Устройство для измерения линейных размеров

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1207,7 б (21) 2386777/18-28 (51)М. Кл; 6 01 В 7/02 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 231280 2) Авторыизобретения.И. Борохович, И.Р. Добровинский, Ю.Т. Ме И.А. Прошин и В.П. Сашкин ензенский технический институ те 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХРАЗМЕРОВ к област измерения при контр е Изобретение относится и вход которого соединен с выходом автоматизации процессов и элемента ИЛИ, а первый управляющий может быть использовано ол вход - с неинверткрующимвыходрм размеров деталей. триггера, третий элемент И, входы .коИзвестно устройство для измерения 5 торого подключены соответственно к в размеров, содержащее шаговый двига- выходам счетчика и блока выдержки тель, реверсивный счетчик, датчик, времени, блок индикации, связанный три пороговых устройства, четыре эле- входом с выходом третьего элемента мента И, два элемента НЕ, один эле- И, микрометрический винт, кинематимент ИЛИ, высокочастотный и .низко чески связанный.с шаговым двигатечастотный генераторы импульсов,три лем 2 .усилителя 11 . Недостаток этого устройства - ниэ"Недостатком данного устройства яв- кое быстродействие и малая точность ляется низкая точность измерения, измерения.Наиболее близким по технической 15 Цель изобретения - повьхаение бы" сущности к предлагаемому является стродействия и точности измерения, устройство измерения линейных разме- Эта цель достигается тем, что устров, содержащее реверсивный шаговый ройство измерения линейных размеров двигатель, два элемента И, выходы ко снабжено преобразователем перемещеторых подключены к входам шагового 20 ния в частоту, механически соединен" двигателя, генератор импульсов, вы- ным с микрометрическим винтом, клюход которого соединен с первыми вхо- чом, выход которого связан с первым дами элементов И, блок выдержки вре- счетным входом младшйх разрядов ремени, выход которого подключен ко версивного счетчика, формирователем второму входу первого элемента И, 25 опорных импульсов, выход которого триггер, неинвертирующий выход кото- подключен к управляющему входу ключа, рого соединен со вторым входом второ четвертым элементом И, соединенным го элемента И, элемент ИЛИ, входы ко- выходом со вторым счетным входом торого подключены квыходам элемен" младших разрядов реверсивного счеттов И, реверсивный счетчик, счетный 39 чика, а первым входом - с неинверти"руюйим входом триггера, блоком задержки, пороговым устройством, выход которого соединен с установочным вхо дом триггера и со входом блока задержки, блоком выдержки времени, сое диненным входом с выходом блока задержки, формирователем опорных импульсов, вход которого подключен к выходу блока задержки, блоком установки допуска, выход которого соеди нен с входом установки порогового устройства и со вторым входом четвер того элемента И, формирователем импульсов, подключенным к сигнальному входу ключа и ко входу порогового устройства, а входом - с выходом формирователя импульсов, причем инвертирующий выход триггера подключен ко ,второму управляющему Входу реверсивного счетчика.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит триггер 1, генератор 2 импульсов, элементы 3,4 И, реверсивный шаговый двигатель 5, микрометрический винт 6, преобразователь 7 перемещения в частоту, формирователь 8 импульсов, блок 9 выдержки времени, элемент 10 ИЛИ, реверсивный счетчик 11, элемент 12 И, блок 13 индикации, пороговое устройство 14, ключ 15, формирователь 16 опорных импульсов, блок 17 задержки,элемент 18 И, блок 19 установки допуска.Устройство работает следующим образом.Перед .началомизмерения с помощью блока 19 установки допуска производится установка частоты срабатывания порогового устройства 14. При подаче управляющего сигнала на триггер 1 последний открывает элементы 3, 18 И и выдает команду на сложение в реверсивный счетчик 11. С блока 19 установки допуска через открытый элемент 18 И в младшие разряды реверсивного счетчика 11 заносится код, соответствующий частоте срабатывания порогового устройства 14. Импульсы с генератора 2 через открытый элемент 3 И поступают на второй вход шагового двигателя 5, и через элемент 10 ИЛИ на счетный вход старших разрядов реверсивного счетчика 11. При вращении вала двигателя 5 микро. метрический винт 6 перемещается в направлении к измеряемой детали. Реверсивный счетчик 11 подсчитывает число импульсов, поступающих на вход двигателя 5, соответствующее числу шагов и, следовательно, расстоянию от начальной точки движения микромет. рического винта 6. При попадании измеряемой детали в зону действия преобразователя 7 перемещения в частоту дальнейшие перемещения микрометрическоговинта прямо пропорционально преобразуются в частоту. При равенстве частоты с выхода преобразователя 7перемещения в частоту и частоты срабатывания порогового устройства 14последнее выдает импульс, которыйпереводит триггер 1 в нулевое состояние. Элементы И 3 и 18 закрываются,импульсы с генератора 2 не проходятна вход шагового двигателя 5, и оностанавливается. Сигнал с инвертирующего выхода триггера 1 поступает навторой управляющий вход счетчика 11и переводит его в режим вычитания.