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 получить базовую конструкцию с универсальной настройкой растрового сопряжения при увеличении жесткости конструкции и повышении ее унификации. Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь содержит корпус, измерительный шток, направляющий стержень, установленный параллельно измерительному штоку и закрепленный одним концом в корпусе, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров, излучателя и фотоприемников с платами, держатель с устройством регулировки положения и с закрепленными на нем индикаторным растром, излучателем и фотоприемниками. В преобразователе выполнены две направляющие стойки, установленные параллельно направляющему стержню и закрепленные одними концами в корпусе, и плита, установленная параллельно корпусу и соединяющая другие концы направляющего стержня и направляющих стоек, на направляющих стойках размещен держатель, снабженный соединительными отверстиями, сопряженными с направляющими стойками, и крепежными отверстиями под платы излучателя и фотоприемников, сопряженными друг с другом, а на платах выполнены крепежные отверстия, сопряженные с крепежными отверстиями в держателе, и реперные метки для излучателя и фотоприемников, сопряженные с соответствующими крепежными отверстиями на платах, держатель имеет возможности перемещения относительно направляющих стоек и фиксирования положения посредством прижимной планки и содержит поворотную часть, устройство регулировки положения выполнено в виде упругого элемента с юстировочным винтом, образующего поворотную часть

держателя, снабженную установочными отверстиями под направляющие стойки, и обеспечивающего поворот индикаторного растра и платы фотоприемников, закрепленных на поворотной части держателя, при этом ось вращения упругого элемента перпендикулярна рабочей поверхности измерительного растра, а установочные отверстия выполнены с зазором по отношению к направляющим стойкам.

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, SU 1019211 A1, G 01 B 5/02, G 01 B 11/02, 1983.05.23.

Недостатком данного преобразователя является сложность сочленения индикаторного растра, излучателя и фотоприемников, что усложняет настройку преобразователя.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, направляющие стержни, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров, излучателя и фотоприемников, держатель, на котором закреплены индикаторный растр, излучатель и фотоприемники, SU 1672195 A1, G 01 B 5/02, 1991.08.23.

В этом преобразователе регулировка положения элементов растрового сопряжения определяется точностью изготовления деталей и высокой точностью доводочных операций, что усложняет настройку преобразователя.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, направляющий стержень, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного

растров, излучателя и фотоприемников, держатель с устройством регулировки положения и с закрепленными на нем индикаторным растром, излучателем и фотоприемниками, SU 1497443 A1, G 01 B 5/02, 1989.07.30.

Устройство регулировки положения держателя в этом устройстве обеспечивает одновременную взаимозависимую юстировку измерительного растра по двум осям, что усложняет настройку преобразователя.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров, излучателя и фотоприемников, платы с крепежными отверстиями и реперными метками, держатель с закрепленными на нем индикаторным растром, излучателем и фотоприемниками и с выполненными на нем крепежными отверстиями, RU 2222778 С2, G 01 В 11/02, 2004.01.27.

В конструкции этого преобразователя не предусмотрено сопряжение (конструктивная привязка) крепежных отверстий в платах излучателя и фотоприемников и их сопряжение с реперными метками, а также не предусмотрено сопряжение (конструктивная привязка) крепежных отверстий под платы, расположенных на различных поверхностях, друг с другом, а это приводит к наличию в конструкции дополнительных регулировочных устройств. Кроме того, система считывания информации (индикаторным растром, платами излучателя и фотоприемников) в этом преобразователе не имеет возможности перемещения параллельно оси измерительного штока. Кроме того, в этом преобразователе отсутствует механизм поворота индикаторного растра относительно измерительного растра, что усложняет настройку растрового сопряжения.

Известен фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь, содержащий корпус, измерительный шток, направляющий стержень,

установленный параллельно измерительному штоку и закрепленный одним концом в корпусе, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров, излучателя и фотоприемников с платами, держатель с устройством регулировки положения и с закрепленными на нем индикаторным растром, излучателем и фотоприемниками, RU 2231024 С1, G 01 B 11/02, G 01 B 5/02, 2004.06.20.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатком.

В преобразователе прототипа базовая конструкция устроена так, что держатель с системой считывания информации (индикаторным растром, платами излучателя и фотоприемников) не позволяет ее использовать совместно с измерительными растрами, имеющими различную длину без замены корпуса, это снижает универсальность устройства и усложняет его настройку.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей получить базовую конструкцию с универсальной настройкой растрового сопряжения при увеличении жесткости конструкции и повышении ее унификации.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь содержит корпус, измерительный шток, направляющий стержень, установленный параллельно измерительному штоку и закрепленный одним концом в корпусе, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров, излучателя и фотоприемников с платами, держатель с устройством

регулировки положения и с закрепленными на нем индикаторным растром, излучателем и фотоприемниками.

