Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 16)5 Н 03 М 1/24 Мф гс лД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, на пример, в сварочном производстве при контроле сварных перемещений, Для повьппения надежности в преобразователь, содержащий излучатель 1, отражатель 2, анализатор 3, двигатель 4, линзу 5, фотоприемник 6, коллиматор 7, полупрозрачную пластину 8, формирователи 9 и 11 импульсов, счетчик 12, триггер 13, элементы И 15, 16, счетчики 17, 18, делители 19, 20 кода, введены модулятор 10 и триггер 14. Модулятор 10 выполнен с радиальными щелями, а анализатор -2из двух непрозрачных полос, одна из которых развернута на 180 по спираоли Архимеда, а другая - по радиусу, Отражатель 2 закрепляется на объекте и при его перемещении луч от излучателя 1, пройдя коллиматор 7, пластину 8, отражатель 2, снова пластину 8, промодулируется модулятором 10. С его выхода световые импульсы пройдут анализатор 3 и сформируют потоки света, число импульсов света в которых пропорционально положению отражателя 2 и скорости вращения двигателя 4, формирователь 9 формирует импульс начала измерения, открывающий триггер 13. Формирователь 11 формирует импульсы, просчитываемые счетчиком 12. Через элементы И 15, 16 эти импульсы проходят на счетчики 17, 18, которые формируют значения кода, пропорциональные перемещению отражателя 2. На выходах делителей 19, 20 формируется код перемещения объекта в полярных координатах. Триггеры 13 и 14 закрываются последним импульсом из каждой пачки импульсов, 4 ил.Изобретение относится к областиавтоматики и предназначено для контроля перемещений, в частности деформаций в процессе сварки металлов.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя,На Фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг,2 анализатор; на фиг, 3 - модулятор;на. Фиг, 4 - временные диаграммы работы преобразователя.Преобразователь содержит излучатель 1, отражатель 2, анализатор 3,двигатель 4, линзу 5, фотоприемник6, коллиматор 7, полупрозрачную пластину 8, Формирователь 9 импульсов,модулятор 10, формирователь 11 импульсов, счетчик 12, триггеры 13 и14, элементы И 15 и 16, счетчики 17и 18, делители 19 и 20 кода, на диаграммах представлены сигналы 21-27,Излучатель 1 устанавливается нанеподвижной базовой оснастке, отражатель 2 закрепляется на объекте вконтролируемой точкеАнализатор 3и модулятор 10 Расположены.на одной,оси, их приводит в движение двигатель 4, частота вращения модулятора10 в несколько раэ выше частоты анализатора 3. Линза 5 с установленнымв ее Фокусе Фотоприемником 6 закрепляется так, что ее оптическая осьсовпадает с осью вращения анализатора3 и модулятора 10. Коллиматор 7 устанавливается на излучателе 1, полупрозрачная пластина 8 устанавливается перед коллиматором 7 таким образом, что отраженный от отражателя 2луч попадает в анализатор 3, пройдячерез модулятор 10.Преобразователь работает следующим образом.Излучатель 1, в качестве которогоможет быть использован гелий-неоновый лазер,с закрепленным на нем коллиматором 7 устанавливается на неподвижной базовой оснастке и используется для задания опорного напряжения, Отражатель 2 устанавливается наобъекте в контролируемой точке. Полупрозрачная пластина 8 устанавливается в непосредственной близостиот коллиматора 7 под углом 45 ксветовому потоку таким образам, чтобы отраженный от отражателя 2 лучпопадал через модулятор 10 в анализатор 3. При вращении аналиэатора 3и модулятора 10 от Фотоприемника 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поступают импульсы 22 в моменты прохождения лазерного луча через щели модулятора 10, При пересечении луча непрозрачными полосами анализатора 3 импульсы 22 от фотоприемника 6 не поступают. Один раз эа один оборот анализатора 3 формирователь 9 вырабатывает импульс 21 начала отсчета. Этот импульс переключает триггер 13, который импульсом 23 открывает элемент И 15. Через элемент И 15 на счетчик 17 начинают проходить импульсы 26 от фотоприемника 6.