Двухкоординатное измерительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) СРЫТИИ РЕ ИТЕЛЬвижОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.О ОПИСАНИЕ ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬ/71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков(54) (57) ДВУХКООРДИНАТНОЕ ИЗ ОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее не ное основание, каретку с плитой, установленную с возможностью перемещений по двум взаимно перпендикулярным направлениям, и узел отсчета перемещений, о т л и ч а ю щ- е е с я тем, что, с целью упрощения его конструк ции и повышения точности измерений, узел отсчета перемещений выполнен в виде двух установленных взаимно перпендикулярно растровых шкал, штрихи, которых составляют угол между собой, образуя муаровое сопряжение, и преоб. разующей головки, размещенной в зоне муарового сопряжения, первая из шкал скреплена с основанием, вторая - с кареткой, преобразующая головка установлена с возможностью перемещений относительно первой растровой шкалы.1 11010458 На фиг. 1 показан вариант исполнения растровых шкал 7 и 9 с параллельными растрами, расположенными,на одном из растров под углом, например Ц", а на другом - под углом примерно 47 С. При перемещении одной из шкал 7 и 9 в направлении, перпендикулярном второму, происходит модулирование светового потока, проходящего от осветителя 11 через муаровое сопряжение, которое регистрируется фотоэлементами 12. Другой вариант двухрастрового сопряжения, состоящего иэ растровой шкалы со штрихами, параллельными одному из направлений координатных перемещений, и шкалы со штрихами, направление которых составляет угол 1 1-3 )с первым, показан на фиг. 2. Усгройство работает следующим образом.При перемещении каретки 3 по направляющим 2 основания 1 растровая шкала 9 перемещается вместе с ней Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения положения подвижных узлов станков, машин и т.д.Известны устройства для измерения 5координатных перемещений, содержащиеизмерительные преобразователи линейных перемещений ИПЛП , состоящие изизмерительной и индикаторной части,блоков усиления, формирования и интерполирования выходного сигнала. Такие .ИПЛП широко применяются в системах измерения перемещений узлов станков с ЧПУ и измерительных приборов 1 1 1Недостатком этих устройств является необходимость использования отдельных ИПЛП по каждой координате.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является двухкоординатное 20измерительное устройства, содержащеенеподвижное основание, каретку с плитой, установленную с возможностью перемещений по двум взаимно перпендикулярным направлениям, и узел отсчета перемещений.В известном устройстве узел отсче. та перемещений выполнен в виде укрепленного под плитой и образованноговзаимно перпендикулярными штрихами с З 0одинаковым шагом растра, площадь которого равна площади плиты, и двух преобразующих головок, закрепленных наосновании. Преобразующие головки содержат, осветители, фотоприемники и ин-Здикаторные решетки 2,Недостатки йзвестного устройствасложность конструкции и связанная сэтим невысокая точность измерений,причем требуется изготовление высокоточного растра большой площади.Кроме. того, устройство содержит две.отдельные преобразующие головки.Кель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение точ 45ности измерений.Цель достигается гем, что в двухкоординатном измерительном устройстве,содержащем неподвижное основание, каретку с плитой, установленную с возможностью перемещений по Двум взаимноперпендикулярным направлениям, и узелотсчета перемещений, узел отсчета пеФремещений выполнен в виде двух установленных взаимно перпендикулярнорастровых шкал, штрихи которых состав-ляют угол между собой, образуя .муаровое сопряжение, и преобразующей головки, размещенной в зоне муарового сопряжения, первая из шкал скреплена с основанием, вторая - с кареткой, преобразующая головка установлена с возможностью перемещений относительно первой растровой шкалы.На фиг. 1 изображено двухкоординатное измерительное устройство, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - пример выполнения растро-"вых шкалУстройство содержит основание 1 с направляющими 2 по одной координате. На них при помощи опоры скольжения не показана) установлена каретка 3 с направляющими 4, перпендикулярными направляющим 2. На направляющих 4 как и каретка 3, установлена плита 5 К основанию 1 по его середине при помощи двух стоек 6 прикреплена растровая шкала 7,а к плите 5 стойками 8 - растровая шкала 9 На месте их сопряжения с возможностью перемещения относительно растровой шкалы 7 установлен ползун (не показан) с преобразующей головкой 10. Преобразующая головка 10.содержит ос-. ветитель 11 ( например, светодиод) и фотоэлементы. 12, фотоэлементы 12 установлены в положениях, соответствующих О, 90 ф, 180 ф.и 270 фазового уг-ла в периоде двухрастрового муарового сопряжения.3 1010 ч вдоль шкалы 7 Вместе также перемещается ползун с преобразующей головкой 10., При перемещении шкала 9 выполняет функцию индикаторной, а шкала 7 - измерительной части устройства,э Иодулирование светового потока осветителя 11 происходит периодическим изменением муаровой картины от взаимного перемещения шкал 7 и 9 относительно друг друга, ефАналогично происходит модулирование светового потока в фотоэлементах при перемещении плиты 5 вдоль направляющих М каретки .3. При этом уже растровая шкала 9 выполйяет функцию изме-рительной части устройства, а часть шкалы 7 - индикаторной части, Ползун . с преобразующей головкой 10 в этом случае не перемещается относительно основания 1. Усиление выходного8сигнала от фотоэлементов 12, его интерполирование и цифровая индикация выполняются известными средствами электроники. Блок цифровой индикации выполняется с двумя реверсивными счетчиками и имеет возможность выводить информацию о перемещении по любой из двух координат.Блоки усиления, формирования и индикации служат одним комплектом для обеих коор" динат и переключаются тумблером ля измерения перемещения що определейной координате.Предлагаемое выполнение узла отсчета перемещений позволяет отказаться от применения либо двух отдельных ,преобразователей линейных. перемещений, либо большой растровой матрицы, равной всей площади, образованной длиной двух координатных перемещений.1010458 Составитель С, Грачеведактор Н. Джуган Техред А.Бабинец (орректор В Гнрня Зака е атент", г. Ужгород, уп, Проек мя,Филиал П165/29 Тир ВНИИПИ Государствепо делам изобр 113035, Москва, Жж 600 Подписно ного комитета СССР тений и открытий 5, Раущская наб д.