УСТРОЙСТВО для ГРАДУИРОВКИ и ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ШКАЛ СТРЕЛОЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Советский патент 1967 года по МПК G01B21/22 

Известные устройства для градуировки щкал стрелочных измерительных приборов, снабженные фотоэлектрической системой, следящей за отклонением стрелки под дейсгвием контролируемого параметра, наносят штрихи только в контролируемых точках.

Предлагаемое устройство производит как градуировку приборов по заданным отметкам, так и деление промежутка между ними и вычерчивание промежуточных штрихов. Это обеспечивает повышение произБодительности и достигается благодаря тому, что фотодатчик и пи:шуш;ий элемент установлены на двух соосно расположенных держателях, поворачивающихся в параллельных плоскостях, первый из которых кинематически связан с механизмом поворота барабана, на поверхность которого нанесены винтовые сходящиеся в одну точку ламели, и механизмом перемещения контактной щетки, а другой - с реверсивной муфтой и механизмом перемещения контактной щетки.

На фиг. 1 представлена принципиальная кинематическая схема устройства для градуировки и вычерчивания шкал приборов; на фиг. 2 - развертка ламелей барабана памяти и деления угла; на фиг. 3 - электрическая схема соединения ламелей, позволяющая получить необходимые варианты деления угла.

Описываемое устройство имеет малогабаритный фотоэлектрический датчик / с встроенным источником света и фотосопротивлением, помещенным в камеру с узкой, но

глубокой диафрагмой. Последняя позволяет следить и точно фиксировать положение стрелки с сечением до 0,1 мм градуируемого прибора 2.

Фотодатчик укреплен на держателе 5 .конструкция которого позволяет перемещать датчик в радиальном направлении, что обеспечивает градуировку приборов различного габарита, т. е. наносить шкалы переменного радиуса. Держатель связан с осью 4, привоДИМОЙ во вращение электродвигателем 5 через червячную пару 6, 7, колесо которой жестко связано с осью, и электромагнитную муфту 8, шестерни 9, 10 и ось //, непосредственно связанную с электродвигателем.

Перо 12 является пишущим элементом для нанесения штрихов шкалы, так же как. датчик 1 имеет возможность перемещения в радиальном направлении, укреплено на держателе 13 и связано с механизмом вычерчивания 14, приводимым во вращение тем же электродвпгателем 5, но через червячную пару 15, 16, электромагнитную муфту 17, щестерни 18, 10 и ось 11. Одновременно ось // соединяет электроные муфты прямого 21 и обратного 22 вращения, попеременно приводящие в движение конические шестерни, соответственно, 23 и 24, сообщая нри этом возвратно-по-ступательное движение контактной щетке 25, через коническую Н1естерню 26, ось 27/щестерню 28 и .рейку 29.

Барабан памяти и деления угла 30 связан с осью 20 через электромагнитную муфту 31 и шестерню 32, которая поворачивает барабан. Фиксация положения барабана 30 осуществляется электромагнитным тормозом 33, неподвижно укрепленным на оси 34, вокруг которой вращается барабан.

Питание и управление в-семи элементами устройства ПО заданному автоматическому циклу обеспечивает блок управления 35, в состав которого входят фотоусилитель датчика, табулятор и блок питания.

Градуируемый прибор 2 связан с калибратором 36, который подает на его вход по команде блока управления 35 номинальное значение измеряемого параметра, соответствующее определенному положению стрелки.

Барабан 30 представляет собой цилиндр, изготовленный из диэлектрика с врезанными в его поверхность токопроводящими ламелями и коллекторными кольцами.

В основу запоминания угла межоцифрованного промежутка и деления его по п равных частей положен принцип подобия треугольников (см. фиг. 2).

Если катет с разделить на п равных частей и точки деления соединить лучами с вершипой А треугольника, то получим п треугольников. Любая прямая MN, параллельная катету а, будет также делиться на п равных

частей, пропорциональных отрезкам - (исходя из условия подобия треугольников).

Лучи треугольника ABC в количестве двадцати одной штуки, навернутые на цилиндр, периметр которого равен катету в, образуют ряд винтовых линий с равным шагом, сходящихся в Одну точку А и являющихся токопроводящими ламелями. Из этого числа ламелей при наличии щести коллекторных колец, табулятора и соответствующей схемы распайки можно составить необходимую комбинацию равных промежутков в сочетаниях: 2, 4, 5, 10 и 20 (см. фиг. 3).