В момент пересечения луча непрозрачной радиальной полосой анализатора 3, когда от Фотоприемника 6 перестают поступать импульсы 22, Формирователь 11 вырабатывает импульс 23, который поступает через счетчик 12 на вход сброса триггера 13. Триггер 13 импульсом 24 закрывает элемент И 15, прекращая поступление импульсов 22 на счетчик 17. Этот же импульс 23 поступает на вход триггера 14, который импульсом 25 открывает элемент И 16.На счетчик 18 через элемент И 16 начинают поступать импульсы 22 с фотоприемника 6, В момент пересечения луча непрозрачной полосой анализатора 3, выполненной в виде спирали Архимеда, когда от Фотоприемника 6 перестают поступать импульсы 22, Формирователь 11 вырабатывает второй импульс 23, который поступает через счетчик 12 на вход сброса триггера 14. Триггер 14 закрывает элемент И 16, прекращая поступление импульсов 22 на счетчик 18, Этот же импульс 23 переписывает информацию иэ счетчиков 17 и 18 в делители 19 и 20 кода соответственно и обнуляет счетчики 17 и 18.Таким образом, на выходах делителей 19 и 20 образуются коды ф и , соответствующие положению объекта. В процессе перемещения объекта отражатель 2 может иметь угловое перемещение в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в горизонтальной и вертикальной. Это приведет к изменению положения луча в плоскости анализатора 3. 1 овые полярные координаты луча в плоскости анализатора 3 определяются аналогично начальному положению. При необходимости можно легко перейти к,декартовой системе координат.5 163702Очевидно, что нестабилиэация вращения двигателя 4 никоим образом не сказывается на надежности преобразо" вателя, а использование модулятора 10 позволяет исключить из него гене 5 ратор импульсов, являющийся одним из источников его погрешности,Формула изобретенияПреобразователь перемещения в код, содержащий последовательно расположенные на первой оптической оси излучатель, коллиматор, полупрозрачную пластину, отражатель, на второй оптической оси - отражатель и полупрозрачную пластину и на третьей оптической оси - полупрозрачную пластину, анализатор, кинематически соединенный с двигателем, линзу и Фотопри емник, выход которого соединен с входом первого Формирователя импульсов, выход которого соединен с входом первого счетчика, второй Формирователь импульсов, оптически соединенный 25 с анализатором, выход второго Формирователя импульсов соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, второй элемент И, выход которого соединен с первым входом третьего счетчика,3 6первый и второй делители кода, выходы которых являются соответствующимивыходами преобразователя, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности преобразователя,в него введены второй триггер и модулятор, расположенный на третьей оптической оси соосно с анализатороммежду полупрозрачной пластиной и анализатором, кинематически соединеннымс двигателем, модулятор выполнен сравномерно распределенными радиальными щелями между внешней и внутреннейокружностями, анализатор выполнен ввиде прозрачного диска с двумя непрозрачными полосами, причем одна полосавыполнена в виде развернутой на 180спирали Архимеда, а другая - по радиусу, ширина непрозрачных полос равна расстоянию между щелями модулятора по внешней окружности, выход Фотоприемника соединен с вторым входомпервого элемента И и с первым входомвторого элемента И, первый выход первого счетчика соединен с вторым входомпервого триггера и с первым входомвторого триггера, второй выход счетчика соединен с вторыми входами второго триггера и второго и третьегосчетчиков, выходы этих счетчиков соединены с входами первого и второгоделителей кода соответственно.1 б 37023 Составитель И.Сид Техред Л.Олийнык в Шароши Редактор Е,Па рек Тираж 46 Подписноеизобретениям при ГКНТ;:."ССР Раушская на осу ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 оизводственн Заказ ВНИИП твенного комитета и 113035, Москва, Ии открытиямб д. 4/5