Устройство для измерения размеров изделий

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения перемещений и отклонения формы поверхности , а также расширение области применения и повышение надежности за счет использования контактного датчика с оптическим выходом. Сигналы облучения с выходов световодов датчика 1поступают на сборку фотоприемников 2и через сборку 3 RS-триггеров - на коммутатор 6, который непрерывно опрашивается . Величина смещения щупа датчика 1 соответствует количеству облученных световодов, что фиксируется на цифровом индикаторе 8. 1 3. п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) О1) 5 А1 (!) 4 С 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4090174/24-28 (22) 18.07.86 (46) 07.07.88. Бюл. У 25 (72) В.П.Филиндаш и В.Н.Литовченко (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 916983, кл. С 01 В 2!/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РА3МЕР0В ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения пере мещений и отклонения формы поверхности, а также расширение области применения и повышение надежности за счет использования контактного датчика с оптическим выходом. Сигналы облучения с выходов световодов датчика

1 поступают на сборку фотоприемников

2 и через сборку 3 RS-триггеров — на коммутатор 6, который непрерывно опрашивается, Величина смещения щупа датчика 1 соответствует количеству облученных световодов, что фиксируется на цифровом индикаторе 8.

1 э.п. ф-лы, 5 ил.

1- "ОЯ2! 5

Изобретение отнаситс я;K измер..тельной технике, может быть исполь— зовано в устройствах, где необходимо автоматически регистрировать размеры деталей или их отклонения ра =лич-ной формы и отображать измеряемое значение в виде десяти ного числа на индикаторе и для измерения превышен)ий толщины и глубины впадин,деталей и сравнения с заданным значением, Цель изобретения — расширение о)ункциснальных ВозмОжностей за счет изме: — . рения перемещения и отклонения фср)"ь. поверхности, а также расширение об- 1- : ласти применения и повышение надежности за счет использования контак-, ного датчика с оптическим выходом.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — фрагмент дат- 20 чика, общий вид; на фиг,З - разрез

А-А на фиг.2; на фиг.4 и 5 - времен-. ные диаграммы, поясняющие сабо-у ус:— ройства.

Схема состсит из датчика, прием- 3."ника излучения в виде сборки 2,, N I130топриемников, сборки 3 из N RS-триггеров, генератора 4 импульсов,. первого счетчика 5, коммутатора б, Втaрого счетчика 7, дифровага и|-,цйкатп- 30 ра 8, программногс .ерекл3очателя 9. сборки 10 схем cpaaнения,, RS-триггера 11, входная шина обозначе;а Вх и выходная Вых.

ВыхОды св етОВ Одеев да r:-EIKB I ri<3J, ключены к S aõîäàì триг:.еpoa сборки

3 а выходы которых подключены к информациан)дым Входам ксмм3 татаpa 6. к управляьэщим входам кото 3огс и Од к.3ючены К разрядов первого с етчика 5,. ) 0 счетнь)й вход которого и 3,.rêëIñ÷åI к выходу генератора 4 импут.. ОВ „вь:хо,;.;: коммутатора 6 подключе| к вхсду с второго К вЂ” разрядного счетчика 7 „К выходов которого r!aöê33)):-.BEIbl с группе

А(А „...,А ), К входов регис.траци.-: сравниваемогс числа сборки 10 схе." сравнения и цифровому индикатору 8, К второй группе В (В „„..." ...),, К вхо-дов регистрации заданпогс числа сбор)О ки 10 схем сравнения подключены R

ВхОдОВ прогpRMMHo! o переключатсля 9., Выход P переноса пе)3всга K-разряднar о счетчика 5 подключен к входу P второго счетчика 7, Выходы R "т.::риггеров

15 сборки 3, триггера 11 .и первого с ет-чика 5 ссецинены Вместе и поцключен . к входной шине Вх. В.,)хо; сборки 10 схем сравнения подключен к Входу S. риг -cpa 1, выход g которого подключен к выходной шине P>b!3E.

Патчик 1 содержит источник 12 излучения;, верхнюю крышку 1В, в которой установлен источник 2, световод

1-,, закрепленный на вращающейся

".òðåëêå, .воспринимающей поступательное движение контактирующего элемента. (щупа 15),, оправку 1 6 „св е то воды

17, установленные в отверстиях оправки 16 по периферии отсчетной IIIKRJIbl, Устройство работает следующим абра 3:3м, Перед началом каждого измерения па

Входной шине Вх всегда поступает отрицательный импульс устанавливающий устройство в исходное состояние.

