Способ измерения линейных размеров объектов типа тел вращения и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например , в устройствах активного контроля диаметров на станках токарной группы. Целью изобретения является повышение точности измерений. Измерительные преобразователи 1, 2 перемещаются в направлении оси контролируемого изделия. Сигналы с измерительных преобразователей 1, 2 поступают на блоки 3, 4 измерения, преобразуются в цифровую форму в аналого-цифровых преобразователях 5, 6 и запоминаются в буферных блоках 7, 8 памяти. Управление режимом измерений производится с помощью последовательно соединенных узла 9 преднабора, генератора 10 тактовых импульсов и реверсивного счетчика 11. Блок 13 поиска минимумов управляет работой коммутатора 12. Циклы измерений продолжаются до тех пор, пока ось преобразователя 2 не пересечет ось вращения объекта. При этом в блоке 14 памяти фиксируется результат измерения преобразователя 1 перемещений. Вычислительный блок 15 вычисляет радиус контролируемого изделия, который регистрируется в блоке 16 регистрации. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5!) 4 G 01 В 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CD

CD

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4146110I24-28 (22) 13.11.86 (46) 15.06.88. Бюл. № 22 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) Н. П. Спиренков и С. Ю. Колтунов (53) 531. 717 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 605076, кл. G 01 В 7/12, 1976.

Шатерников В. Е. Контроль механических процессов и металлических тел методом вихревых токов. Известия ВУЗов, Машиностроение, 1976, № 11, с. 57. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, в устройствах активного контроля диаметров на станках токарной группы. Lleлью изобретения является повышение точ„„SU„» 1402800 А i ности измерений. Измерительные преобразователи 1, 2 перемещаются в направлении оси контролируемого изделия. Сигналы с измерительных преобразователей 1, 2 поступают на блоки 3, 4 измерения, преобразуются в цифровую форму в аналого-цифровых преобразователях 5, 6 и запоминаются в буферных блоках 7, 8 памяти. Управление режимом измерений производится с помощью последовательно соединенных узла 9 преднабора, генератора 10 тактовых импульсов и реверсивного счетчика 11. Блок 13 поиска минимумов управляет работой коммутатора 12. Циклы измерений продолжаются до тех пор, пока ось преобразователя 2 не пересечет ось вращения объекта. При этом в блоке 14 памяти фиксируется результат измерения преобразователя 1 перемещений.

Вычислительный блок 15 вычисляет радиус контролируемого изделия, который регистрируется в блоке 16 регистрации. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.

02800 п А = — --, Гц, 60

r=l — 6i, 14 !

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, в устройствах активного контроля диаметров на станках токарной группы.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет исключения погрешности базирования.

На фиг. 1 приведена схема, поясняющая способ измерения; на фиг. 2 — структурная схема устройства, реализующего способ.

Способ измерения диаметральных размеров заключается в следуюгцем (фиг. 1).

Измерительные преобразователи 1 и 2 устанавливают так, чтобы их оси были взаимно перпендикулярны, преобразователи располагают на расстоянии 1 один от другого, измеренном между торцом первого преобразователя и осью второго. Перемещают преобразователи вдоль оси преобразователя 1 с подачей S (мм/мин) в направлении к оси вращения контролируемого объекта, вращающегося с частотой и (oo/Mèé), и измеряют зазор 6 между преобразователем 1 и объектом в момент минимального зазора 6z между преобразователем 2 и объектом, т. е. когда ось преобразователя 2 пересекает ось вращения обьекта. Таким образом, исключается погрешность позиционирования преобразователя 1 относительно контролируемого объекта. Радиальный размер r объекта определяют из соотношения где l — расстояние между торцом первого преобразователя и осью второго; б — зазор между первым преобразователем и объектом.

П ри многократном измерении зазоров за один оборот контролируемого объекта можно получить данные для построения круглограммы измеряемого сечения объекта.

Устройство, реализующее способ (фиг. 2) содержит измерительные преобразователи 1 и 2, размещенные на базирующем узле (не показаны) таким образом, что их оси взаимно перпендикулярны и проходят через ось контролируемого изделия. К измерительным преобразователям I и 2 подключены, соответственно, блоки 3 и 4 измерения, к выходам последних подключены аналого-цифровые преобразователи 5 и 6, которые в свою очередь связаны с буферными блоками 7 и 8 памяти.

Устройство содержит также последовательно соединенные узел 9 преднабора, генератор 10 тактовых импульсов, реверсивный счетчик 11. Выходы буферных блоков 7 и 8 памяти подключены, соответственно, к первому и второму входам коммутатора 12, четвертый вход коммутатора 12 соединен с выходом блока 13 поиска минимума, вход которого подключен к второму выходу первого буферного блока 7 памяти. Выход реверсивного счетчика 1 подключен к третьему входу коммутатора 12. К выходу коммутатора 12 подключена цепь из последовательно соединенных блока 14 памяти, вычислительного блока 15, блока 16 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

5 Перед началом измерениЙ с помощью узла 9 преднабора задаются частота f генератора 10 тактовых импульсов и количество импульсов N реверсивного счетчика ll, равное числу измерений зазоров за один оборот !

О объекта. Частота генератора 10 определяется из соотношения где n — частота вращения объекта, об/мин.

Указанная частота / должна быть меньше максимально возможной частоты работы аналого-цифровых преобразователей 5 и 6.