Через блок 17 задержки импульс с выхода порогового устройства 14 поступает также на вход блока 9 выдержкивремени и на формирователь 16 опор ных импульсов. Задержка импульса блоком 17 задержки необходима для проведения измерений после окончания переходных процессов, вызванных движением микрометрического винта 6. Сигнал с формирователя 16 опорных импульсов открывает ключ 15, и импульсы с формирователя 8 импульсов заобразцовый интервал времени вычитактся из счетчика 11. Таким образом,код в сяетчике 11 равен сумме числашагов шагового двигателя 5 и числового эквивалента частоты срабатыванияпорогового устройства 14 без числового эквивалента частоты сигнала спреобразователя 7 перемещения в частоту в момент полной остановки двигателя 5. Код в счетчике 11 определяет расстояние от начальной точкидвижения микрометрического винта 6до контролируемой детали. Блок 9 вы держки времени открывает элемент 12И на некоторый интервал времени дляиндикации результата измерений спомощью блока 13 индикации, Послеэтого блок 9 выдержки времени откры О вает элемент 12 И на заранее заданное время. Импульсы с генератора 2поступают на первый вход шаговогодвигателя, который перемещает микрометрическийвинт 6 на заданное расстояние от детали, С целью исключения значения частоты, соответствующей нулевому значению перемещения,за начало отсчета взято положение наконечника преобразователя перемещения в частоту, соответствующее частоте О срабатывания порогового устройства.Значение частоты срабатывания порогового устройства выбирается выше частоты, соответствующей нулевому перемещению наконечника преобразователя.Точность измерения линейных размеров устройства определяется не величиной перемещения микрометрического винта за один шаг шагового двига 60 теля, как в известных устройствах,а точностью преобразователя перемещения в частоту. В связи с этим при заданной точности быстродействие может быть повышено путем увеличения 65 величины перемещения микрометричес789678 формула изобретения ИИПИ Заказ 9019/34 Т 01 Подписно лиал ППППатентж город роек тная,кого винта за один шаг шагового двигателя. Устройство для измерения линейных размеров, содержащее реверсивный шаговый двигатель, два элемента, Й, выходы которых подключены к входам шагового двигателя, генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами элемента И, блок выдержки времени, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, триггер, неинвертирующий выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И, реверсивный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом .элемента ИЛИ, а первый управляющий вход - с неинвертирующим выходом триггера, третий элемент И, входы которого подключены соответственно к выходам реверсивного счетчика и блока выдержки времени, блок индикации, связанный входом с выходом третьего элемента И, микрометрический винт, соединенный с шаговым двигателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, оно снабжено преобразователем перемещения в частоту, механически соединенным с микрометрическим винтом, ключом, выходкоторого связан с первым счетнымвходом младших разрядов реверсивного счетчика, Формирователем опорныхимпульсов, выход которого подключенк управляющему входу ключа, четвертым элементом И, соединенным выходомсо вторым счетным входбм младших раз"рядов реверсивного счетчика, а первымвходом - с неинвертирующим входомтриггера, блоком задержки, пороговымустройством, выход которого соедийейс установочным входом триггера и совходом блока задержки, блоком выдержки времени, соединенным входом с выходом блока задержки, формирователем15 опорных импульсов, вход которого подключен к выходу блока задержки,блоком установки допуска, выход которого соединен с входом установки порогового устройства и с вторым входомЩ) четвертого элемента И, Формирователем импульсов, подключенным выходомк сигнальному входу ключа и ко входупорогового устройства, а входом - свыходом формирователя импульсов,причем инвертирующий выход триггераподключен ко второму управляющемувходу реверсивного счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании9 133072, кл. С 4 Н, 1969.2. Патент СИА 9 3844047,кл. 33-166, 1974 (прототип).