RU2469260C1 - Active monitoring device of cylindrical surfaces - Google Patents

Active monitoring device of cylindrical surfaces Download PDF

Info

Publication number
RU2469260C1
RU2469260C1 RU2011126569/28A RU2011126569A RU2469260C1 RU 2469260 C1 RU2469260 C1 RU 2469260C1 RU 2011126569/28 A RU2011126569/28 A RU 2011126569/28A RU 2011126569 A RU2011126569 A RU 2011126569A RU 2469260 C1 RU2469260 C1 RU 2469260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
spring
measuring roller
roller
Prior art date
Application number
RU2011126569/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Федорович Дьяков
Юрий Васильевич Моисеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2011126569/28A priority Critical patent/RU2469260C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469260C1 publication Critical patent/RU2469260C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: device includes spring-loaded measuring roller with revolution counter device of spring-loaded roller, which is attached to the main holder by means of a crosspiece. Counter output is connected to inputs of the first NOR element and univibrator and the first input of the second AND element. Output of turning angle adjustment sensor of spring-loaded measuring roller is connected to the second input of the first AND element, the output of which is connected to inverting input of binary counter, the output of which is connected to input of buffer memory register, the output of which is connected to address input of table-like calculator, the output of which is connected to input of digital indicator. Output of the first NOR element is connected to the first input of the first AND element. Output of univibrator is connected to input of the second NOR element and to permission input of recording of buffer memory register. Output of the second NOR element is connected to the second input of the second AND element, the output of which is connected to reset input of binary counter.
EFFECT: improving reliability of the device and monitoring accuracy of cylindrical surfaces during processing.
3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для активного контроля цилиндрических поверхностей, основанных на способе обкатки измерительным роликом в процессе механической обработки непосредственно на рабочих местах, например в процессе шлифования шеек коленчатых валов.The invention relates to measuring technique and can be used in mechanical engineering for the active control of cylindrical surfaces, based on the method of running a measuring roller in a machining process directly at workplaces, for example, in the process of grinding crankshaft necks.

Известно устройство [1], реализующее способ измерения диаметров деталей вращающимся измерительным роликом, содержащее датчик частоты вращения детали, измерительный ролик, связанный с преобразователем угла поворота, и светоизлучающий осциллограф.A device [1] is known that implements a method for measuring the diameters of parts with a rotating measuring roller, comprising a speed sensor for the part, a measuring roller associated with a rotation angle transducer, and a light-emitting oscilloscope.

Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения из-за проскальзывания ролика по измеряемой поверхности, так как ролик передает крутящий момент к преобразователю, а это, в свою очередь, вызывает подтормаживание измерительного ролика и его проскальзование по поверхности измеряемой детали. Кроме того, практически невозможно установить измерительный ролик так, чтобы оси вращения ролика и детали были параллельны, а непараллельность приводит к дополнительному существенному проскальзыванию ролика. Измерение временных характеристик импульсов, поступающих от датчика частоты вращения детали и преобразователя числа оборотов ролика, на экране осциллографа приводит к значительным погрешностям в процессе измерения, так как невозможно визуально точно измерить переменные величины, по которым вычисляется диаметр изделия.The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement due to the slipping of the roller on the measured surface, since the roller transmits torque to the transducer, and this, in turn, causes the measuring roller to brake and slip on the surface of the measured part. In addition, it is practically impossible to mount the measuring roller so that the axis of rotation of the roller and the parts are parallel, and non-parallelism leads to additional significant slippage of the roller. Measurement of the temporal characteristics of pulses from the part speed sensor and the roller speed converter on the oscilloscope screen leads to significant errors in the measurement process, since it is impossible to visually accurately measure the variables used to calculate the product diameter.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для измерения диаметров изделий [2], содержащее измерительный ролик с датчиком частоты вращения, причем ролик укреплен посредством пластины на держателе. Кроме того, оно содержит первый счетчик импульсов, датчик частоты вращения изделия, второй и третий счетчики импульсов, генератор тактовых импульсов, буферный регистр, первый и второй триггеры и вычислитель диаметров.Closest to the claimed invention is a device for measuring the diameters of products [2], containing a measuring roller with a speed sensor, and the roller is mounted by means of a plate on the holder. In addition, it contains a first pulse counter, a product speed sensor, a second and third pulse counters, a clock pulse generator, a buffer register, first and second triggers and a diameter calculator.