Измерения проводятся одновременно бесконтактными преобразователями 1 и 2 при

2О их перемещении с подачей S относительно объекта. При этом на выходах блоков 3 и 4 измерения формируются уровни напряжения, соответствующие текущим значениям зазоров б и 6z. Генератор 10 с частотой j выдает импульсы на управляющие входы аналогоцифровых преобразователей 5 и 6 и на вход реверсивного счетчика 11. При каждом тактовом импульсе аналоговые сигналы поступают с блоков 3 и 4 измерения в аналогоцифровые преобразователи 5 и 6, где преобразуются в цифровую форму. Цифровая информация из аналого-цифрового преобразователя 5 поступает в буферный блок 7 памяти и блок 13 поиска минимумов, а из аналого-цифрового преобразователя 6 информация поступает в буферный блок 8 памяти. При вращении объекта за каждый его оборот производится один цикл измерений. При этом в буферных блоках 7 и 8 памяти накапливаются по Л значений зазоров

6q и бь а в блоке 13 поиска минимума определяется минимальное значение зазора 62

4О за текущий оборот объекта, которое сравнивается с минимальным значением зазора 6>, полученным при предыдущих циклах измерений. По окончании каждого цикла измерений с выхода реверсивного счетчика 11 подается разрешающий сигнал на коммутатор 12. Коммутатор 12 подключает выходы буферных блоков 7 и 8 памяти к блоку 14 памяти в том случае, когда на вход коммутатора 12 поступает также разрешающий сигнал с блока 13 поиска минимума. Блок 13 поиска минимума формирует разрешающий сигнал при условии, если минимальное значение зазора 62 за текущий оборот объекта будет меньше минимального значения зазора 6>, полученного в предшествующих циклах измерений. Одновременно с перезаписью ин55 формации из буферных блоков 7 и 8 памяти в блок 14 памяти минимальное значение зазора 62 в блоке 13 поиска минимума обновляется. Циклы измерени и продолж аются

1402800 до тех пор, пока ось преобразователя 2 заведомо не пере=ечет ось вращения объекта.

В результате измерений в блоке 14 памяти останутся значения зазоров 6i и о, измеренных за один оборот объекта при наименьшем зазоре между преобразователем 2 и объектом, что соответствует минимальной погрешности измерительного устройства. По полученным значениям зазоров 6i и о в вычислительном блоке 15 определяются диаметральные размеры объекта: радиусы объекта в каждой точке измерения, минимальный и максимальный диаметры с(„„„и d, параметры отклонения от круглости. Результаты вычислений поступают в блок 16 регистрации который может быть выполнен в виде цифропечатающего устройства, дисплея, графопостроителя и т. п.

Формула изобретения

l. Способ измерения линейных размеров объектов типа тел вращения, заключающийся в том, что располагают измерительную систему перпендикулярно оси контролируемого изделия, переме|цают ее по направлению к оси контролируемого изделия, фиксируют момент прохождения измерительным преобразователем измерительной системы диаметральной плоскости контролируемого изделия, в указанный момент времени производят отсчет контролируемого размера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения погрешности базирования, в качестве измерительной системы используют два измерительных преобразователя, оси которых взаимно перпендикулярны и проходят через ось контролируемого изделия, перемещение измерительной системы к оси контролируемого изделия производят вдоль оси одного из измерительных преобразователей, момент прохождения измерительным преобразователем диаметральной плоскости контролируемого изделия определяют по минимальному сигналу преобразователя, установленного перпендикулярно направлению перемещения измерительной системы, а радиальный размер контролируемого изделия определяют из соотношения

r=l — 6), 4 где! — расстояние между торцом преобразователя, ось которого совпадает с направлением перемещения измерительной системы, и осью второго преобразователя; о, — результат измерений второго преобразователя.

2. Устройство для измерения линейных размеров объектов типа тел вращения, содержащее два бесконтактных измеритель1О ных преобразователя, два блока измерения, каждый из которых подключен к соответствующему измерительному преобразователю, блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно

15 снабжено двумя аналого-цифровыми преобразователями, входы которых подключены к выходам соответствующих блоков измерения, двумя буферными блоками памяти, подключенными к выходам соответствующих аналого-цифровых преобразователей, ком2р мутатором, первыми двумя входами подключенным к выходам буферных блоков памяти, цепью из последовательно соединенных узла преднабора, генератора тактовых импульсов, реверсивного счетчика. выход которого подключен к третьему входу коммутатора, второй и третий выходы генератора тактовых импульсов подключены соответственно к вторым входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей, блоком поиска минимума, входом

3р подключенного к второму выходу первого буферного блока памяти, выходом — к четвертому входу коммутатора, блоком памяти, подключенным к выходу коммутатора, вычислительным блоком, подключенным к выходу блока памяти, бесконтактные измериЗ5 тельные преобразователи размещены на базирующем узле, представляющем собой два жестко связанных взаимно перпендикулярных рычага, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси контролируемого изделия так, что оси измерительных пре40 образоBàòåëåé взаимно перпендикулярны и проходят через ось контролируемого изделия, базирующий узел выполнен с возможностью перемещения в направлении оси одного из измерительных преобразователей, а блок регистрации подключен к вычислительному блоку.

1402800

Составитель Ю. Петраковский

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 2843/27 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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