Способ центрирования круг01еых растров

 

О П И С А Н И Е 340884

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совеусних

Социалм", è÷åñêèõ

Ресоублин

Зависимое от авт. свидетельства М

М. Кл. G 01Ь 11/275

Заявлено 02.XI.1970 (Pk 1493164/25-28) с присоединением заявки М

Приоритет у(омитет по денакт изобретений и открытий ори Совете кйииисуров

СССР

УДК 53!.715(088.8) Опубликовано 05.Ч1.1972. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 27.VI.1972

Лвторы изобретения

l0. Ю. 1йимуленнс и Ю.-Г. В. Якубчионис лакентеггь Вильнюсский филиал акснеримеитального научно-исслеаоаа льанарга института металлорежущих станков

О1ОЗНдд ет.ге ) 1;ч!ТЩ оу-талие...,йч., ЛАД уе цА

СПОСОБ ЦЕ1-1ТРЛРОВАИИЯ КРУГОЬЫХ РАСТРОВ

Кроме того, известный способ не позволяет автоматизировать процесс центрирования, так как сравнение сигналов, пропорциональных световому потоку, не может обеспечить ни стабильности, ни точности из-за не постоянства этих сигналов во времени, Изобретение относится к области станкостроения и контрольно-изпчерительной техникио преимущественно для центрирования раст ровых масштабов делительных столов, делительных машин и приборов измерения угловых перемещений.

Па известному способу центрирования круговых растров, адин из которых — измерительный, а другой — индикаторный, пропускают световой поток через эти, |растры. При малейшем сдвиге одного растра относительно другого в направлении, перпендикулярном к линиатуре полос, сильно изьменяется интенсивность светового потока, проходящего через эту систему.

Недостатком такого апособа является то, что он позволяет центрировать только при па раллельной линиатуре двух растров и не позволяет центрировать в тех случаях, когда угол поворота одного растра относительно другого составляет дробное число шагов, и исключает центрирование во время поворота измерительного распра.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что, с целью обеспечения центрирования растров как ври параллельной, так и при непараллельной линиатуре, а также с це5 лью автоматизации центрирования, формируют два измерительных сигнала, соответствующих расположенным под прямым углом один к другому, участкам растров, формируют суммарный сигнал, соответствующий пропус10 канию световото потока через все элементы индикаторного и измерительного растров, затем перемещают измерительный растр по двум взаимно перпендикулярпытм осям относительно индикаторного растра до совпадения

15 фаз двух измерительных сигналов и суммарного сигнала.

На фиг. 1 изображены два круговых радиальных растра, расположенные один относительно другого с эксцентриситетом; на фиг. 2

20 показана фариа сигналов, соответствующих изменениям светового потока в 1разных областях растров при условии сканирования одного из растров; на фиг. 3 — сигналы, по коT0pbIM производится определение эксцентри25 ситета.

Через растры (см. фиг. 1) проходит световой поток. При этом растр Рх (на чертеже показан пунктирной линией) является измерительным и условно неподвижным, а растр Рз

30 (на чертеже показан сплошной линией) явля340884 ется индикаторны м и совершает возвратнопоступательное сканирование вокруг оси Оа относительно растра Р . Для простоты линиатура полос обоих растров изображена параллельной, чему соответствует условие параллельности линий 1-2-8-4 и 1 -2 -8 -4, а также линий 5-б-7-8 и 5 -б -7 -8 . Колебания растра можно представить как движение (поворот на некоторый угол) в прямом направлении А и затем в обратном Б (см. фиг. 1). На диагра мме (см. фиг. 2а), изображающей зависимость углового перемещения растра от времени, этому соответствуют положительные и отрицательные полупер иоды кривой (синусоиды).

Максимум пропускания растров (максимальный световой поток через растры) в области, охватывающей точки 8, 4, д и. 4, возникнет дважды при движении растра Р2 в направлении А (см. фиг. 2в), поскольку центр

0> растра Р2 смещен относительно центра О растра Р> в направлении Б на величину 1х, представляющую собой составляющую эксцентриситета по оси, Х, а максимальное пропу скание (просветление) растров наступает в момент сечения линии 8 -4 линией 8-4 rurp ixoa растров (см. фиг. 1). В полупериоде сканирования Б (см. фиг. 1, 2) эти линии не пересекаются и положительного пика светового потока не возникает. Световой, поток, превращаемый с помощью светочувствительных элементов в электрический сигнал и соответствующий участкам растров, расположенных под определенным углом, представляет из мерительный сигнал, изменения которого соответствуют и зменения м светового потока. Измерительный сигнал в областях, охватывающих точки 1, 2, 1 и 2 — 5, б, 5 и б, а также 7, 8, 7 и 8 будет формироваться таким же образом и этому будут соответствовать временные диаграммы (см. фиг. 2в, фиг. 2г и фиг. 2д).

