Устройство для измерения размеров изделий

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1 В 21 ОО(5) ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 4 РЕТЕНИЯ .(46) 07.07.88. Бюл. У (72) В.П.Филиндаш и В (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидет У 916983, кл. С 01 В мещений и нос ти, а применени счет испо Н,Литовченк еск им выходом. Сигналы обвыходов световодов датчика т на сборку фотоприемников сборку 3 КЯ-триггеров - на6, который непрерывно опВеличина смещения щупа соответствует количествусветоводов, что фиксируфровом индикаторе 8. лы, 5 ил. тво СССР О, 1980. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕоблученныхется на Целью изобретенияние функциональныхсчет измерения переэ,п,(54) УСТРОЙСТВРОВ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретенительной техникявляется расшивозможностей з е относится к изме ка с опти лучения с 1 поступаю 2 и через коммутато рашиваетс датчика 1 отклонения формы поверхакже расширение области и повышение надежности за зования контактного датчиИзобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в устройствах, где необходимо автоматически регистрировать размеры деталей или их отклонения различной формы и отображать измеряемоезначение в виде десяти ного числя ня индикаторе и для измерения превышенй толщины и глубины впадин деталей и сравнения с заданным значением,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей зя счет изме: - рения перемещения и отклонения фарь. поверхности, а также расширение об.:ласти применения и повышение надежности за счет испогьзования контактного датчика с оптическим выходом,На фиг.1 представлена блок-схемаустройства; на фиг.2 - фрагмент датчика, общий вид; на фиг,3 - разрезА-А на фиг.2; на фиг.4 н 5 - временные диаграммы, поясняющие рябо"у устройства.Схема состсит из датчика 1 приемника излучения в виде сборки 2 Ы фотоприемников, сборки 3 изР,Б-триггеров, генератора 4 импульсов,. первого счетчика 5, коммутатора б, второго счетчика 7, цифрового иг,цйкятора 8, программногс переключателя 9,сборки 10 схем сравнения КБ-триггера 11, входная шина обозначена Вхи выходная Вых,Выходы световадов датчика 1 под -ключены к Б-входам триг:.еров сборки3, а выходы которых поц:слючены к информационным входам ком:1 утатаря 6., куправля сщим входам кото ого подключены К разрядов первого с .етчика 5,счетный вход которого падключе к выходу генератора 4 импул:Ов вь:хо;.;коммутатора 6 подключе к вхсду свторого К в разрядно сче;"чика 7 Квыходов которого подключ,ны к группеА(А. А ), К входов регистрациисравниваемого числа сборки 10 схемсравнения и цифровому индикатору 8К второй группе В (В . В) К вхо".дов регистрация зяданпогс числа сбор- .Оки 10 схем сравнения подключены КПРсгРЯММНОГО ПЕРЕКЛЮЧЯтСЛЯ 9,Выход Р переноса первого К-разрядногосчетчика 5 подключен к входу К второго счетчика 7, Выходы К триггеровсборки 3, триггера 1 и первого с 1 етчика 5 соединены вместе и подключен.к входной шине Бх. В.,яход сборки 1 Осхем сравнения подключен к входу Я.риггеря1, выход Ц которого подключен к выходной шине Вья.Датчик 1 содержит источник 12 излучения верхнюю крышку 13, в которой установлен источник 12, световод1 закрепленный на вращающейсястрелке, ,воспринимающей поступательное движение контактирующего элемента. (щупа 15) оправку 16 световоды1/, установленные в отверстиях оправки 16 по периферии отсчетной шкалы.Устройство работает следующим обРЯЗОМ,Перец началом каждого измерения повходной шине Вх всегда поступает отрицательный импульс устанавливающийустройство в исходное состояние.Схема выполнена на логических элементах, в которых функция И реализуется для положительньпх значений сигналов, В противном спучае полярностьи логическое значение сигнала меняетзнак на противопсложньй. Счетчики 5и 7 имеют К разрядов, Схема сравнениясборки 10 представляет ксмпаратордвух чисел А и В в двоичном коде, вкотором используется изменение на еевыходе потенциала от п 1 п к пОл призначении кодов АВ а при равенстве или значении кодов А ( В на еевыходе сохраняется "1" потенциал. Длявсех триггеров запрещенными являютсясостояния одновременного наличия пОина обоих входах Й и В. а разрешенным -любое другое,В этом случае для изменения состояния ня соответствующий его вход (Килн В) должен поступить "0 (импульскяк потенциал) при одновременном наличий "1" на другом входе (Я и К).