Устройство для измерения диаметров деталей

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при технологическом контроле в процессе изготовления деталей, например, на токарных станках. Цель изобретения - повьпиение точности измерений путем устранения погрешности измерения угла между лучами. Пучок излучения лазерного источника 1 посредством зеркала 3 совершает круговое сканирование и проходит по щели 7 световода 4, пересекая деталь 15 Световод изогнут по дуге окружности. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1418565 А1 (51) 4 G 01 В 11/08

ВСЕСОЮМА% 13„", „и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а Т, 10Ж 4

H А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4085403/24-28 (22) 10.07.86 (46) 23.08.88. Бюл. У 31 (71) Производственное объединение

"Ростсельмаш" им. Ю.В. Андропова и Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов

Минсельхозмаша (72) В.Л. Попов, Д.И. Янкелевич, С.В. Попов и А.С. Песоцкий (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 938004, кл, С 01 В 11/02.

РЖ "Метрология и измерительная техника". — M. ВИНИТИ, 1981, М 1, ред, 1.32.273, с. 47. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при технологическом контроле в процессе изготовления деталей, например, на токарных станках, Цель изобретения — повышение точности измерений путем устранения погрешности измерения угла между лучами. Пучок излучения лазерного источника 1 посредством зеркала 3 совершает круговое сканирование и проходит по щели

7 световода 4, пересекая деталь 15.

Световод изогнут по дуге окружности, 14 диаметр которой равен расстоянию между центром сканирования и торцом

16 световода 4. Центр сканирования, центр окружности и торец 16 световода 4 расположены на одной прямой.

Сигнал с фотоприемников 5 6 на входе усилителя 9 имеет постоянную величи18565 ну в течение всего времени засветки щели 7. Блок обработки информации определяет величину, соответствующую незасвеченному участку световода, и выдает значение диаметра измеряемой детали с равномерной погрешностью во всем диапазоне измерений. 2 ил, Изобретение относится к измери.тельной технике и может быть использовано при технологическом контроле в процессе изготовления деталей, например, на токарных станках. 5

Цель изобретения — повышение точности измерений путем устранения погрешности определения между лучами.

На фиг. 1 изображена принципиаль.;ная схема устройства; на фиг. 2

;схема измерений.

Устройство содержит лазерный источник 1 излучения, сканирующую систему круговой развертки луча, выполненную в виде вращаемого приводом 2 зеркала 3, световод 4 с фотоприемни ками 5 и 6, Световод 4 представляет собой изогнутый по дуге окружности цилиндрический стержень из оптического стек- о ла с нанесенным на его поверхности зеркальным отражающим покрытием. .Вдоль образующей стержня в зеркальном покрытии выполнено прозрачное окно (щель) 7. Фотоприемники 5 и 6 связаны с блоком 8 обработки информации, содержащим усилитель 9, который через блок 10 управления подключен к генератору 11 импульсов, последовательно соединенному со счетчиком 12, 30 который связан с вычислительным блоком 13, подключенным к индикатору,14.

Измеряемая деталь 15 расположена между зеркалом 3 и световодом 4, 3еркало 3 устанавливают таким образом, чтобы ось 0„ детали 15 была перпендикулярна плоскости сканирования.

Расстояние 00 от оси вращения зеркала 3 до оси детали больше максимального радиуса измеряемой детали. 4О

Щель 7 световода 4 является участком дуги ВВ„ окружности (фиг. 2).

Центр сканирования, центр окружности и центр одного из торцов 16 световода 4 расположены на одной прямой, диаметр окружности, по которой изогнут световод 4, равен расстоянию между центром сканирования и торцом 16 световода 4.

Устройство работает следующим образом.

Пучок излучения лазерного источника t поступающий на вращающееся посредством привода 2 зеркало 3, сканирует щель 7 световода 4, пересекая деталь 15. При этом формируется сигнал, соответствующий времени от начала засветки щели 7 световода

4 до момента прерывания засветки при касании лучом детали 15.

При движении луча по щели засветка каждого из фотоприемников 5 и 6 неодинакова в разные моменты времени, но благодаря последовательному включению фотоприемников 5 и 6.суммарный сигнал на входе усилителя 9 имеет постоянную величину в течение всего времени засветки щели световода.

Сигнал засветки фотоприемников

5 и 6 подается на блок 10 управления генератором 11 импульсов и включает его, Генератор 11импульсов выдает некоторое количествоимпульсов п, соответствующее всему времени засветки фотодиодов. При перекрытии деталью светового луча генератор импульсов отключается.

В блоке 8 обработки информации постоянно хранится константа К вЂ . количество импульсов, соответствующих полной засветке .щели световода при отсутствии детали и цена одного импульса (в миллиметрах). Вычислительный блок 13 определяет величину

Составитель С.Грачев

Техред А.Кравчук

Редактор Е.Папп

Корректор Н.Король

Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4144/39

Подписное

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

3 14185 п = N-п,, соответствующую незасве2 ченному участку световода (отрезок

ВВ,}, вычисляет диаметр и выдает значение диаметра измеряемой детали:

В на индикатор 14.

Схема на фиг. 2 поясняет, что в данном устройстве измерение сводится к фиксированию точки В 1, соответству- 10 ющей прерыванию луча в момент касания детали в точке касания А и лежащей на дуге окружности, диаметр которой равен расстоянию от точки В до оси 0 поворота луча. Измеряют расстояние ВВ„ и по величине этого отрезка судят о диаметре измеряемой детали.

Благодаря тому, что в устройстве приемники расположены в торцах световода, изогнутого по дуге окружности, диаметр которой равен расстоянию между центром сканирования и одним из торцов световода, обеспечивается рав- 2Б номерная погрешность во всем диапазоне измерений.

65 ф формула изобретения

Устройство для измерения диаметров деталей, содержащее последовательно установленные лазерный источник излучения, сканирующую систему круговой развертки, фотоприемники, располагаемые с противоположной относительно сканирующей системы стороны контролируемой детали, и подключенный к фотоприемникам блок обработки информации, о т л и ч а ю щ ее с .я тем, что, с целью повьппения точности измерений, оно снабжено световодом с прозрачным окном, выполнен ным по всей длине образующей поверхности световода, изогнутого по дуге окружности и установленного так, что прозрачное окно совмещено с плоскостью сканирования, центр сканирования, центр окружности и один из торцов световода расположены на одной прямой, диаметр окружности, по которой изогнут световод, равен расстоянию между центром сканирования и этим торцом счетовода, а фотоприемники размещены в торцах световода.