При этом составляющим эксцентриситета 1х и ly (cd. фиг. 1) соответствуют временные интервалы т„и t, (см. фиг. 1 и фиг. 2), определяемые нулевой фазой колебаний сканирующего растра и пиками измерительных сигналов. Причем, для, диаметрально противоположных областей, например, для областей 1, 2, 1 и 2 — 8, 4, д и 4 эта разность фаз будет иметь одинаковую величину и разные знаки (см. фиг. 2в и 26). Для областей, расположенных под углом 90, например, для областей 8, 4, 8 и 4 — 5, б, 5 и б фаза будет одинаковой, т. е. 4=1у только при условии 1х=1у.

Условие равенства нулю составляющих эксцентриситета (4=1у=О) выполняется при

tx 0 и ty=0; это означает, что при отсупствии эксцентриситета и при параллельной линиатуре полос пики из мерительного сигнала совпадают с нулевой фазой колебаний сканирующего растра. Отсюда вытекает, что центрирование:можно производить, совмещая фазу пиков двух измерительных сигналов, соответствующих участкам растров, расположенных под углом 90, с нулевой фазой сканирующе5

15 го

З0

ss

65 го индикаторного растра. В казачестве опорного сигнала наиболее выгодно использовать суммарный сигнал, получаемый пропусканием светового потока через всю площадь обоих растров и являющийся результатом взаимодействия всех элементов растров. В этом случае, при достаточно большом количестве полос, исключается влияние эксцентриситета, т. е. фаза пиков суммарного сигнала совпадает (при параллельной линиатуре полос) с нулевой фазой колебаний сканирующего растра. Более того, положение пиков суммарного сигнала всегда, при любом угле между линиатурами растров, т. е. при любом у тле поворота измерительного растра относительно сканирующего индикаторного растра, будет соответствовать отсутствию эксцентриситета, а это означает, что эксцентриситет будет, равен нулю при любом угле, в то м числе и дробном, если фаза пиков измерительных и суммарных сигналов совпадает. Разница только в том, что при дробном угле поворота измерительного растра пики суммарного сигнала не будут совпадать с нулевой фазой колебаний сканирующего растра. Временное соотношение фаз соответствующих измерительных и су ммарного сигналов дает возможность определить знак сигнала ошибки. Поэтому, при наличии суммарного сигнала последовательность операций центрирования будет следующей.

При условии. сканирования индикаторного растра (ом. фиг. За) формируют два измерительных сигнала, соответствующих участкам растров, расположенных под углами 90 (см, фиг, Зв и Зг), затем формируют суммарный сигнал (см. фиг. Зб), затем в моменты, соответствующие пикам сигналов, формируют импульсы (см. фиг. Зд, Зе, Зж), затем сравнивают фазы измерительных импульсов (см. фиг. Зе и Зж) с фазой импульсов суммарного сигнала (см. фиг. Зд) и вырабатывают сигналы ошибки, величина и .знак которых соответствует величине и знаку составляющих эксцентриситета, с по мощью которых управляют приводами, перемещающими измерительный растр относительно индикаторного по двум перпендикулярным друг другу осям Х и У, и при этом следят за фазой измерительных импульсов, в монумент совпадения которых с импульсами суммарного сигнала. перемещечие измерительного растра прекращают.

Поскольку предлагаемый способ позволяет следить за эксцентриситетом при любом угле поворота измерительного растра, то это дает возможность устранять эксцентриситет во время разворота, например, делительного стола.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет совместить в одном устройстве точный угловой датчик и датчик эксцентриситета, не усложняя его значительно.

Максимальная величина составляющих 1х и

ly эксцентриситета, при которой еще возможно центрирование по данному способу, ограничивается такой долей шага растра (например, 1/4,шага), при которой еще возможно суммирование сигнала без потери точности.

Предмет изобретения

Способ центрирования круговых растров, один из которых из|мерительный, а другой индикаторный, заключающийся в том, что пропу скают световой поток через эти растры, отлича ощийся тем, что, с целью обеспечения центрирования растров как при параллельной, так и при непараллельной линиатуре, а также

340884 б с целью автоматизации центрирования, формируют два измерительных сигнала, соответствующих расположенным под прямым углом один к другому участкам растров, формируют

5 суммарный сигнал, соответствующий лропусканию светового потока через все элементы индикаторного и измерительного ра|стров, затем перемещают измерительный растр по двум взаимно перпендикулярным осям отно10 сительно индикаторного растра до совпадения фаз двух измерительных сигналов и сумь арпого сигнала.

Уиа

340884

-Л уиг. Ю

Составитель Л, Лобзова

Техред Л. Куклина

Редактор Т. Баранова

Корректор E. Исакова

Заказ 1807/11 Изд. № 790 Тираж 448 Подписное

Ц11ИИПЯ Комитета по делам изобретсшш и открьг|ий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2