При необходимости, используя принцип подобия треугольников, возможно произвести деление межоцифрованного промежутка с любой закономерностью. Для этого достаточно катет а разделить на отрезки с соответствующей зависимостью, все остальное выполняется аналогично.

В приборе предусмотрена возможность совмещения оси вращения фотодатчика и пищущего элемента с осью вращения стрелки прибора. Эта операция производится е специальном гнезде.

быть использованы два идентичных поста для установки гнезд с приборами, в одном из которых прибор градуируется, а в другом - центрируется.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Градуируемый прибор с чистой шкалой устанавливается в гнездо, центрируется и из вспомогательного поста переносится в рабочее место, освобождая место для .подготовки следующего -прибора. Фотодатчик 1 и перо 12 находятся в исходном положении. Нажатием пусковой кнопки приводят в действие блок управления 35, который включает электромагнитные .муфты 8, 21, 31 и электродвигатель 5. Фотодатчик, барабан 30 и контактная щетка 25 приходят в движение. Датчик отыскивает первоначальное положение стрелки прибора 2, барабан совершает вращательное, а щетка поступательное движение, в результате чего щетка описывает траекторию AN (см. фиг. 2). Обнаружив стрелку, фотодатчик сигнализирует блоку управления, который останавливает электродвигатель и фиксирует угол, отработанный барабаном, включая электромагнитный тормоз 33, и выключает муфты 8, 21 и 31. Одновременно блок управления дает команду калибратору 36 о выдаче измеряемого параметра на градупруемый .прибор, после чего стрелка Перемещается в следующее положение, освобождая место пишущему элементу для нанесения первого оцифрованного штриха. Перо 12 выводится в положение фотодатчика, зафиксировавшего стрелку. Для этого блок управления включает электромагнитные муфты 17, 22 и электродвигатель 5. Контактная щетка 25 возвращается на линию исходного положения АС, проходят тот же путь MN, что и при

поиске стрелки, но в обратном направлении. От соприкосновения с вертикальной ламелью АС щетка дает сигнал о совмещении пера с фотодатчиком. Блок управления выключает электродвигатель, электротормоз и электромагнитные муфты 17 и 22.

Барабан 30 под действием аккумулирующей пружины возвращается в исходное положение, после чего механизм вычерчивания 14 получает команду для нанесения штриха, а

фотодатчик - для поиска следующего положения стрелки.

Дальнейшее запоминание угла па барабане происходит таким же порядком, но с той лишь разницей, что при движении пера за

фотодатчиком, а копта:ктной щетки - по барабану в исходное положение, т. е. к ламели АС, происходят остановки на промежуточных ламелях.

В результате межоцифрованный угол разделится на п равных частей. Включение ламелей барабана требуемой комбинации производит блок управления.

Цикл градуировки оканчивается нанесением последней оцифрованной отметки. .

Количество отметок заложено в память блока управления.

Выполнив программу, блок управления возвращает Все элементы в исходное положение, о чем информируют сигнальные лампочки. За время возврата производится замена одного гнезда другим: гнездо с отградуированным прибором снимается, а подготовленное к работе устанавливается, после чего начинается новый рабочий цикл.

Предмет изобретения

Устройство для градуировки и вычерчивания ш-кал стрелочных измерительных приборов, содержащее блок слежения за положением стрелки с фотоэлектрическим датчиком, механизм вычерчивания с пишущим элементом для нанесения штрихов типографской

краской и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производите«пьности и точности, фотодатчик и пишущий элемент установлены на соосно расположенных держателях, поворачивающихся в параллельных плоскостях, первый из которых кинематически связан с механизмом поворота барабана, на поверхность которого нанесены винтовые сходящиеся в одну точку ламели, и механизмом перемещения контактной щетки,

а другой-с реверсивной муфтой и механизмам перемещения контактной щетки.

1915П16151 1312ПЮ98 7-,54 2 /О -----,.ff

rffrr-л

7 д 9Wlti213/4 51оП 18/У20

Фив..

..ilil

ж л4 л/Л