль D-триггеров 19-21, Выход 0-триггёра |1 является первым .выходом блока 11 разрёш&ний счета, а выходы D- триггер l9VMWl1irf uW вторым и третьим выходами блока 1Т разрешения счета.

Устройство работает следующим образом. ....... .. ..:...

После приведения детали во вращение расстояния мегкду датчиками 1 и 2 с помощью индикатора 14 настройки датчиков выставляется по нулевому показанию этого индикатора равным среднему расстоянию между контролируемыми отверстиями. .. Измерения производятся следующим образом. При поступлении сигнала Пуск (нажатие на кнопку Пуск 5) приводятся в состояние готовности счетчик 10 и импульсный фазометр 15. При этом двоичный код с выхода счетчика 10 поступает на вход блока 13 синхронизации и соответствующий вход индикатора 16 результатов измерений, где индицируется порядков ы и нОмер измеряе- мого интервала. В первый момент это зна- чение равно нулю. Поскольку состояние коммутатора 9 (в двоичном коде) изменяется от 1 до N (где N - число контролируемых отверстий), то коды на входе блока 13 синхронизации не совпадают и измерения не происходит. После поступления сигнала с выхода блока -4 задания темпа фиксации результатов измерений на вход счетчика 10 он переходит в состояние 1, которое индицируется на блоке 16 индикации и поступает на вход блока 13 синхронизации. В мбмент поступления сигнала с формирователя 3 начала отсчета на вход коммутатора 9 и установки его в состояние 1 (что происходит при Каждом.поступлении импульса начала отсчета) на входах блока 13 синхронизации коды совпадаТот и на его выходе появляется разрешающий потенциал, поступающий на вход импульсного фазометра 15, Как только первые два отверстия установятся напротив датчиков 1 и 2, импульсный фазометр 15 отсчитает величину углового отклонения их взаимного положения от среднего зй ачё- ния, которое отображается на блоке индикации результатов измерений одновременно с номером измеряемого промежутка, поступающего со счетчика 10, измеренное значение величины и знака отклонения индицируются в течение одного оборота контролируемой детали, При следующем

обороте происходит повторное измерение величины углового отклонения взаимного положения тех же самых отверстий от среднего значения. Количество повторных измерений устанавливается блоком 4 задания темпа фиксации результатов измерений по желанию оператора, ,

После окончания цикла измерений первого интервала на выходе блока 4 зада.ния темпа фиксации результатов измерений по- яйЛяется импульс, увеличивающий состояние счетчика 10 на единицу. Теперь первый интервал будет пропущен, так как в момент поступления сигнала с формирователя 3 начала отсчета импульсный фазометр 15 будет заблокирован блоком 13 синхронизации, поскольку двоичные коды на его входах не будут совпадать. Посл;е прохождения первой пары отверстий под датчиками 1 и 2 на выходе ячейки 2ИЛИ-НЕ появляется положительный фронт импульса, который устанавливает коммутатор. 9 в состояние, соответствующее двум. После этого происходит измерение отклонения от среднего значения.величйны второго интервала между отверстиями. Так продолжается до тех пор, пока не будут проверены все интервалы, После этого кнопка Пуск 5 приводится в исходное состояние,. При этом счетчик 10 обнуляется, а импульсный.фазометр 15 блокируется. Для проведения повторного цикла измерений следует вновь нажать кнопку Пуск, Аналогично поступают после замены контролируемой детали.

Блок 11 разрешения счета предназна-. чен для формирования временного интервала, пропорционального разности между средним И измеренным значениями расстояния между контролируемыми отверстиями и для управления индикатором 14 настройки датчиков. : .

Блок 11 разрешения счета (фиг.2) работает следующим образом. В момент поступления на его первый вход D-ч-риггер 19 устанавливается в единичное состояние, при этом логическая ячейка .2ИЛИ 23 устанавливает в единичное состояние D-триггер 21, в результате чего на выходе 1 блока 11 разрешения счета появляется сигнал разрешения счета. При появлении второго импульса на входе 2 блока 11 разрешения счета р-триггер 20 устанавливается в единичное состояние, при этом логическая ячейка 2И 22 обнуляет все D-триггеры, что приводит к исчезновению сигнала на выходе 1 блока 11 разрешения счета. Если импульс поступает сначала на вход 2 блока 11 разрешения счета, то первым в единичное состояние устанавливается D-триггер 20, а вторым - D-триггер 19. Остальное происходит так, как описано выше, В качестве элементной базы блока 11 разрешения счета могут быть использованы, например, микросхемы 176 или 561 серии.

