Устройство для контроля измерительной головки

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля и упрощение конструкции за счет уменьшения запаздывания сигнала второго канала и упрощения схемы. Цель достигается за счет того, что электронная схема второго канала интерференционной измерительной системы содержит лишь компаратор 13. непосредственно подключенный к D-триггеру 14, оптическая схема второго канала регистрирует изменения зазора между наконечником 5 и пластиной 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И (21) 4616070/28 (22) 05. 12.88 (46) 15.03.91. Бюл. М 10 (71) Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов народного хозяйства (72) А. И, А у г у с т а и т и с, Р, Ю, Б а н с я в и ч у с и В,П. Гинетис (53) 531.717 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1394036, кл. G 01 В 21/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике.и может быть использовано для измерения погрешности сигнальных головок, применяемых в координатно-измерительных машинах.

Цель изобретения — повышение точности контроля измерительных головок и упрощение конструкции за счет уменьшения запаздывания сигнала второго канала и упрощения схемы.

На чертеже иэбражена блок-схема устройства, Устройство для контроля измерительных головок состоит из основания 1, на котором установлен неподвижный упор 2 и каретка 3 с возможностью передвижения по прямой линии относительно основания 1.

На каретке 3 жестко закрепляется контролируемая головка 4 с наконечником 5 и частично отражающая пластинка 6. Через центр наконечника 5 проходит ос4 первого канала интерферометрической измерительной сис„., Ы 1 „„1635003 А1 (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля и упрощение конструкции за счет уменьшения запаздывания сигнала второго канала и упрощения схемы. Цель достигается за счет того, что электронная схема второго канала интерференционной измерительной системы содержит лишь компаратор 13. непосредственно подключенный к D-триггеру 14, оптическая схема второго канала регистрирует изменения зазора между наконечником 5 и пластиной 6. 1 ил. темы, параллельная направлению передвижения каретки 3, На этой оси расположены обьектив 7, светоделитель 8, коллиматор 9 и лазер 10. Светоделитель 8 оптически связан с фотодетектором 11. Второй канал 12 интерферометрической измерительной системы выполнен по схеме Майкелсона. К выходу фотодетектора подключен формирователь иглпульсов (компаратор 13, настроенный на уровень срабатывания, равный половине амплитуды сигнала фотодетектора 11), выходом подключенный к прямому динамическому входу синхронизации Отриггера 14. Выход D-триггера 14 подключен к одному входу конъюнктора 15, а к другому его входу подкл|очен выход второго канала 12 измерительной системы. К установочному входу счетчика 16 импульсов подключен выход измерительной головки 4, к счетному входу счетчика 16 подключен выход коньюнктора 15. Выход счетчика соединен с индикаторо л 17.

1635003

Устройство работает слецующим образом.

В исходном состоянии упор 2 не касается наконечника 5, H с выхода измерительной головки на вход Ч счетчика 16 поступает разрешающий сигнал. Каретка 3 перемещается в сторону упора 2. На выходе первого канала 12 измерительной системы формируется периодический сигнал. Число периодов этого сигнала определяет величину перемещения каретки 3. Луч лазера 10 расширяется в коллиматоре 9, проходит светоделитель 8 и обьективом 7 фокусируется через пластинку 6 на поверхность наконечника 5, Отраженные от наконечника 5 и пластинки 6 световые волны формируются по фронтам обьективом 7 и светоделителем В направляются на фотодетектор 11, На светочувствительной поверхности фотодетектора 11 формируется интерференционная картина, интенсивность которой зависит от величины зазора между наконечником 5 и пластинкой 6. Пока наконечник 5 не касается упора 2. зазор между наконечником 5 и пластиной 6 остается постоянным, и интенсивность света, регистрируемая фотодетектором 11, тоже постоянна, следовательно, сигнал с выхода фотодетектора 11 постоянный, а на выходе компаратора 13 — постоянный уровень. Триггер 14, как и счетчик 16, находится в исходном состоянии, т.е. на их выходах нули. Нуль выхода триггера 14 поступает на вход конъюнктора 15 и íà его выходе формирует постоянный нуль, независимо от сигналов, поступающих на второй вход конъюнкгора 15. Таким образом, сигналы с выхода канала 12 измерительной системы на вход С счетчика 16 не поступают.

При дальнейшем перемещении каретки

3 наконечник 5 измерительной головки 4 упирается на неподвижный упор 2 и начинает перемещаться относительно измерительной головки, вследствие чего величина зазора между пластинкой 6 и наконечником

5 начинает изменяться. Изменение зазора вызывает изменение интенсивности интерференционной картины, которую регистрирует фотодетектор 11, Периодическое изменение сигнала на выходе фотодетектора 11 вызывает перепады уровн напряжения на выходе компаратора 13. От первого положительного перепада напряжения на выходе компаратора 13 включается триггер

14, и на его выходе формируется верхний уровень сигнала, соответствующий "1".

Этот уровень поступает на вход конъюнктора 15, который выполняет функцию элемен25

55 та запрета, Для него верхний уровень сигнала является пропускающим, а нижний — запрещающим. Таким образом, после соприкосновения наконечника 5 с упором 2 сигналы о перемещении каретки начнут поступать от канала 12 измерительной системы через коньюнктор 15 на счетный вход счетчика 16. Счетчик 16 суммирует импульсы перемещения каретки 3 до момента срабатывания измерительной головки 4. После срабатывания измерительной головки на вход Ч счетчика 16 поступает запрещающий сигнал. Счет импульсов прекращается. а зарегистрированное число импульсов показывает индикатор 17. Таким образом, число зарегистрированных импульсов пропорционально величине перемещения каретки 3 от момента соприкосновения наконечника 5 с упором 2 до момента срабатывания измерительной головки 4.

Формула изобретения

Устройство для контроля измерительной головки, содержащее основание с неподвижным упором, каретку, предназначенную для размещения на ней измерительной головки, двухканальную интерферометрическую измерительную систему с фотодетектором в каждом канале, первый канал выполнен по схеме Майкельсона и оптически связан с кареткой, формирователь импульсов, О-триггер, коньюнктор, подключенный к выходу, счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом коньюнктора, установочный — предназначен для связи с выходом измерительной головки, а вход установки нуля связан с аналогичным входом

0-триггера и с шиной установки нуля, и индикатор, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности контроля и упрощения конструкции, второй канал интерферометрической измерительной системы выполнен в виде расположенных последовательно на одной оптической оси, параллельной линии перемещения карет..и, лазера коллиматора.светоделителя,оптически связанного с фотодетектором канала, объектива и частично отражающей пластины, жестко закрепленной на каретке, формирователь импульсов выполнен в виде компаратора и включен между фотодетектором второго канала интерферометрической измерительной системы и прямым дийамичс" ким входом синхронизации D-триггера.

1635003

Составитель Е.Глазкова

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ . 748 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 1 С С СP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагари на, 10 I