Устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого

(71) Киевский филиалтута повышения квалщих и инженерно-техв области стандартиздукции и метрологии(56) Авторское свидете472251, кл. 6 01 В 30Всесоюзного инстиификации руководянических работников ации, качества прльство СССР11/10, 1971. ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ РЕНИ Я ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОДНОГО ЭЛЕМЕНТА ОТНОСИТЕЛЪНО ДРУГОГО (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения за с рет компенсации погрешности измерения перемещения, Устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого содержит каретку 1, предназначенную для закрепления на подвижном элементе 2, измерительный диск 3, установленный ца кареткес возможР 5 остьк поворота относительно своей оси. С измерительным диском 3 связан преобразователь 10 угла его поворота в импульсы, с которым, в свою очередь, связан счетчик 11 импульсов. Узел коррекции выполнен в виде линейки 6, предназначенной для соединения одним концом с неподвижным элементом 5 посредством шарнира 7, и элем; ртд регулировки у ; :д; 1, лейкц б -- М И КРОВИ НТД Ь, Ц РОДа: Нт ЧсОГО ДЛ 5 размещения на неподвижном элементе 5 и контактирующего с вторым к;Ном липик 6, а измерительный диск 3 стднов;ец с возможностью взаи модействи 5 с, и скои 6. При перемещении кареткиНо неподци:кном; э,емент; 5 цзтыетритс, т .с. к 3 перемещается цо цдк,Оно,рсм , р ГОЛ цаКЛОа КОтОрОй тГ 55 уЕТСР Чцттр.итм 8. На выхР 5 де црео)рдзтР,Тс,я 10 появляются электрисескис импульсы, кот.рис рееистрирттитси сиетиииимн 1и еистиются со цифровым таблриформа- РР и О длине ПРОденного кс 15(тткО 1 ити.1 т 5,МитИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле линейных перемещений подвижных элементов относительно неподвижных в металлорежущих станках, прессах и другом технологическом оборудовании, а также в измерительных системах приборов для измерения линейных размеров.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет компенсации погрешности измерения длины, проходимой одним элементом относительно другого.На чертеже изображено устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого, общий вид.Устройство содержит каретку 1, жестко связанную с подвижным элементом 2 машины или станка, и измерительный диск 3, размещенный в вилке 4 каретки 1. Каретка 1 установлена с возможностью перемещения относительно неподвижного элемента 5 (например, направляющей станины). Между элементом 5 и измерительной поверхностью диска 3 размещен узел коррекции, выполненный в виде линейки 6, с которой в постоянном контакте находится измерительный диск 3, прижатый к линейке 6 с заданным усилием при помощи, например, пневматического механизма (не показан). Линейка 6 связана с неподвижным элементом 5 с помощью плоского безлюфтового шарнира 7, безлюфтового микровинта 8 и пружины 9. Ось вращения шарнира 7 параллельна оси вра щения диска 3. Измерительная поверхность линейки 6 расположена под углом а к направляющей элемента 5, по которой может перемещаться каретка 1. С валом диска 3 связан вал преобразователя 1 О угла поворота диска 3 в электрические импульсы. Электрический выход преобразователя 10 соединен с входом реверсивного счетчика 1 импульсов.Устройство работает следующим образом.При перемещении подвижного элемента 2 вместе с кареткой 1 в направлении линии измерения по неподвижному элементу 5 диск 3 перекатывается по линейке 6. Ввиду наклона линейки 6 на угол а перемещению каретки 1 на расстояние соответствует перемещение оси вращенияедиска 3 на расстояние 1= . На выходесовапреобразователя 10 появляются электрические импульсы, число которых пропорционально измеряемому перемещению. Импульсы регистрируются реверсивным счетчиком 11 и выдаются его цифровым табло в виде информации о длине пройденного кареткой 1 пуъи.Для компенсации погрешности измерения, обусловленной прежде всего погрешностью устройства, линейка 6 с помощью микровинта 8 может быть установлена подразличными углами в пределах амин - а.лакс, благодаря чему перемещение диска 3 по линейке 6 не равно перемещению каретки 1 по направляющей неподвижного элемента 5. Можно установить линейку 6 под таким углом наклона, при котором разность этих перемещений равна и противоположна по знаку погрешности измерения.Выбор параметров устройства, необходимых для компенсации погрешности измерения, обусловлен следующим.Известно, что результат измерения методом обкатывания измерительным диском 3 определяется числом К импульсов, выданным преобразователем 10 в реверсивный 15 счетчик 11 при перемещении диска 3 по измерительной поверхности линейки 6 на заданную длину 1.Если угол а)0, то очевидно, что длинапути оси вращения диска 3 1,)1. Поэтому 20для получения с выхода преобразователя 10 К импульсов, соответствующих длине 1, необходимо изменить один из параметров устройства.Известно, что; 2. СЕлК сова лсова 50(4) 55 или йУ СЕЛ а=агссов= =агссов -ИК Х.(1)илиКЛа30где д - диаметр измерительного диска 3,вычисленный без учета применениякорректирующей системы (теоретический диаметр);- передаточное число передачи, связывающей вал измерительного диска 3 с валом преобразователя0;7 - число импульсов, выдаваемых преобразователем 10 за один оборотего валаС - цена деления одного измерительного импульса, поступающего с 40 преобразователя 10 в реверсивныйсчетчик1 импульсов.Для того, чтобы при перемещении диска3 на длину 1, счетчик 11 выдавал результатизмерения, соответствующий 1, необходимо 45соблюдение следующего условия;1585643 Составитель Е. ВакумоваРедактор А. Огар Техред А. Кравчук Корректор Т. МалецЗаказ 2319 Тираж 503 ПодписноеВНИИПИ Государственного коинтста но изобрстснинч и гьртни нрн К(.(.(.3035, Москва, Ж - 35, Ра гнскаи наб., д. 4 5Производственно-издательский комбинат 1 атент, г. Ужгород, л. Г,гаринь ( Первоначально угол а устанавливают следующим путем. Определяются погрешность Л 1 устройства на полном диапазоне измерения при а=О путем сравнения результата измерения устройством с размером 1=1 образцового средства. Затем по форемуле а=агсеоз. определяют а и с по 1+Имощью микровинта 8 устанавливают наклон линейки 6 под углом а. В таком положении снова производят измерения образцового средства длиной 1 =1 и уточняют положение линейки 6. Число приемов последовательного приближения расчетного значения а к действительному зависит от требуемой точности измерений, как при обычной юсти. ровке измерительных средств.Формула изобретенияУстройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого, содержащее каретку, предназнац нную для закрепления на подвижном э,цменте, измерительный дцск, установленный на каретке с возможностью поворота отно сительно своей оси, взаимно связанный сизмерительным диском преобразователь угла его поворота, счетчик импульсов, соединенный с преобразователем, и узел коррекции результата измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, узел коррекции выполнен в виде линейки, предназначенной для соединения одним концом с неподвижным элементом посредством шарнира, ось которого параллельна оси измерительного диска, и регуля тора угла наклона линейки, предназначен.ного для размещения на неподвижном элементе и контактирующего с вторым концом линейки, а измерительный диск установлен с возможностью взаимодействия с ли нейкой.