Индикатор результатов измерений 16 отображает порядковый номер контролируемого промежутка между двумя смежными отверстиями, величину и знак отклонения этого расстояния от среднего, значения в угловых единицах.

Коммутатор 9 представляет собой счетчик, содержащий, например, последовательно включенные микросхемы типа К155ИЕ6. . , : ;

Блок синхронизации 13 представляет собой цифровой кодовый компаратор, построенный, например, на микросхемах К561ИП2. При совпадении кодов сигналов от коммутатора 9 и счетчика 10 на его выходе появляется логическая единица.

Блок А задания темпа фиксации результатов измерений определяет время индикации отклрнения расстояния между двумя смежными отверстиями от среднего значе- ния. - - .. -. . ...

Счетчш 10 предназначен для обеспечения счета номера промежутка от метки, форФормула изобретения 1, Устройство для контроля угловых положений элементов периодических структур осесиммётричн.ых деталей, содержащее последовательно соединенные формирователь начала отсчета и блок задания темпов фиксации результатов измерений, последовательно соединенные датчик угловых положений элементов и первый формирователь импульсов, коммутатор, первый вход которого соединен с выходом формирователя начала отсчета, счетчик, кнопку Пуск, импульсный фазометр, блок индикации и блок синхронизации, первый вход которого соединен с выходом коммутатора, второй - с первым выходом счетчика, а выход-с первым входом импульсного фазометра, кнопка Пуск соединена с вторым входом

-импульсного фазометра и первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом блока задания темпов фиксации, второй выход - с первым входом блока ин- ди кации, второй вход которого соединен с выходом импульсного фазометра, о т л и ч а

ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторым датчиком угловых положений элементов и вторым формирователем импульсов, блоком разремируемой датчиком 17, и может быть выполнен в виде ряда последовательно соединенных счетчиков (например, микросхем К155ИЕ6) на счетный вход первого из которых поступают импульс с выхода блока 4 задания темпа фиксации результатов измерений, а на входы установки в О поступает сигнал с кнопки Пуск 5.

В качестве определителя знака отклонения 12 может быть использован RS-триггер (например, К155ТМ2, К176ТМ2, К561ТМ2). При этом сигнал одного из формирователей поступает на вход S, а другого - на йход R. Выходные сигналы триггера поступают на

блок 16 индикации результатов измерений, на один из светодиодов, индицирующих знак отклонения, ;

Устройство позволяет обеспечить высо- кую точность измерения, исключив влияние нестабильности частоты вращения контролируемой детали. Это позволяет проводить измерения на меньших значениях частоты вращения и, главное, существенно снизить требования к стабильности частоты вращения, обеспечение высокого значения которой является сложной технической задачей.

шения счета, блоком определения знака отклонения, логическим элементом 2ИЛИ-НЕ, индикатором настройки датчиков, выход

второго формирователя импульсов соединен с первыми входами блока разрешения счета, блока определения знака отклонения и логического элемента 2ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя импульсов, выход логического элемента 2МЛИ-НЕ соединен с вторым входом коммутатора, первый и второй выходы блока разрешения счета соедине- ны с соответствующими входами

индикатора настройки датчиков, третий выход - с третьим входом импульсного фазометра, а первый и второй выходы блока определения знака соединены с третьим и четвертым входами блока индикации,

и соединены с выходом логического элемента 2И, выход первого D-триггера соединен с первыми входами логических элементов 2И и 2ИЛИ и является вторым выходом блока разрешения счета, вторые входы логических элементов 2И и 2ИЛИ соединены с выходом

второго триггера, выход элемента 2ИЛИ соединен с входом Синхронизации третьего D-триггера, входы синхронизации первого и второго D-f риггеров являются входами блоФизЛ

Вых.З Вых.1

ка разрешения счета, выход третьего D- триггера является первым выходом блока разрешения счета, а выход второго D-триггера - его третьим выходом.