ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТАНОВА СТАНКА И КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОРГАНА Советский патент 1971 года по МПК B23Q17/24 

Изобретение может быть использовано в области станкостроения для измерения перемещений подвижного органа на станках повышенной точности в особенности на координатно-расточных.

По основному авт. св. № 278352 известно фотоэлектрическое устройство для останова станка и контроля положения движущегося органа с использованием оптической системы и блок-схемы, работающей в ключевом режиме на принципе совпадения или временного рассогласования сигналов фотодатчиков, в котором в качестве коммутирующего элемента оптической системы применена вращающаяся плоскопараллельная стеклянная пластинка с нижней отражающей поверхностью, осуществляющая как сканирование изображения щтрнха эталонной линейки, прикрепленной к неподвижной станине на щель с фотодатчиком, расположенным на подвижном органе, так и отражение нижней поверхностью пластинки светового луча от вспомогательного источника на реперную щель с фотоэлементом при заданном расчетном угле поворота пластинки.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено установленными на движущемся органе станка растром и дискриминатором (щелью), фотодатчик которого соединен со счетчиком через генератор

занолняющих импульсов. Такое выполнение устройства повыщает точность останова станка и контроль положения движущегося органа.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного устройства.

Описываемое фотоэлектрическое устройство содержит эталонную линейку /, прикрепленную к неподвижной станине, освещающуюся источником 2 света при помощи объектива 3.

Все элементы, кроме эталонной линейки, закреплены на движущемся органе станка. Нанесенные на линейку щтрихи 4 посредством

объектива 5 проектируются на щель 6, за которой расположен фотодатчик 7.

Между линейкой 1 и объективом 5 помещается стеклянная плоскопараллельная пластинка 8, вращаемая двигателед (на чертеже не

показан) вокруг оси, параллельной щтриху 4. В процессе вращения пластинка 8 перемещает изображение источника 9 света, получаемое объективом 10, для чего нижняя часть пластинки покрывается отражающим (зеркальным) слоем 11. Отраженный от слоя 11 свет падает в щель 12, за которой установлен фотодатчик 13 начала отсчета.

ся объективом 15 на щель (дискриминатор 16), за которой расположен фотодатчик 17 (источник света и оптика, освещающий растр 14). Импульсы фотодатчика 17 подаются на электронный счетчик 18 (блок), а сигналы фотодатчиков 13 и 7 определяют начало и конец отсчета. Сигналы с фотодатчика 17 могут синхронизировать генератор 19 заполняющих импульсов, которые затем подсчитываются счетчиком 18.

На пути световых потоков от штриха 4 эталонной линейки и растра 14 до пластинки 8 может быть установлен оптический компенсатор (на чертеже не показан). Компенсатор, в качестве которого может использоваться стеклянная пластинка, аналогичная пластинке 8, служит для установления нулевого отсчета. На пути светового потока от растра 14 до дискриминатора 16 могут быть установлены отражающие поверхности, посредством которых оптическая система становится многоходовой и ее чувствительность может быть поБыщена.

Устройство работает следующим образом.

Изображение источника 9 света, пройдя через объектив 10, отражается от зеркального слоя // пластинки 8, в процессе вращения последней при определенном угле поворота попадает в щель 12, и на выходе фотодатчика 13 возникает электрический сигнал, отпирающий электронный счетчик 18. Таким образом, указанный поворот пластинки определяет начало отсчета импульсов, поступающих с фотодатчика 17. Импульсы на фотодатчике 17 возникают вследствие того, что при вращении пластинки 8 на щель (дискриминатор 16) подают то темные, то светлые участки изображения растра 14, даваемого обективом 15. Счет импульсов заканчивается, когда приходящий с фотодатчика 7 сигнал запирает счетчик 18. Сигнал на фотодатчике 7 возникает в тот момент времени, когда в процессе вращения пластинка 8 поворачивается на некоторый угол от начала отсчета, при котором изображение щтриха 4 эталонной линейки / после прохождения объектива 5 попадает в щель 6. Величина угла, а следовательно, и величина зафиксированного счетчиком 18 отсчета зависят от положения подвижного органа но отнощению к щтриху 4 эталонной линейки. Световые потоки от штриха линейки и растра проходят по абсолютно аналогичным оптическим каналам. Поэтому нелинейность, которая вносится пластинкой 8 в движение изображений как щтриха, так и растра, на выходе оптической системы одинакова и одновременна. Цена деления растра 14 подбирается

с таким расчетом, чтобы получить требуемую точность отсчета. В случаях затруднительного применения такого рода растра возможен вариант устройства, в котором сигнал с фотодатчика 17 используется для синхронизации

генератора 19 заполняющих импульсов. Цена импульсов соответствует получению необходимой точности. В этом варианте устройства счетчик 18 считает импульсы, идущие с генератора 19.

При работе на станке, например, в режиме преднабора требуется устанавливать нулевой стечет в счетчике 18 при любом положении подвижного органа относительно щтриха эталонной линейки. Эта операция производится

посредством оптического компенсатора, например плоскопараллельной стеклянной пластинки, аналогичной по конструкции пластинке 8. Компенсатор устанавливается на нути световых потоков от щтриха 4 эталонной линейки и растра до пластинки 8. Поворотом компенсатора изображение штриха 4 смещается таким образом, чтобы оно совместилось с началом отсчета растра. В этом положении компенсатор фиксируется, и на счетчике 18

устанавливается нулевой отсчет.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое устройство для останова станка и контроля положения движущегося органа по авт. св. jYg 278352, отличающееся тем, что, с целью повышения точности останова и контроля, оно снабжено установленными

на двил :ущемся органе станка растром и дискриминатором (щелью), фотодатчик которого соединен со счетчиком через генератор заполняющих импульсов.