Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к инкрементным средствам измерения линейных перемещений. В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить настройку растрового сопряжения преобразователя, повысить ее надежность и уменьшить габариты устройства. Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь содержит корпус, измерительный шток, направляющий стержень, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров с излучателем и фотоприемниками, держатель, на котором закреплены индикаторный растр, излучатель и фотоприемники, основание, закрепленное на измерительном штоке, и замыкающую пружину. Основание выполнено в виде верхней и нижней платформ, установленных перпендикулярно измерительному штоку, имеющему пазы, образующие упругую перемычку, расположенную на его оси, связанных друг с другом юстировочными винтами и обеспечивающих каждая, соответственно, регулировку положения измерительного растра параллельно оси измерительного штока посредством юстировочных винтов и угловую регулировку измерительного растра вокруг оси измерительного штока посредством встречных регулировочных винтов, размещенных в плоскости нижней платформы и взаимодействующих с направляющим стержнем, на котором закреплен регулятор измерительного усилия в виде клеммного зажима, а замыкающая пружина размещена коаксиально направляющему стержню между клеммным зажимом и нижней платформой.

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к инкрементным средствам измерения линейных перемещений.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, растровое сопряжение, состоящее из растровой линейки и индикаторной маски с излучателем и фотоприемниками, см. «Фотоэлектрические преобразователи информации», под ред. Л.Н.Преснухина. М.: Машиностроение, 1974. Рис.93. C.180.

Этот преобразователь не имеет устройства регулировки положения растрового сопряжения, что усложняет регулировку преобразователя.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, держатель, растровое сопряжение, состоящее из растровой линейки и индикаторной маски с излучателями и фотоприемниками, см. авторское свидетельство СССР №1019211 по кл. G 01 В 5/02, опубл. 1983 г.

К недостаткам данного устройства можно отнести то, что в нем отсутствует устройство угловой регулировки положения измерительного растра, это усложняет настройку элементов растрового сопряжения.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, направляющие стержни, измерительный шток, растровое сопряжение, состоящее из измерительного растра и индикаторного растра с излучателями и фотоприемниками, платформу, связанную с измерительным штоком, на которой размещен измерительный растр, держатель,

на котором закреплены индикаторный растр, излучатели и фотоприемники, см. авторское свидетельство СССР №1672195 по кл. G 01 B 5/02, опубл. 1991 г.

К недостаткам этого устройства можно отнести сложность в настройке преобразователя, а именно, в регулировке положения его элементов, так как регулировка зазора между измерительным и индикаторным растрами или регулировка углового положения элементов растрового сопряжения может быть выполнена за счет точного выполнения деталей и проведения точных нодгоночных операций.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, направляющий стержень, измерительный шток, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров с излучателями и фотоприемниками, платформу, закрепленную на измерительном штоке, на которой размещен измерительный растр с ограничителем углового положения платформы, взаимодействующий с направляющим стержнем, держатель на котором закреплен индикаторный растр, излучатели и фотоприемники, и устройство регулировки положения держателя с регулировочным элементом, см. авторское свидетельство СССР №1497443 по кл. G 01 В 5/02, опуб. 1989 г.

Устройство регулировки положения держателя в таком устройстве обеспечивает одновременную взаимозависимую юстировку измерительного растра по двум осям, что усложняет настройку преобразователя, а выполнение регулировочных винтов из антифрикционного материала (фторопласта) не обеспечивает необходимого зазора между растрами в условиях с изменяющимися параметрами окружающей среды, что снижает точность работы преобразователя.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, направляющий стержень, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров с излучателями и фотоприемниками, держатель, на котором закреплены индикаторный растр, излучатели и фотоприемники, основание, закрепленное на измерительном штоке, и замыкающую пружину, см. патент на изобретение Российской Федерации №2231024 по кл. G 01 B 5/02, опубл. 2004 г.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатками.

В преобразователе прототипа отсутствует устройство, обеспечивающее угловые перемещения измерительного растра параллельно оси измерительного штока, что усложняет регулировку растрового сопряжения преобразователя, а направляющий стержень в этом устройстве выполнен поворотным и для обеспечения достаточных регулировок должен иметь достаточный эксцентриситет, это увеличивает габариты преобразователя, снижает жесткость закрепления стержня в корпусе и снижает надежность его настройки.

Дополнительно следует заметить, что замыкающая пружина в устройстве прототипа размещена между платформой и корпусом, имеет малый размер, при этом не обеспечивается регулировка измерительного усилия.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить настройку растрового сопряжения преобразователя,

повысить надежность ее осуществления и уменьшить габариты устройства.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь содержит корпус, измерительный шток, направляющий стержень, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров с излучателем и фотоприемниками, держатель, на котором закреплены индикаторный растр, излучатель и фотоприемники, основание, закрепленное на измерительном штоке, и замыкающую пружину.

Основание выполнено в виде верхней и нижней платформ, установленных перпендикулярно измерительному штоку, имеющему пазы, образующие упругую перемычку, расположенную на его оси, связанных друг с другом котировочными винтами и обеспечивающих каждая, соответственно, регулировку положения измерительного растра параллельно оси измерительного штока посредством котировочных винтов и угловую регулировку измерительного растра вокруг оси измерительного штока посредством встречных регулировочных винтов, размещенных в плоскости нижней платформы и взаимодействующих с направляющим стержнем, на котором закреплен регулятор измерительного усилия в виде клеммного зажима, а замыкающая пружина размещена коаксиально направляющему стержню между клеммным зажимом и нижней платформой.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, разрез;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - узел Б на фиг.1.

фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь содержит:

Корпус 1.

Измерительный шток 2.

Направляющий стержень 3.

Измерительный растр 4.

Держатель 5.

Индикаторный растр 6.

Излучатель 7.

Фотоприемники 8.

Основание 9,

- верхнюю платформу (основания 9) 10,

- нижнюю платформу (основания 9) 11.

Пазы (на измерительном штоке 2 между платформами 10 и 11) 12,

- упругую перемычку (на оси измерительного штока 2, образуют пазы 12) 13.

Зажимной юстировочный винт (связывает платформы 10 и 11) 14,

- отжимной юстировочный винт (связывает платформы 10 и 11) 15. Встречные регулировочные винты (в плоскости нижней платформы 11) 16.

Регулятор измерительного усилия в виде клеммного зажима 17.

Замыкающую пружину (на направляющем стержне 3 между основанием 9 и клеммным зажимом 17) 18.

Амортизирующее кольцо (на измерительном штоке 2) 19.

Кожух (на корпусе 1) 20.

Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь состоит из корпуса 1, измерительного штока 2, направляющего стержня 3, держателя 5. Растровое сопряжение преобразователя состоит из измерительного 4 и индикаторного 6 растров с излучателем 7 и фотоприемниками 8. Индикаторный растр 6, излучатель 7 и фотоприемники 8 закреплены на держателе 5.

На измерительном штоке 2, закреплено основание 9, выполненное в виде верхней 10 и нижней 11 платформ, скрепленных с измерительным штоком 2 и расположенных перпендикулярно ему. Между верхней 10 и нижней 11 платформами на штоке 2 выполнены пазы 12. Пазы 12 образуют упругую перемычку 13, которая расположена на оси измерительного штока 2.

Верхняя платформа 10 обеспечивает регулировку положения измерительного растра 4 параллельно оси измерительного штока, а нижняя платформа 11 угловую регулировку измерительного растра 4 вокруг оси измерительного штока. Платформы 10 и 11 связаны друг с другом зажимным 14 и отжимным 15 юстировочными винтами, которые обеспечивают перемещения верхней платформы 10 с измерительным растром 4. В плоскости нижней платформы 11 выполнены встречные регулировочные винты 16, взаимодействующие с направляющим стержнем 3.

На направляющем стержне 3 закреплен регулятор измерительного усилия, выполненный в виде клеммного зажима 17, имеющего возможность перемещения вдоль оси направляющего стержня 3.

Между нижней платформой 11 и клеммным зажимом 17 коаксиально направляющему стержню 3 размещена замыкающая пружина 18.

На измерительном штоке 2 установлено амортизирующее кольцо 19 из упругого материала.

На корпусе 1 установлен кожух 20.

Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь осуществляет измерения следующим образом.

Измерительный шток 2 перемещают относительно корпуса 1, при этом измерительный растр 4, перемещается относительно индикаторного растра 6, излучателя 7 и фотонриемников 8. В индикаторном растре 6 имеется 4 светопропускающих окна (не показаны), в которых растровые штрихи сдвинуты на 1/4 шага растра, что позволяет получать сигналы sinx; cosx; -sinx; -cosx, которые используются для формирования счетных импульсов в устройстве обработки (не показано).

Регулировка положения измерительного растра 4 относительно индикаторного растра 6 с помощью котировочных винтов 14 и 15 обеспечивает установку измерительного растра 4 параллельно оси измерительного штока 2.

Регулировка положения измерительного растра 4 относительно индикаторного растра 6 с помощью встречных регулировочных винтов 16, расположенных в плоскости нижней 11 платформы, обеспечивает угловые перемещения измерительного растра 4 вокруг оси измерительного штока 2.

Регулятор измерительного усилия, выполненный в виде закрепленного на направляющем стержне 3 клеммного зажима 17, плавно изменяет измерительное усилие на измерительном штоке 2 преобразователя.

Замыкающая пружина 18, размещенная коаксиально на направляющем стержне 3 между нижней платформой 11 и клеммным зажимом 17, обеспечивает силовое замыкание нижней платформы 11с измерительным штоком 2 и корпусом 1 и исключает деформацию деталей преобразователя.

Амортизирующее кольцо 19, установленное на измерительном штоке 2, предохраняет измерительный шток 2 от ударов об измеряемую деталь.

Кожух 20, установленный на корпусе 1, закрывает внутренний объем преобразователя от механических воздействий.

Предложенный фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь изготовлен промышленным способом на заводе «Измерен», что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, направляющий стержень, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров с излучателем и фотоприемниками, держатель, на котором закреплены индикаторный растр, излучатель и фотоприемники, основание, закрепленное на измерительном штоке, и замыкающую пружину, отличающийся тем, что основание выполнено в виде верхней и нижней платформ, установленных перпендикулярно измерительному штоку, имеющему пазы, образующие упругую перемычку, расположенную на его оси, связанных друг с другом юстировочными винтами и обеспечивающих каждая, соответственно, регулировку положения измерительного растра параллельно оси измерительного штока посредством юстировочных винтов и угловую регулировку измерительного растра вокруг оси измерительного штока посредством встречных регулировочных винтов, размещенных в плоскости нижней платформы и взаимодействующих с направляющим стержнем, на котором закреплен регулятор измерительного усилия в виде клеммного зажима, а замыкающая пружина размещена коаксиально направляющему стержню между клеммным зажимом и нижней платформой.