Схема вь)полнена на логических элементах, в которых функция И реализуется для паложительньх значений сигналов, В противном спучае полярность и лог))ческое значение сигнала меняет знак на противопаложньж. Счетчики 5 и 7 имеют К разрядов. Схема сравнения сборки 10 представляет ксмпаратор двух чисел А и В В двоичном коде, в котором используется изменение íà ее выходе потенциала от "1" к "0" при значении кодов А > В,, а при равенстве или значении кодов А < В на ее выходе сохраняется "1" потенциал. Для

Всех триггеров запрещенными являются состояния одновременногa наличия счОВ на обоих входах R и S, а разрешенным— любое другое, В э-ом случае для изменения состояния на соответствующий егo вход (R или S) должен поступить "0 (импульс как потенциал) при одновременном наличий 1 на д13угсм ВхсДе (S и В.)ф

Рассматривают последовательно ра. ба су устройства при Двух измерениях.

Первое измерение происходит, когда стрег.;ка датчика при движении щупа, Ослучает три световсда„. а при ВТором — пять.

Пусть коммутатор 6 обеспечивает передачу сигналов с восьми информационных, которые через три управляющие входы спрашиваются трехразрядным счетчикам. На программном выключателе задано число четыре, код которого

В двоичйом значении па"тупает на группу В входов сборки 10 схем сравнения.

Не0 механическсго всздействия контролируемой детали Eia щуп стрелко.—

140821 5 световоц ца1 лика 1 занимает о- ределенпое устойчивое положение.

Рассмотрим работу устройства при воздействии npoBcpHF. . детали на щуп 15 датчика 1, когда происходит вращение стрелки-световода 14 в любую сторону относительно некоторого своего устойчивого положения.

Механическое движение щупа 15 датчика 1 в любую сторону кинематически передается на стрелку-световод, которая, вращаясь, на своем пути облучает неподвижно установленное в оправке 16 датчика 1 входы световодов 17, выходы которых подключены к входам соответствующих фотоприемников сборки 2.

Пусть в исходном состоянии до начала измерения и вращения стрелкисветовода на выходах Q триггеров и счетчика 5 установлен "0"-потенциал, подачей отрицательного импульса по шине Вх на входы R триггеров сборки

3, триггера 11 и счетчика 5 (фиг.4 и 5).

При движении стрелки-световода на выходе облученных фотоприемников сборки 2 формируются отрицательные импульсы последовательно с движением стрелки-световода, поступающие на входы соответствующих триггеров сборки 3. Выходы Q триггеров сборки 3 подключены к N информационным входам коммутатора 6. Побой отрицательный импульс, пришедший на вход S соответствующего триггера сборки 3, изменяет состояние на выходе Q от "0" к

"1". Это состояние триггеров сборки

3 сохраняется до прихода с шины Вх отрицательного импульса на входы R всех триггеров и счетчика 5. К управляющим К входам коммутатора 6 (фиг.4 и 5 п,р,с) подключены выходы

К-разрядного счетчика 5, на вход С которого с генератора 4 поступают тактовые (фиг.3 и 4 е) импульсы и происходит постоянное изменение состояния его К выходов (разрядов).

Таким образом, осуществляется непрерывное динамическое управление опросом М входов коммутатора 6. При этом изменение состояния от Оп к "1" на любом выходе триггера сборки 3 (фиг,Зи, к,л, и фиг,4и к,л,м,н) приводит к изменению состояния соответствующего информационного входа коммутатора 6 и увеличению количества импульсов на выходе коммутатора 6

10 !

55 (фиг ..3 и 4д) за интервал времени между цвумя импульсами переноса Р (фиг.3 и 4т) счетчика 5. Импульсы, сформированные на выходе коммутатора 6 (фиг.3 и 4т, y) поступают на вход С счетчика 7. Последний подсчитывает поступившие с выхода коммутатора 6 импульсы и их количество отображается на индикаторе 8. После прихода с выхода генератора 4 К-ro импульса на вход С счетчика 5 заканчивается первый опрос всех входов коммутатора 6 и на выходе P счетчика 5 формируется импульс переноса, который по входу R обнуляет счетчик 7 (фиг.3 и 4т).

С приходом К+1 импульса генератора 4 на вход С счетчика 5 начинается следующий (второй) опрос входом коммутатора 6, который заканчивается после опроса всех входов коммутатора 6 и формирования очередного импульса переноса на выходе P счетчика 5. До прихода очередного импульса переноса с выхода P счетчика 5 на выходе коммутатора 6 формируется такое количество импульсов, которое равно числу триггеров сборки 3 с установившимся на выходах Q "1" состоянием. При этом в остальные моменты времени до прихода с выхода Р счетчика 5 импульса переноса (фиг.3 и 4т) любое изменение состояния на выходе Q (фиг.Зб,в,r и фиг.4б,в,г,д,ж) триггеров сборки 3 передается на соответствующий вход коммутатора 6. Это изменение входов коммутатора 6 при каждом очередном опросе, осуществляемом в промежуток времени между двумя импульсами переноса, приводит к изменению количества импульсов на выходе коммутатора 6 (фиг.3 и 4y) и входе С счетчика 7, и отображается на индикаторе 8, Максимально возможное количество импульсов на выходе коммутатора 6 равно количеству триггеров сборки 3 или N = 2 (где N — количество тригк геров сборки 3, К вЂ” количество pas рядов счетчиков 5 и 7). Сформированные на выходе коммутатора 6 импульсы пересчитываются счетчиком 7. Выходы

К-разрядов счетчика 7 подключены к индикатору 8 и группе А (A„,. Ак) входов сравниваемого числа схемы сравнения сборки 10. Состояние счетчика 7 дешифрируется и на индикаторе

8 отображается количество импульсов, прошедших через счетчик 7, что соот! г до 5 ветствует суммарнс;му количеству:;б гученных световодами датчика I фотоприемников сборки 2 иги величине механического смещения лупа 15 датчика 1..