Рассь;атривают последовательно раба пу устройства при двух измерениях.Первое измерение происходит, когда стрелка датчика прн движении щупа,облучает три световода. а при втором - пять.Пусть коммутатор 6 ооеспечиваетпередачу сигналов с восьми информационных, которые через три управляюпьие входы опрашиваются трехразряднымсчетчиком, Ня программном выключателе задана число четыре, код которогов дваичйом значении па"тупает нагруппу В входов сборки 10 схем сравнения. 3 е з механич ескс го вс здействия контролируемой детали на щуп стрелка. -световоц датчика 1 занимает о ределенное устойчиво положение.Рассмотрим работу устройства привоздействии проверяемой детали нащуп 15 датчика 1, когда происходитвращение стрелки-световода 14 в любую сторону относительно некоторогосвоего устойчивого положения,Механическое движение щупа 15датчика 1 в любую сторону кинематически передается на стрелку-световод,которая, вращаясь, на своем пути облучает неподвижно установленное воправке 16 датчика 1 входы световодов 17, выходы которых подключены квходам соответствующих фотоприемников сборки 2,Пусть в исходном состоянии до начала измерения и вращения стрелкисветовода на выходах Я триггеров исчетчика 5 установлен "О"-потенциал,подачей отрицательного импульса пошине Вх на входы К триггеров сборки3, триггера 11 и счетчика 5 (фиг.4и 5).При движении стрелки-световода навыходе облученных фотоприемниковсборки 2 формируются отрицательныеимпульсы последовательно с движением стрелки-световода, поступающие навходы соответствующих триггеров сборки 3. Выходы Ч триггеров сборки 3подключены к И информационным входамкоммутатора 6. Побой отрицательныйимпульс, пришедший на вход Б соответствующего триггера сборки 3, изменяет состояние на выходе 11 от лОп к"1". Это состояние триггеров сборки3 сохраняется до прихода с шины Вхотрицательного импульса на входы Квсех триггеров и счетчика 5. К управляющим К входам коммутатора б(фиг,4 и 5 п,р,с) подключены выходыК-разрядного счетчика 5, на вход Скоторого с генератора 4 поступаюттактовые (фиг,З и 4 е) импульсы ипроисходит постоянное изменение состояния его К выходов (разрядов).Таким образом, осуществляется непрерывное динамическое управление опросом М входов коммутатора б. Приэтом изменение состояния от О к "1"на любом выходетриггера сборки 3(фиг,Зи, к,л, и фиг,4 и, к,л,м,н) приводит к изменению состояния соответствующего информационного входа коммутатора б и увеличению количестваимпульсов на выходе коммутатора 6 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55(фиг.З и 4 д) за интервал временимежду цвумя импульсами переноса Р(фиг,З и 4 т) счетчика 5. Импульсы,сформированные на выходе коммутатора б (фиг.З и 4 т, у) поступают навход С счетчика 7. Последний подсчитывает поступившие с выхода коммутатора б импульсы и их количество отображается на индикаторе 8. Послеприхода с выхода генератора 4 К-го импульса на вход С счетчика 5 заканчивается первый опрос всех входов коммутатора 6 и на выходе Р счетчика 5формируется импульс переноса, которыйпо входу К обнуляет счетчик 7 (фиг.Зи 4 т).С приходом К+1 импульса генератора 4 на вход С счетчика 5 начинаетсяследующий (второй) опрос входом коммутатора б, который заканчивается после опроса всех входов коммутатора 6и формирования очередного импульсапереноса на выходе Р счетчика 5, Доприхода очередного импульса переносас выхода Р счетчика 5 на выходе коммутатора 6 формируется такое количество импульсов, которое равно числутриггеров сборки 3 с установившимсяна выходах 1 "1" состоянием. При этомв остальные моменты времени до прихода с выхода Р счетчика 5 импульсапереноса (фиг.З и 4 т) любое изменение состояния на выходе Я (фиг.Зб,в,ги фиг.4 б,в,г,д,ж) триггеров сборки 3передается на соответствующий входкоммутатора 6. Это изменение входовкоммутатора 6 при каждом очередномопросе, осуществляемом в промежутоквремени между двумя импульсами переноса, приводит к изменению количества импульсов на выходе коммутатора 6(фиг.З и 4 у) и входе С счетчика 7,и отображается на индикаторе 8,Максимально возможное количествоимпульсов на выходе коммутатора 6равно количеству триггеров сборки 3или И = 2 (где И - количество тригкгеров сборки 3, К - количество разрядов счетчиков 5 и 7). Сформированные на выходе коммутатора б импульсыпересчитываются счетчиком 7, ВыходыК-разрядов счетчика 7 подключены киндикатору 8 и группе А (А 1Ак)входов сравниваемого числа схемысравнения сборки 10. Состояние счетчика 7 дешифрируется и на индикаторе8 отображается количество импульсов,прошедших через счетчик 7, что соот 1 гПДэ 1 светствует суммарному количеству ,б.