Недостатком указанного устройства является также низкая точность измерения, так как измерительный ролик кинематически связан с преобразователем угла поворота и имеет одну степень свободы. Такая связь приводит к повышению проскальзывания ролика по измеряемой поверхности при передаче крутящего момента к преобразователю, что приводит к подтормаживанию измерительного ролика. Отсутствие дополнительной степени свободы измерительного ролика способствует снижению надежности и точности измерения, вследствие износа поверхности ролика и непараллельности оси вращения ролика и измеряемой детали.The disadvantage of this device is also the low accuracy of the measurement, since the measuring roller is kinematically connected with the transducer of the rotation angle and has one degree of freedom. Such a connection leads to an increase in the creep of the roller over the measured surface during transmission of torque to the transducer, which leads to a slowdown of the measuring roller. The absence of an additional degree of freedom of the measuring roller contributes to a decrease in the reliability and accuracy of the measurement, due to wear on the surface of the roller and the parallelism of the axis of rotation of the roller and the measured part.

Технический результат - повышение надежности устройства и точности контроля цилиндрических поверхностей в процессе обработки.EFFECT: increased reliability of the device and accuracy of control of cylindrical surfaces during processing.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для активного контроля цилиндрической поверхности изделия содержит счетчик импульсов, буферный регистр памяти и вычислитель.The specified technical result is achieved in that the device for active control of the cylindrical surface of the product contains a pulse counter, a buffer memory register and a computer.

Особенностью предлагаемого устройства является то, что подпружиненный измерительный ролик соединен с основным держателем посредством (свободно вращающейся в двух плоскостях) крестовины, со счетчиком частоты вращения подпружиненного измерительного ролика, с входами первого элемента «НЕ», одновибратора и первым входом второго элемента «И», выход датчика корректировки угла поворота подпружиненного измерительного ролика соединен со вторым входом первого элемента «И», выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выход которого соединен с входом буферного регистра памяти, выход которого соединен с адресным входом табличного вычислителя, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, выход первого элемента «НЕ» соединен с первым входом первого элемента «И», выход одновибратора соединен с входом второго элемента «НЕ» и с входом разрешения записи буферного регистра памяти; выход второго элемента «НЕ» соединен со вторым входом второго элемента «И», выход которого соединен с входом установки в нуль двоичного счетчика.A feature of the proposed device is that the spring-loaded measuring roller is connected to the main holder by means of a (freely rotating in two planes) crosspiece, with a counter for the rotation speed of the spring-loaded measuring roller, with inputs of the first element "NOT", a single vibrator and the first input of the second element "AND", the output of the sensor for adjusting the angle of rotation of the spring-loaded measuring roller is connected to the second input of the first element "And", the output of which is connected to the counting input of the binary counter, the output which is connected to the input of the buffer register of the memory, the output of which is connected to the address input of the table computer, the output of which is connected to the input of the digital indicator, the output of the first element "NOT" is connected to the first input of the first element "AND", the output of the one-shot is connected to the input of the second element "NOT »And with the input permission recording buffer register memory; the output of the second element “NOT” is connected to the second input of the second element “AND”, the output of which is connected to the input of the binary counter zero.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана механическая часть, на фиг.2 - электронная, а на фиг.3 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие работу электронной части устройства.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the mechanical part, figure 2 is electronic, and figure 3 shows time diagrams illustrating the operation of the electronic part of the device.

Механическая часть устройства содержит основной держатель 1, на одном конце которого закреплена в подшипниках крестовина 2, к свободным концам которой также через подшипники крепится одним концом держатель 3, на другом конце которого размещен подпружиненный измерительный ролик 4. Ближе к окружности подпружиненный измерительный ролик 4 имеет сквозное отверстие 5, а на держателе 3 с разных сторон размещены отверстия (причем все три отверстия находятся на равных расстояниях и на одном радиусе от оси вращения подпружиненного измерительного ролика 4), светодиод 6 и фотоприемник 7, образующие датчик 8 частоты вращения подпружиненного измерительного ролика 4.The mechanical part of the device contains a main holder 1, at one end of which a crosspiece 2 is fixed in bearings, to the free ends of which also a holder 3 is attached through bearings, at the other end of which a spring-loaded measuring roller 4 is placed. Closer to the circumference, the spring-loaded measuring roller 4 has a through hole 5, and on the holder 3 holes are placed on different sides (moreover, all three holes are at equal distances and at the same radius from the axis of rotation of the spring-loaded measuring Faces 4), the LED 6 and photodetector 7, 8 constituting the sensor spring loaded rotational speed of the measuring roller 4.