Если двоичный код счетчика 7 имеет равное или меньшее значение кода числя заданного прогpBMMHbof выключателем (ранее было задано на. програм- 0 мном выключателе число четыре), то на выхоце схемы сравнения сборки 10 и входе S триггера 11 (фиг.1) сохраняется 1 потенциал. На выходе Ci триггера 11 (фиг.Зф) сохраняется 0"

l „ ) состояние, установленное до начала измерения подачей на лину Вх отрицательного импульса (фиг.За,ф).

При превышении измеренного значения кода числа А со счетчик .7, по сравнению с кодом числа В, заданного с программного переключателя 9, -;a выходе схемы сравнения формируется отрицательный потенциал. Этот потенциал поступает на вход Я триггера Il

rr e и изменяет его состояние от 0 к 1" (фиг.4ф) на выходе (i,, которое передается на выходную шину Бых. Это состояние триггера 11 сохраняется до начала следующего измерения и при-.-.!(! хода с шины Вх отрицательного импульса обнуления и подгorî:çêè устройства к следующему очередному измерению (фиг.З и 4a) .

Таким образом, осуществляется регистрация электронной схемой любого перемещения щупа 15, что отображается в десятичных цифрах на индикаторе

Я. Одновременно с помогцью схемы срав"нения происходит оценка величины из40 меренного значения с =-аданным (ожидаемым) с программного переключателя

9 и выдачи соответствующего управляю- щего воздействия.

Перед каждым следуют измерением

rro входной шине Вх подается отрицательный импульс, который подготавливает устройства к новому измерению.

После этого контролируемая деталь приводится в соприкосновение со щуI пом 15 датчгпся 1 и пели-гина перемещения щупа в преобразованном виде отображается на индика- оре 8 „При подаче на соответствующие входы сборки 10 схем сравнения с программного 1 переключателя 9 заданного коца числя и превышении двоич.ного значения кода числа, получаемого со сгчетчика 7,. Иа выходе сборки 10 схем сравнения изМЕР. НИЯ фОРггИРУЕТСЯ ОТРИЦатЕЛЬНЫй ПОтегн гнал, ко торый пе реда ется на S-вход триггера 11 и изменяет его состояние от 0" к "1 ., Это состояние триггера !1 на вьгходс 0 сохраняется до приходя импульса Обнуления с входной шины Вх. При равенстве обоих кодов или меньшем значении кода счетчика

7 по сравнению с кодом программного переключателя 9 состояние на выходе сборки 10 схем сравнения и триггера

11 не изменяется (фи .Зф).

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Устройство цля измерения размеров иэделий, содержащее приемник излучения, два счетчика, генератор импульсов, коммутсгто13 и индикатор, отличающееся тем,что,с елью расширения функциональных возможностей за счет измерения перемещения и отклонения формы поверхности, оно снабжено сборкой М КБ-триггеров., RS-триггером, программным переключателем, сборкой схем сравнения, коммутатор выполнен многовходовым, а счетчики — с и выходаьян, индикатор выполнен цифровым, приемник излучения в виде сборки И фотоприемников, выходы которых подключены к S-входам сборки КЯ-триггеров, g-выходы которых подключены к информационным входам коммутатора, к управляющим входам которого подключены выходы пергого счетчика, выход коммутатора под-. гс1тючен к счетному входу второго счет чика, R-вход которого подключен к

R-выходу переноса первого счетчика, выходы второго счетчика подключены к входам индикатора и к первой группе входов сборки схем сравнения, к второй группе входов которой подключены выходы программного переключателя, вьгход сборки схем сравнения подключен к S-входу RS-триггера, Q-выход которого подключен к выходной шине, а входная шина соединена с R-входами сборки RS-триггеров, первого счетчика и RS-триггера, 2, Устройс1во по п,1, о т л и ч я ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности„ .оно снабжено контяктнъгм датчиком стрелочногG типа с

:-с.то ником излучения и К выходными

-.Бетоводами ряспОложенными по rrepH ферии отсчетной шкалы и связанными с! 408".! 5 соответствующими фотоприемниками сборки, источник излучения связан с контактным элементом датчика и предназначен для оптической связи через световод, укрепленный на стрелке с выходными световодами.

)

1

Г . (,

1 ) 1408215

Составитель Е.Глазкова

Техред М.Дидык Корректор Э.Лончакова

Редактор И.Бланар

Заказ 3296/41

Тираж 680 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4