Способ измерения линейных перемещений объектов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (» 636477

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.74 (21) 2049133/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.12-.78.Бюллетень М 45 (45) Дата опубликования описания 10 .rZ .78 (51) М. Кл.

2 (;, 01 В 19/ОО

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (53) УДК Ь 62-229..74 531 7(088 8) 3. К. Яценко, A. Н. Аксенов, Л. М. Кошарс

В. Э. Лейбович и А, 3. Похоровский (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский инс станков и инструментов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕР ЕМ ЕШЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к прецизионному измерению линейных перемещений и может быть использовано, в частности, для измерения перемещений столов прецизионных металлообрабатывающих станков.

Известны устройства для измерения линейных перемещений объектов, содержащие растровую шкалу, растровую линейку и фотоприемник (1) (2) .

Недостатком этих устройств является то, что на точность. измерения перемещений влияют погрешности растровых шкалы и линейки.

Наиболее близким к данному изобретению является способ измерения линейных перемещений, осуществляемый с помощью устройства, содержащего круговую растровую шкалу, непрерывно вращающуюся с пос- 5 тоянной скоростью, измерительную растровую линейную решетку, жестко связанную с перемещающимся объектом, неподвижную растровую линейную решетку, жестко связанную с корпусом станка, блок подсветки и блок фотоприемников (3J.

Однако точность измерения перемещений снижается из-за того, что ошибка измерения

2 содержит в себе ошибку, вносимую эксцентриситетом модулирующего диска (круговой шкалы) .

Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения влияния эксцентриситета растровой шкалы.

Поставленная цель достигается тем, что и измерительная и опорная растровые линейки установлены подвижно, т. е. и измерительная растровая линейка, и опорная установлены на перемещающемся объекте, линейное перемещение которого измеряют, например, на подвижных частях металлообрабатывающих станков. При этом опорная растровая линейка установлена под диаметрально противоположным участком растровой шкалы, так что против начала одной линейки расположен конец другой, это в некоторых случаях. например, при нарезке растра на одном инструменте, позволяет снизить ошибки, вносимые неидентичностью растровых линеек.

На фиг. 1 изображено устройство, позволяющее осуществить предлагаемый способ, в разрезе: на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1.

636477

Формула изобретения

1 э ъ ь Ъ о 8. ц Ъ

\ о и о Ъ

Напраблениелеремещение gadочего органа ч иг.2

ЦНИИПИ Заказ 6927, 32 Тираж 830 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство состоит из круговой растровой шкалы 1, оси (вала) 2 врашения, неподвижного корпуса 3, линейных растровых шкал 4 и 5, подвижного органа 6, неподвижных осветителей 7 и 8 и фотоприемников 9 и 10.

Измерения проводят следуюгцим образом, Световой поток осветителей 7 и 8, проходя сквозь соответствующие участки круговой растровой шкалы 1 и линейных растровых шкал 4 и 5, модулируется вращением шкалы 1 относительно корпуса 3, в результате чего на фотоприемниках 9 и 10 генерируются электрические сигналы. При перемещении рабочего органа 6 в пределах шага рисок растровых линеек сдвиг фаз между двумя электрическими сигналами от фотоприемников 9 и 10 равен

Ф = 9s + fi o = 2 р, где га — фаза сигнала приемника 9;

qðio — фаза сигнала приемника 10; причем д = ро = <р, Ошибка эксцентриситета приводит к возникновению одинаковых по величине сдвигов фаз, но с противоположными знаками.

При установке линеек, нарезанных на одной делительной машине, ошибка нарезки будет стремиться к нулю.

Таким образом, устройство повышает точность измерения за счет компенсации ошибок круговой растровой шкалы и линеек.

Способ измерения линейных перемещений объектов относительно неподвижной базы с использованием фазового фотоэлектрического отсчетного устройства, содержашего круговую растровую шкалу, связанную с приводом, и две растровые линейки, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения влияния экс10 центриситета растровой шкалы и повышения чувствительности, обе растровые линейки закрепляют на исследуемом объекте под диаметрально противоположными участками растровой шкалы так, что начало одной линейки располагается под концом другой, а против конца первой линейки расположено начало второй линейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 216280, кл. Ст 01 В 11/02, 1968.

2. Заявка ФРГ № 2023265, кл. 42 d 1/15, 1970, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

3. Преснухин Л. Н. и др. Муаровые растровые датчики положения и их применение.

М., «Машиностроение», 1969, рис. 2.19.а.