ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО для ОТСЧЁТА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Советский патент 1969 года по МПК G01B11/14 B23Q17/24 

Предложенное оптическое устройство может быть использовано в области станкостроения дЛй измерения на станках повышенной точности и, в особенности, на координатно-расточных станках и координатно-измерительных машинах.

Известны оптические проекционные устройства для отсчета перемещений, например исполнительного органа станка, содержаш;ие эталонную штриховую меру, установленную на подвижном органе, проектируемую на экран, в плоскости которого расположен индекс, перемеш,аемый вдоль экрана.

Описываемое оптическое устройство для отсчета перемещений отличается от известных тем, что в механизм перемещения индекса введены регулируемая по профилю коррекционная линейка и щуп, контактирующий с ее поверхностью и сообщающий индексу доиолнительное смещение. Это повышает точность путем компенсации погрешности, вызванной дисторсией оптической системы.

В устройство с целью отсчета перемещений индекса введены также два, например стеклянных, взаимно кинематически связанных диска, причем на один из них, жестко закрепленный на валу механизма перемещения индекса, нанесены цифры, соответствующие младшему разряду числа, характеризующего измеряемую величину, а на второй, установленный на указанном валу свободно, нанесены цифры, соответствующие старшему разряду того же числа. Кинематическая связь между дисками выполнена в виде редуктора прерызистого действия передаточным отношением, равным отношению разрядов, нанесенных на дисках.

На чертеже изображена схема предложенного устройства.

Оптическое устройство для отсчета перемещений, например исполнительного органа станка, содержит эталонную меру / с нанесенными на ней щтрихами 1, закрепленную на подвижном органе металлорежущего станка.

Остальные элементы устройства крепятся на станине станка.

Изображение щтрихов 2, даваемое объективом 3 и окуляром 4, проектируется иа экран 5 в увеличенном масштабе. Индекс 6 расположен в плоскости экрана 5 и закреплен на каретке 7, которая через направляющие связана с гайкой S. На гайке 8 на оси 9 крепится рычаг 10, один конец которого связан с кареткой 7, а другим, имеющим щуп, контактирует

с поверхностью коррекционной линейки 11. Коррекционная линейка 11 закреплена мелсду регулировочными винтами 12. Гайка 5 ходового винта (вала) 13 скользит по шпонке 14. На винт (вал) 13 насажен стеклянный диск /5 с

ными долями миллиметра. Соосно с диском 15, но с зазором, который не должен превьшхать глубины резкого изображения объектива 16, свободно сидит второй стеклянный диск 17 с нанесенными на нем цифрами старшего разряда, например десятыми долями миллиметра.

Между дисками 15 и 17 существует кинематическая связь в виде редуктора прерывистого действия с передаточным отношением соответствующему отношению разрядов того же числа, например 1-100. (На диске 15 нанесены 100 цифр от О до 99, соответствующие сотым и тысячным долям миллиметра, а на диске 17 нанесено 10 цифр от О до 9, соответствующие десятым долям миллиметра.) Редуктор с передаточным числом 1:100 представляет собой диск 18, жестко сидящий на винте (валу) 13 и имеющий дисковый зуб 19 и наклонную плоскость 20. Рейка 21 имеет штифты 22, между которыми расположен дисковый зуб 19, и косозубую рейку 23, сцепленную с косозубым сектором 24. Цифры, освещаемые лампой 25, посредством объектива 16 и системы зеркал 26 проектируются на экран 27.

Устройство работает следующим образом.

При вращении рукоятки 28 гайка 8 перемещается по винту (валу) 13. При этом рычаг 10, который щупом скользит по криволинейной поверхности коррекционной линейки 11, поворачивается вокруг оси 9, передавая эти движения каретке 7, на которой укреплен индекс 6. Эти дополнительные перемещения индекса компенсируют разницу между истинной величиной перемещения индекса и иска кенной спроектированной на экран 5.

Регулировка коррекционной линейки // осуществляется винтами 12. После прохождения перед объектом 16 группы цифр, нанесенных на диск 15, составляющих следующий, старший, разряд, диск 17 посредством редуктора смещается на следующий, старший разряд.

Между измеряемым целым делением А штриховой меры, принятой за единицу, масштабом увеличения оптической системы V, размером целого деления, изображенного на экране, числом оборотов п рукоятки 27, для перемещения индекса вдоль размера L, и шагом винта существует зависимость /- AV;

i /

- t

Число групп цифр, нанесенных на диск 15, составляющих следующий старший разряд, должно быть целым числом, тогда передаточное число редуктора, связывающего диски 15

и 17, должно принять выражение i ---- ,

л/ч

где Л--старший разряд, выраженный в размерности младшего разряда; К - число групп

цифр младшего разряда.

Редуктор, кинематически связывающий диски 15 и 17, действует следующим образом.

При вращении рукоятки 28 вращается жестко закрепленный на винте (валу) 13 диск 18.

После каждого оборота, когда на экране пройдут цифры от О до 99, нанесенные на диске 15, наклонная плоскость 20 входит в соприкосновение с штифтами 22 и смещает рейку 21, которая через зубчатое зацепление поворачивает сектор 24 с диском 17. При этом на экране 27 сменяется изображение на следующий старший разряд. После этого зуб 19 входит в промежуток между штифтами и удерживает рейку 21 от движения до окончания очередного

полного оборота.

Таким образом, на экране 27 проектируется трехзначное число, соответствующее долям измеряемого целого миллиметра.

Предмет изобретения

1. Оптическое устройство для отсчета перемещений, например исполнительного органа станка, содержащее эталонную штриховую меру, установленную на подвижном органе, проектируемую на экран, в плоскости которого расположен индекс, перемещаемый вдоль экрана, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, путем компенсации погрешности, вызванной дисторсией оптической системы, в механизм перемещения индекса введены регулируемая по профилю коррекционная линейка и щуп, контактирующий с ее поверхностью и сообщающий индексу дополнительное смещение.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью отсчета перемещений индекса, в него введены два, например стеклянных, взаимно кинематически связанных диска, причем на один из них, жестко закрепленный на

валу механизма перемещения индекса, нанесены цифры, соответствующие младшему разряду числа, характеризующего измеряемую величину, а на второй, установленный на указанном валу свободно, нанесены цифры, соответствующие старщему разряду того же числа.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что кинематическая связь между дисками выполнена в виде редуктора прерывистого действия с передаточным отношением, равным

тношению разрядов, нанесенных на дисках,