Измерительная головка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ 4-2 роляЯдост Бюл. УВ. Г.ИвМ.А.Вел анов коти начащийфоробмо Поляко М.Ляп 88,8) и В. 4303 брит 976. ии ли О,4, прильные цупположезм льзов аСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относитсятельной технике и может исп ться в машиностроении для кон формы деталей. Цель изобретен повышение точности. Измерение гается за счет того, что пере лом измерения подается управл сигнал на одновибратор который мирует электрический импульс ке 9 электромагнита. Электром притягивает и отпускает рычаг водя его в затухаощие колебат движения, в результате которы 5 занимает исходное (нулевое) ние. 4 ил.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствамактивного контроля поверхностей деталей сложной формы.Цель изобретения - повышение точ- .ности измерений путем устранения погрешностей, вызванных отклонениемщупа от исходного положения,Ва фиг, 1 приведена структурнаясхема измерительной головки; нафиг. 2 - функциональная схема; нафиг. 3 - принципиальная схема одно"вибратора; на фиг. 4 - принципиальная схема выделения сигнала позиционно-чувствительного датчика.Измерительная головка содержиткорпус 1 с неподвижным опорным элементом 2 и крышкой 3, соединенный скорпусом 1 посредством поворотногорычага 4 подвижный измерительныйщуп 5 с измерительным наконечником6, позиционно - чувствительный дат"чик, связанный с системой управления координатно - измерительной машины (не показана), и устройство возврата щупа 5 в исходное положение,включающее электромагнит и пружину7. В качестве координатно - измерительной машины может быть использован станок с числовым программным управлением, где датчик занимает позицию одного из инструментов. Устройство возврата снабжено одновибратором 8, выход которого соединен с обмоткой 9 электромагнита, а вход - с системой управления координатно - измерительной машины, электромагнит закреплен на опорном элементе 2, а его сердечник 10 образует магнитную цепь с рычагом 4 и/или щупом 5.40Датчик может быть выполнен в виде полого стакана 11, в котором размещен источник 12 излучения. Стакан 11 снабжен диафрагмой 13 с фигурной прорезью 14, обращенной к светочувствительной поверхности фотоприемника 15 выполненной в виде четырехквадрантной фотодиодной матрицы. Источником 12 излучения может служить светодиод, работающий в импульсном режиме. 50фотоприемник 15 подключен к входу схемы выделения сигнала позиционно чувствительного датчика, выходы которой при помощи проводников 16 и разъема 17 соединены с системой управления. 55Схема выделения сигнала содержит транзисторный ключ 18, состояние которого определяет ток светодиода,генератор 19, управляющий ключом 18,и источник 20 питания. Выходы фотодиодов матрицы 21 фотоприемника 15подключены попарно к входам двух дифференциальных усилителей 22, выходыкоторых, в свою очередь, связаны попеременному току с входами двух повторителей 23, Схема включает аналоговые,ключи 24, управляемые формирователем 25 длительности и осуществляющие вычитание шумовой составляющей из поступающего сигнала. Надифференциальных усилителях 26 собрана разностная схема определения смещения измерительного щупа 5 по двумкоординатам. Пороговая схема определения модуля смещения по координатамсобрана на компараторах 27, 28 токаи компараторах 29, 30 напряжения.Причем выходы компараторов 27 и 29соединены с входами логического элемента 31, а выходы компараторов 28и 30 - с входами логического элемента 32. Пороги срабатывания компараторов 27-30 задаются источником 33 напряжения. К формирователю 34 подключены триггеры 35,Схема одновибратора - схема формирования импульса в обмотке электромагнита - включает логические элементы 36 - 39, транзисторы 40 и 41,резистор 42, диод 43 и конденсатор44,Измерительная головка работаетследующим образом.