-ученцых световодами датчика 1 фотоприемников сборки 2 иги величине мехацического сменения и:упа 15 датчика 1Если двоичный код счетчика 7 имеет равное или меньшее значение кода числа заданного программным выключателем (ранее было задано на програм мном выключателе число четыре), то на выходе схемы сравнения сборки 10 и входе Б триггера 11 (фиг.1) сохраняется 1 потенциал, На выходе Ц триггера 11 (Фиг,ЗФ) сохраняется 0"1 состояние, установленное до начала измерения подачей на шину Вх отрицательного импульса (Фиг.За,ф).При превьнпении измеренного значе" ния кода числа А со счетчика 7 по сравнению с кодом числа В, заданного с программного переключатеп 1 я 9, на выходе схемы сравнения формируется отрицательный потенциал, Зтот потенциал поступает на вход Б триггера 111 1 и ф и изменяет е г о состояние о т0 к1 " (Фи г . чф ) на выходе (1к о то р о е передается н а выходную шин у Вых , Э то состояние триггера 1 1 " охраняется до на ч ала следующего и зм ерения и при- -,111 хода с шины Вх отрицательного имп ульс а о б нуле ния и подготовки устройства к сл едующему очередному измерению(Фиг . 3 и ца ) ,Таким о б р а з ом , о с уще с тв ля е т с я р еги с т р аци я электронной схемо й любого перемещения щупа 1 5 , что о то б р ажа е тся в десятичных цифрах на и ндик а т о р е Я , Одн о в р еме нно с помощью с х е мь с р ав " нения происходит оценка величины и зД ) меренного значения с заданным ожидаемым) с программного переключателя 9 и выдачи соответствующего управляю щего воздействия.Перед каждым следуюц;нч измерением45 по входной шине Вх подается отрицательный импульс, который подготавливает устройства к новому измерению. После этого контролируемая детальприводится в соприкосновение со щу 50 пом 15 датчика 1 и величина перемещения щупа в преобразованном виде отображается на индикаоре 8 При подаче на соответствующие входы сборки 10 схем сравнения с программного переключателя 9 заданного кода числа и превьппении двоичного значения кода числа, получаемого со счетчика 7, на выходе сборки 10 схем сравнения измер,ния формируется отрицательный потенциал, который передается на Б-вход триггера 11 и изменяет его состояние от0" к "1,. Зто состояние триггера 11 на выходе О сохраняется до прихода импульса обнуления с входной шины Вх. При равенстве обоих кодов или меньшем значении кода счетчика 7 по сравнению с кодом программного переключателя 9 состояние на выходе сборки 10 схем сравнения и триггера 11 не изменяется (фи.ЗФ).формула и з о б р е т е н и яУстройство цля измерения размеров иэделий, содержащее приемник излучения, два счетчика, генератор импульсов, коммутатор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения перемещения и отклонения формы поверхности, оно снабжено сборкой М КБ-триггеров., КБ-триггером, программным переключателем, сборкой схем сравнения, коммутатор выполнен многовходовым, а счетчики - с и выходак, индикатор выполнен цифровым, приемник излучения в виде сборки И фотоприемников, выходы которых подключены к Б-входам сборки КБ-триггеров, Ц-выходы которых подключены к информационным входам коммутатора, к управляющим входам которого подключены выходы пергого счетчика, выход коммутатора подключен к счетному входу второго счет - чика, К-вход которого подключен к Е-выходу переноса первого счетчика, выходы второго счетчика подключены к входам индикатора и к первой группе входов сборки схем сравнения, к второй группе входов которой подключенывыходы программного переключателя,выход сборки схем сравнения подключенк Б-входу КБ-триггера, Ч-выход которого подключен к выходной шине, авходная шина соединена с Р-входамисборки КБ-триггеров, первого счетчика и КБ-триггера,2, устройс 1 во по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения и повышения надежности .оно снабжено контактным датчиком стрелочного типа с отяником излучения и К выходными световодами, расположенными по периФерии отсчетной шкалы и связанными ссоответствующими 4 отоприемникамисборки, источник излучения связан сконтактным элементом датчика и предназначен для оптической связи черезсветовод, укрепленный на стрелке свыходными световодами.Заказ 3296/41 Тираж 680 Подписное ВНИ 161 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5