В преобразователе выполнены две направляющие стойки, установленные параллельно направляющему стержню и закрепленные одними концами в корпусе, и плита, установленная параллельно корпусу и соединяющая другие концы направляющего стержня и направляющих стоек, на направляющих стойках размещен держатель, снабженный соединительными отверстиями, сопряженными с направляющими стойками, и крепежными отверстиями под платы излучателя и фотоприемников, сопряженными друг с другом, а на платах выполнены крепежные отверстия, сопряженные с крепежными отверстиями в держателе, и реперные метки для излучателя и фотоприемников, сопряженные с соответствующими крепежными отверстиями на платах, держатель имеет возможности перемещения относительно направляющих стоек и фиксирования положения посредством прижимной планки и содержит поворотную часть, устройство регулировки положения выполнено в виде упругого элемента с юстировочным винтом, образующего поворотную часть держателя, снабженную установочными отверстиями под направляющие стойки, и обеспечивающего поворот индикаторного растра и платы фотоприемников, закрепленных на поворотной части держателя, при этом ось вращения упругого элемента перпендикулярна рабочей поверхности измерительного растра, а установочные отверстия выполнены с зазором по отношению к направляющим стойкам.

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 - разрез Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3;

на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.3;

на фиг.6 - узел Д на фиг.2.

Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь содержит:

Корпус 1.

Измерительный шток 2.

Направляющий стержень 3,

- один конец (направляющего стержня 3) 4,

- другой конец (направляющего стержня 3) 5. Направляющие стойки 6,

- одни концы (направляющих стоек 6) 7,

- другие концы (направляющих стоек 6) 8.

Плиту (для соединения других концов 5 и 8) 9.

Измерительный растр 10.

Индикаторный растр 11.

Излучатель 12,

- плату (для излучателя 12) 13,

- крепежные отверстия (в плате 13) 14,

- реперные метки (в плате 13) 15.

Фотоприемники 16.

- плату (для фотоприемников 16) 17,

- крепежные отверстия (в плате 17) 18,

- реперные метки (в плате 17) 19.

Держатель с крепежными отверстиями для плат (13 и 17) 20,

- соединительные отверстия (в держателе 20, сопряженные с направляющими стойками 6) 21,

- прижимную планку 22. Поворотную часть (держателя 20) 23,

- упругий элемент (поворотной части 23) 24,

- юстировочный винт (поворотной части 23) 25,

- установочные отверстия (в поворотной части 23) 26.

Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь состоит из корпуса 1, измерительного штока 2, направляющего стержня 3, двух направляющих стоек 6, плиты 9, держателя 20. Плита 9 установлена параллельно корпусу 1.

Направляющий стержень 3 установлен параллельно измерительному штоку 2. Направляющие стойки 6 установлены параллельно направляющему стержню 3. Один конец 4 направляющего стержня 3 и одни концы 7 направляющих стоек 6 закреплены в корпусе 1, а другой конец 5 направляющего стержня 3 и другие концы 8 направляющих стоек 6 соединены плитой 9.

Растровое сопряжение преобразователя состоит из измерительного 10 и индикаторного 11 растров, излучателя 12 и четырех фотоприемников 16. Индикаторный растр 11, излучатель 12 с платой 13 и фотоприемники 16 с платой 17 закреплены на держателе 20.

Держатель 20 размещен на направляющих стойках 6. Для установки направляющих стоек 6 в держателе 20 выполнены соединительные отверстия 21, сопряженные с направляющими стойками 6. Держатель 20 имеет возможности перемещения по направляющим стойкам 6 относительно корпуса 1 и фиксирования своего положения на направляющих стойках б посредством прижимной планки 22. На держателе 20 имеются крепежные отверстия под платы 13 и 17, сопряженные друг с другом.

На платах 13 и 17 выполнены крепежные отверстия 14 и 18, соответственно, для излучателя 12 и фотоприемников 16. Крепежные отверстия 14 и 18 сопряжены друг с другом. На платах 13 и 17 выполнены также реперные метки 15 и 19, соответственно, для излучателя 12 и фотоприемников 16. Реперные метки 15 и 19 сопряжены с соответствующими крепежными отверстиями 14 и 18 на платах 13 и 17.