Перед началом измерения подаетсяуправляющий сигнал на одновибратор8, который формирует электрическийимпульс в обмотке 9. Электромагнитпритягивает и отпускает рычаг 4,приводя его в затухающие колебательныедвижения, вследствие чего щуп 5 занимает исходное (нулевое) положение.При соприкосновении наконечника6 с поверхностью контролируемойдетали измерительный щуп 5 поворачивается относительно оси головки. Приэтом светящееся изображение на светочувствительной поверхности фотоприемника 15 смещается, что приводит к появлению на выходе его переменной составляющей сигнала, величина которого характеризует величину смещения светящего изображения, а фаза - направление перемещения. В каждом периоде импульсов генератора 19, управляющего ключом 18, определяющим в свою очередь, ток светодиода - источника12, формирователь 34 формирует импульс синхронизации записи выделенныхлогическими элементами 31 и 32 сигналов смещения источника 12 по координатам, поступающий н триггеры 35.При эточ элементы 31 и 32 выполняютлогическую функцию И-НЕ. Триггеры 35передают сигналы смещения по двумкоординатам на выходной разъем 17 идалее н систему управления координатно - измерительной машины. Для тогочтобы щуп 5 возвратился в исходноеположение, одновибратор 8 формируетпо входному перепаду из высокогологического уровня в низкий выходнойсигнал длительностью 1-2 с,включающий электромагнит,Входной перепад формируется систе мой управления и запирает логический элемент 36, с выхода которого высокий уровень запирает диод 43 для обеспечения заряда конденсатора базовым током транзистора 40, Время заряда 25 конденсатора 44 до порога срабатывания элемента 37 определяется базовым, током транзистора 40 и током через резистор 42, На время заряда конденсатора 44 элемент 37 заперт, высокий логический уровень с его выхода открывает элемент 38,низкий блокирует элемент 36. Элементы 36 и 38 выполняют логическую функцию И-НЕ, а элементы 37 и 39 - функцию инвертора, Элемент 39 также заперт на время заряда конденсатора 44, высокий логический уронень с его выхода отпирает транзистор 41, н коллекторную цепь которого нключена обмотка 9, На обмотку 9 подается напряжение от источ 40 ника 20 питания, н результате чего ток в обмотке 9 создает импульс электромагнитного поля для кратковременного перемещения рычага 4 со щупом 5 После заряда конденсатора 44 до порогового напряжения транзистор 40 запирается, что вызывает отпирание элемента 37 и элемента 39 и запирание элемента 38 и транзистора 41, последний при этом выключает ток н обмотке 9 электромагнита, По окончании импульса рычаг 4 со щупом 5 совершает затухающие колебания, в результате которых щуп возвращается н исходное положение.Наличие однонибратора, обеспечивающего "нстряхивание" измерительного щупа перед началом измерения, обеспечивает его возврат в исходное (нулевое) положение, что позволяет отказаться от периодической юстировки измерительной головки и улучшает ее эксплуатационные характеристики.Кроме того, стабильность нулевого положения делает возможным уменьшить зону нечувствительности Датчика, что положительным образом сказывается на точности измерений. формула из обре те нияИзмерительная головка, содержащаякорпус с неподвижным опорным элементом и крьппкой, соединенньп 1 с корпусом посредстном поворотного рычагаподвижный измерительный щуп с измерительным наконечником, позиционночувствительный датчик и устройствовозврата щупа в исходное положение,включающее электромагнит и пружину,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения точности измерений, устройство возврата снабженоодновибратором, выход которого соединен с обмоткой электромагнита,электромагнит закреплен на неподнижном опорном элементе, а его сердечник образует магнитную цепь с рычагом и/или со щупом,4134211413421 Составитель В. Гордее Техред Л.Сердюкова ректор В. Бутяга Редактор А.Маковск каз 3782 одписное 11303 Производственно-полиграфическое предприятие, г,. Ужгород, ул ктная,Тираж 6801 ИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш омитета СССР открытий ая наб., д. 4/5