Электронная часть устройства состоит из датчика 8 частоты вращения подпружиненного измерительного ролика, выход которого соединен с входами первого элемента «НЕ» 9 и входом одновибратора 10, а также с первым входом второго элемента «И» 11. Выход первого элемента «НЕ» 9 соединен с первым входом первого элемента «И» 12, ко второму входу которого подсоединен выход датчика 13 корректировки угла поворота подпружиненного измерительного ролика 4. Выход первого элемента «И» 12 соединен со счетным первым входом двоичного счетчика 14, выход которого соединен с входом буферного регистра памяти 15, выход которого соединен с адресным входом табличного вычислителя 16, выход которого, в свою очередь, соединен с входом цифрового индикатора 17. Выход одновибратора 10 соединен с входом второго элемента «НЕ» 18 и с входом разрешения записи буферной памяти 15. Выход второго элемента «НЕ» 18 соединен со вторым входом второго элемента «И» 11, выход которого соединен со вторым входом двоичного счетчика 14.The electronic part of the device consists of a speed sensor 8 of the spring-loaded measuring roller, the output of which is connected to the inputs of the first element "NOT" 9 and the input of the one-shot 10, as well as to the first input of the second element "AND" 11. The output of the first element "NOT" 9 is connected to the first input of the first element "And" 12, to the second input of which is connected the output of the sensor 13 adjusting the angle of rotation of the spring-loaded measuring roller 4. The output of the first element "And" 12 is connected to the counting first input of the binary counter 14, the output of which is inen with the input of the memory buffer register 15, the output of which is connected to the address input of the table computer 16, the output of which, in turn, is connected to the input of the digital indicator 17. The output of the one-shot 10 is connected to the input of the second element "NOT" 18 and to the input for recording buffer memory 15. The output of the second element "NOT" 18 is connected to the second input of the second element "AND" 11, the output of which is connected to the second input of the binary counter 14.

Устройство работает следующим образом. Подпружиненный измерительный ролик 4 прижимается к поверхности измеряемой детали. Крестовина 2 придает подпружиненному измерительному ролику 4 две дополнительные степени свободы, за счет чего ролик 4 имеет возможность катиться по измеряемой поверхности по наименьшей окружности и принимает параллельное положение с осью обрабатываемой детали. При вращении подпружиненного измерительного ролика 4 по поверхности измеряемой детали сигнал от светодиода 7 проходит через отверстие в держателе 3 в момент совпадения этого отверстия с отверстием в подпружиненном измерительном ролике 4, попадает также через отверстие в держателе 3 (но уже с противоположной стороны) на фотоприемник 6, который вырабатывает сигнал А (фиг.3). Светодиод 7 и фотоприемник 6 образуют датчик 8 частоты вращения подпружиненного измерительного ролика 4. Сигнал А с выхода датчика 8 частоты вращения одновременно запускает одновибратор 10, выходной сигнал В которого поступает на вход второго элемента «НЕ» 18, выходной сигнал D с первого элемента «НЕ» 9 поступает на первый вход элемента «И» 12, а на второй вход первого элемента «И» поступает сигнал С от датчика 13 корректировки угла поворота подпружиненного измерительного ролика 4, на выходе первого элемента «И» образует сигнал Е, который поступает на вход обнуления двоичного счетчика 14 и устанавливает его в состояние «0», с выхода которого счетные импульсы, имеющие форму F, поступают на вход буферного регистра памяти 15.The device operates as follows. A spring-loaded measuring roller 4 is pressed against the surface of the measured part. The crosspiece 2 gives the spring-loaded measuring roller 4 two additional degrees of freedom, due to which the roller 4 is able to roll along the measured surface in the smallest circle and takes a parallel position with the axis of the workpiece. When the spring-loaded measuring roller 4 rotates on the surface of the measured part, the signal from the LED 7 passes through the hole in the holder 3 at the moment this hole coincides with the hole in the spring-loaded measuring roller 4, also passes through the hole in the holder 3 (but from the opposite side) to the photodetector 6 which generates a signal A (figure 3). The LED 7 and the photodetector 6 form a speed sensor 8 of the spring-loaded measuring roller 4. Signal A from the output of the speed sensor 8 simultaneously triggers a single-shot 10, the output signal of which is fed to the input of the second element "NOT" 18, the output signal D from the first element is "NOT "9 enters the first input of the element" And "12, and the second input of the first element" And "receives a signal C from the sensor 13 adjusting the angle of rotation of the spring-loaded measuring roller 4, at the output of the first element" And "forms a signal E, which a reset input of the binary counter 14 and sets it into the state "0", the output of which counting pulses having the form F, are input to the buffer memory register 15.