Держатель 20 содержит поворотную часть 23. Устройство регулировки держателя 20 выполнено в виде упругого элемента 24 с юстировочным винтом 25, образующего поворотную часть 23. Ось вращения упругого элемента 24 перпендикулярна рабочей поверхности измерительного растра 10 (плоскости размещения штрихов). Индикаторный растр 11 и плата 17 фотоприемников 16 закреплены на поворотной части 23, обеспечивающей их поворот. Для обеспечения регулировок в поворотной части 23 под направляющие стойки б имеются установочные отверстия 26. Установочные отверстия 26 выполнены с зазором (показан условно) по отношению к направляющим стойкам 6.

Фотоэлектрический инкрементный растровый преобразователь осуществляет измерения следующим образом.

Измерительный шток 2 перемещают относительно корпуса 1, при этом измерительный растр 10, перемещается относительно индикаторного растра 11, излучателя 12 и фотоприемников 16. В индикаторном растре 11 имеется четыре светопропускающих окна (не показаны), в которых растровые штрихи сдвинуты на шага растра, что позволяет получать сигналы sinx; cosx; -sinx; -cosx, которые используются для формирования счетных импульсов в плате обработки (не показана) с последующей передачей сигналов по выходному кабелю (не показан) в регистрирующее устройство (не показано).

Направляющие стойки 6 обеспечивают создание базовой конструкции, в которой имеется возможность перемещения и фиксации в выбранном положении держателя 20 с системой считывания информации (индикаторным растром 11, платой 13 излучателя 12 и платой 17 фотоприемников 16) параллельно вдоль оси измерительного штока 2, что позволяет ее использовать с измерительными растрами 10, имеющими различную длину, а это обеспечивает унификацию конструкции и позволяет изменять диапазон работы.

Упругий элемент 24 на держателе 20 с юстировочным винтом 25 обеспечивает угловые перемещения поворотной части 23 вокруг оси пер-пендикулярной штрихам растра и производит регулировку положения индикаторного растра 11 с платой 17 фотоприемников 16 относительно измерительного растра 10.

Сопряжение реперных меток 15 и 19 на плате 13 излучателя 12 и на плате 17 фотоприемников 16 с крепежными отверстиями 14 и 18 на платах 13 и 17, соответственно, и сопряжение крепежных отверстий на держателе

20 под плату 13 излучателя 12 и под плату 17 фотоприемников 16, соответственно, друг с другом и с крепежными отверстиями 14 и 18 в плате 13 излучателя 12 и в плате 17 фотоприемников 16, соответственно, исключают регулировочные операции по согласованию положения излучателя 12 и фотоприемников 16 друг относительно друга и по отношению к индикаторному растру 11.

Плита 9, скрепляющая направляющий стержень 3 и направляющие стойки 6, соединяет концы 8 и 5 направляющих стоек 6 и направляющего стержня 3, что повышает жесткость конструкции.

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, установленный параллельно измерительному штоку и закрепленный одним концом в корпусе, растровое сопряжение, состоящее из измерительного и индикаторного растров, излучателя и фотоприемников с платами, держатель с устройством регулировки положения и с закрепленными на нем индикаторным растром, излучателем и фотоприемниками, отличающийся тем, что в преобразователе выполнены две направляющие стойки, установленные параллельно направляющему стержню и закрепленные одними концами в корпусе, и плита, установленная параллельно корпусу и соединяющая другие концы направляющего стержня и направляющих стоек, на направляющих стойках размещен держатель, снабженный соединительными отверстиями, сопряженными с направляющими стойками, и крепежными отверстиями под платы излучателя и фотоприемников, сопряженными друг с другом, а на платах выполнены крепежные отверстия, сопряженные с крепежными отверстиями в держателе, и реперные метки для излучателя и фотоприемников, сопряженные с соответствующими крепежными отверстиями на платах, держатель имеет возможности перемещения относительно направляющих стоек и фиксирования положения посредством прижимной планки и содержит поворотную часть, устройство регулировки положения выполнено в виде упругого элемента с юстировочным винтом, образующего поворотную часть держателя, снабженную установочными отверстиями под направляющие стоики, и обеспечивающего поворот индикаторного растра и платы фотоприемников, закрепленных на поворотной части держателя, при этом ось вращения упругого элемента перпендикулярна рабочей поверхности измерительного растра, а установочные отверстия выполнены с зазором по отношению к направляющим стойкам.