Устройство для измерения координат
У
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ Н И Я
22
6 4О!
Союз Советоких
Социалистических
Реопублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.VII.1966 (Л 1089839/18-10) Кл. 42b, 12/02
42Ь, 8/01 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26.1.1970. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания ЗХ1,1970
МПК G 08с
G 01Ь
УДК 531.713 + 531, .715 -+ 531.717.2 (088.8) Комитет по делам изобретвиий и открытий при Совете Миииотров
СССР
Автор изобретения
Ю. Б, Коляда
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ
l1, ) b„12 )b)) Изобретение относится к области измерительной техники.
В изветных устройствах для измерения координат повышение точности связано с повышением точности выполнения направляющих стола или каретки. Однако в устройствах высокой точности качество выполнения направляющих соответствует пределу возможности современной техники.
В предлагаемом устройстве для позышения точности измерения путем исключения компараторной ошибки подвижные растры расположены в плоскости измерения и их размеры связаны соотношениями где 1 и 1з — длина первого и второго растра, измеренная вдоль штрихов;
Ь, и bз — их ширина, измеренная поперек штрихов.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 — его конструктивная схема.
Устройство содержит стол 1, служащий для помещения объекта и установленный подвижно в направлении оси абсцисс на каретке 2, которая установлена подвижно в направлении оси ординат на основании 8. Визир 4, например микроскоп, служит для подведения контролируемых точек. Отсчетные устройства для измерения по обеим координатам содержат визиры 5 и б, например микроскопы, расположенные на сторонах прямого
5 угла с вершиной в центре визира 4, и шкалы
7 и 8, находящиеся на столе или жестко связанные с ним.
Визиры 5 и б выполнены в виде осветителей, неподвижно связанных с основанием
10 растровых решеток 9 и 10, фотоэлементов 11 и 12 и фотоэлектрических счетчиков 18 перемещения.
На шкале, служащей для измерения по одной координате, нанесены штрихи, длина ко15 торых не меньше предела измеренИя по другой координате (на фиг. 1 — светлое поле, прилегающее к координатным осям).
Проведем на подвижном столе оси координат (на фиг. 1 они показаны жирными линия20 ми, причем эта координатная система дана утрировано повернутой на угол .а относительно неподвижной координатной системы, показанной осевым пунктиром, определяемой визирами 4, 5 и б). Контролируемая точка объ25 екта с координатами х, у подведена под визир 4. При этом отсчеты по шкалам
Х = х+ а соза; У = 9+b соза, (1) где а и b — координаты визиров 5 и б в
ЗО непопвижной системе координат.
262401
2
9 агг. 7
Составитель С. А. Ющенко
Техред Л. В. Куклина Корректор С. М, Сигал
Редактор Т. Иванова
Заказ 1274)5 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Таким образом, если измерены координаты двух точек х, у1 и х2, у2, при этом наклон столика к неподвижной системе координат был соответственно п1 и а2, то соответствующие отсчеты окажутся
Х, = х1+ а cosay,У1 = у1 + Ь cosag.
Х2 = <2+а.cosa2) У2 — — у2+ b cosa2j
Разность отсчетов
Х2 — Х, = х2 — х, + а (COSa2 — созат);
У2 — У1 — — у2 — у + b (cosa2 — cosag). (2)
Так, например, пусть и2 —— 0; а1 = 6, что представляет грубый перекос cosa> — cosa> =
= 1,0000000 — 0,9999985 = 0,0000015.
Даже перекос 0 30 приводит к ошибке соза2 — cosa = 1,00000 — 0,99996 = 0,00004.
Аналогично при поворотах стола вокруг горизонтальной оси.
Таким образом, предлагаемое устройство для измерения координат уменьшает погрешность из-за неизбежных весьма малых перекосов, вызванных несовершенством высококачественных направляющих, причем уменьшает тем значительнее, чем меньше сами перекосы, т. е. чем ближе косинус угла к единице и чем медленнее изменяется значение косинуса с изменением угла.
Предмет изобретения
Устройство для измерения координат, содержащее подвижной стол и растровые си10 стемы отсчета по обеим координатам с визиром, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения компараторной ошибки, подвижные растры расположены в плоскости измерения и их размеры связаны соотношениями
11 >b2, 12 >b(, где 11 и 12 — длина первого и второго растра, измеренная вдоль штри20 хов;
b> и b2 — ширина первого и второго растра, измеренная поперек штрихов.
