Патент ссср 378707

378707

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.V.1971 (№ 1664698/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 22.VI.1973

М. Кл. G 01Ь 9/04

Комитет ло селам наобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 62-791.2(088.8) .-. и Л14 д д изобретения Ю.-Г. В. Якубчионис, Г. Р. Картанас и Ю. Ю. Шимуленис

Заявитель Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ДЕЛИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО

Устройство предназначено для точного позиционирования поворотных столов по штрихам эталонного лимба и может быть применено в делительных столах, мерительных маш инах и в других устройствах.

Известно устройство, с .помощью которого осуществляется точный поворот эталонного лимба на угол, определяемый двумя д иаметрально противоположными его штрихами, исключая при этом влияние эксцентриситета.

Для этого применены два сканирующих фотоэлектронных микроскопа, установленные над диаметрально противоположными сторонами лимба. Сигналы с выходов фотоэлектронных микроскопов, величина которых пропорциональна расстоянию от оптической оси микроскопа до оси штриха, поступают через коммутатор на осциллограф.

Однако в известных устройствах величина сигнала сканирующего фотоэлектронного микроскопа за висит от произвольных сдвигов оси, относительно которой совершает колебания сканирующий элемент, а наличие двух сканирующих фотоэлектронных микроскопов увеличивает возникающую в результате этих сдвигов ошибку. Кроме того, сравниваемые по амплитуде сигналы проходят две разные цепи, что,вносит асимметрию, вызывает нестабильность и дополнительные ошибки. Применение фотометричеокого способа сравнения расстояний от двух разных штрихов имеет еще и тот недостаток, что ошибка сравнения пропорциональна разности ширины штрихов.

И, наконец, получаемые сигналы непригодны

5 для автоматической их обработки, Цель изобретения — увеличить точность позиционирования.

Это достигается тем, что устройство снабжено призмой, направляющей изображения

10 двух диаметрально противоположных штрихов лимба в щель сканирующей диафрагмы, а источники освещения переключаются коммутатором синхронно с частотой .колебаний сканирующей диафрагмы, пр ичем за диаф15 рагмой установлен объективов, проектирующий изображения обоих штрихов на общий фотоприемник.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — временные

20 диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из лимба 1, вмонтированного в стол 2, приводимого сервомотором

3, источи иков света 4 и 5, конденсоров б и 7, освещающих штрихи 8 и 9, лимба, объекти25 вов 10 и 11, зеркал 12 и 18, призмы 14, сканирующей щелевой диафрагмы 15, подвешенной на пружине lб, объектива 17, фотоприемника 18, усилителя 19, формирователя 20, счетного триггера 21, двухполуперыодного вы.

30 прямителя 22 и усилителя мощности 28, пи3 тающего сервомотор 8. Щелевая диафрагма приводится в движение с помощью электромагнита 24, соединенного параллельно со входом коммутатора 25, переключающего источники света.

При помощи привода грубого позиционирования стол 2 и лимб поворачиваются так, чтобы штрихи 8 и 9 оказались освещенными осветителями 4 и 5. Изображен ия штрихов с помощью объективов 10 и ll, зеркал 12 и 18, а также призмы 14 проектируются,в щель диафрагмы 15, а затем при помощи объектива 17 проектируются на фотоприемник 18.

Диафрагма приводится в движение с помощью электроматн ита 24, питаемого переменным током. При этом îíà совершает колебания, приблизительно соответствующие ои нусоидальным, с частотой питающего электромагнит тока. Амплитуда колебаний диафрагмы превышает ширину изображения штриха настолько, чтобы после грубой установки стола 2 изображен ия обоих штрихов попадали в поле зрения устройства. Коммутатор 25 включен параллельно электромагниту

24 и, работая синхронно колебаниям диафрагмы 15, поочередно .включает источники света 4 и 5. В момент включения источника света 4 изображение штриха 8 проектируется в плоакость диафрагмы 15. При совпадении изображения штриха 8 и щели диафрагмы, на выходе фотоприемника 18 возникает импульс. В следующий момент включается источник света 5, и при совпадении изображения штриха 9 со щелью диафрагмы 15, на выходе фотоприемника 18,возникает другой импульс. Затем опять включается источник освещения 4 и т. д. В результате на выходе фотоприемника возникает последовательность импульсов. Причем, интер валы времени t и

4 между этими импульсами,рав ны между собой и ра вны периоду сканирования Т (т. е.

1 — — 4=Т) только тогда, когда изображения штрихов 8 и 9 в плоскости диафрагмы 15 совпадают по положению. При несовпадении изображений штрихов фазы соответствующих

378707 импульсов будут неодинаковы и, следовательно, 4+4. С выхода фотоприемника 18 сигнал подается на усилитель 19, а затем — на формирователь 20, выдающий прямоугольные импульсы, передний фронт которых соответствует вершине входного импульса и, в свою очередь, — середине штриха. Прямоугольные импульсы подаются на вход счетного триггера 21, срабатывающего при поступлении каж10 дого импульса. Сигнал с выхода триггера подается на вход двухполупериодното выпрямителя 22, величина однополярного напряжения на выходе которого в каждый момент времени будет зависеть от скважности импульсов

15 на выходе формирователя, т. е. от соотношения интервалов времени t< и 1 . В результате на выходе выпрямителя возникнет переменная составляющая U, которая будет ра вна нулю только при условии 4=4=Т. С выхода

20 выпрямителя 22 сигнал подается на усилитель мощности 28, который усиливает напряжение U до необходимой амплитуды и мощности, достаточной для получения требуемой чувствительности устройства, и при25 водит сервомотор 8, устраняющий рассогласование, т. е. когда U-=0 и t =t =T.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое делительное устройство, выполненное в виде л имба со штрихами, установленного на поворотном столе, и элемен35 тов управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности позиционирования, устройство снабжено призмой, направляющей изображения двух диаметрально проти воположных штрихов лимба в щель окани40 рующей диафрагмы, а источники освещения переключаются коммутатором синхронно с частотой колебаний сканирующей диафрагмы, причем за диафрагмой установлен объектив, проектирующий изображения обоих штрихов

45 на общий фотоприемн ик.