Выходной импульс В одновибратора 10 поступает на вход разрешения записи буферного регистра памяти 15 и разрешает перезапись двоичного кода с двоичного счетчика 14 в буферную память 15, причем сигнал В имеет длительность меньше, чем половина длительности импульса А. Двоичный код с выхода буферного регистра памяти 15 поступает на адресный вход табличного вычислителя 16, в ячейках которого хранятся предварительно рассчитанные значения диаметров деталей по формуле [3]:The output pulse B of the one-shot 10 is fed to the write enable input of the buffer register 15 and allows the binary code to be copied from the binary counter 14 to the buffer memory 15, and the signal B has a duration of less than half the duration of the pulse A. The binary code from the output of the buffer register 15 to the address input of the tabular calculator 16, in the cells of which are stored the pre-calculated values of the diameters of the parts according to the formula [3]:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где D - диаметр измеряемой детали; d - диаметр измерительного ролика; k - коэффициент пропорциональности; N - число измерительных импульсов за период измерения, равный одному обороту подпружиненного измерительного ролика 4.where D is the diameter of the measured part; d is the diameter of the measuring roller; k is the coefficient of proportionality; N is the number of measuring pulses for the measurement period, equal to one revolution of the spring-loaded measuring roller 4.

С выхода табличного вычислителя 16 данные поступают на вход цифрового индикатора 17, где и отображаются в цифровом виде параметры измеряемой детали.From the output of the tabular calculator 16, the data are fed to the input of a digital indicator 17, where the parameters of the measured part are displayed in digital form.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. А.с. №1404806, МКИ G01B 7/12. Способ измерения диаметров деталей вращающимся измерительным роликом / В.Ш.Магдеев и В.А.Воробьев (СССР), опубл. 23.06.1988, бюл. №23.1. A.S. No. 1404806, MKI G01B 7/12. The method of measuring the diameters of parts with a rotating measuring roller / V.Sh. Magdeev and V.A. Vorobev (USSR), publ. 06/23/1988, bull. Number 23.

2. А.с. №1298521, МКИ G01B 7/12. Устройство для измерения диаметров изделий / В.Ш.Магдеев и В.А.Воробьев (СССР), опубл. 23.03.1987, бюл. №11.2. A.S. No. 1298521, MKI G01B 7/12. Device for measuring product diameters / V.Sh. Magdeev and V.A. Vorobyov (USSR), publ. 03/23/1987, bull. No. 11.

3. А.с. №1404805, МКИ G01B 7/12. Способ измерения диаметров цилиндрических изделий / Ю.В.Моисеев и В.А.Поцелуев (СССР), опубл. 23.06.1988, бюл. №233. A.S. No. 1404805, MKI G01B 7/12. A method of measuring the diameters of cylindrical products / Yu.V. Moiseev and V. A. Potseluev (USSR), publ. 06/23/1988, bull. Number 23

Claims (1)

Устройство для активного контроля цилиндрических поверхностей, содержащее счетчик импульсов, буферный регистр памяти и вычислитель, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненным измерительным роликом, соединенным с основным держателем посредством крестовины, со счетчиком частоты вращения подпружиненного измерительного ролика, соединенного с входами первого элемента «НЕ», одновибратора и первым входом второго элемента «И», выход датчика корректировки угла поворота подпружиненного измерительного ролика соединен со вторым входом первого элемента «И», выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выход которого соединен с входом буферного регистра памяти, выход которого соединен с адресным входом табличного вычислителя, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, выход первого элемента «НЕ» соединен с первым входом первого элемента «И», а выход одновибратора соединен с входом второго элемента «НЕ» и с входом разрешения записи буферного регистра памяти, выход второго элемента «НЕ» соединен со вторым входом второго элемента «И», выход которого соединен с входом установки в нуль двоичного счетчика. A device for active monitoring of cylindrical surfaces, containing a pulse counter, a buffer register of memory and a computer, characterized in that it is equipped with a spring-loaded measuring roller connected to the main holder by means of a cross, with a speed counter of a spring-loaded measuring roller connected to the inputs of the first element "NOT" , single vibrator and the first input of the second element "And", the output of the sensor for adjusting the angle of rotation of the spring-loaded measuring roller is connected to the second input m of the first element "I", the output of which is connected to the counting input of the binary counter, the output of which is connected to the input of the buffer register of memory, the output of which is connected to the address input of the table computer, the output of which is connected to the input of the digital indicator, the output of the first element "NOT" is connected to the first input of the first element "AND", and the output of the one-shot is connected to the input of the second element "NOT" and with the input enable recording buffer register memory, the output of the second element "NOT" is connected to the second input of the second element "AND", the output which is connected to the zero input of the binary counter.
RU2011126569/28A 2011-06-28 2011-06-28 Active monitoring device of cylindrical surfaces RU2469260C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126569/28A RU2469260C1 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Active monitoring device of cylindrical surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126569/28A RU2469260C1 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Active monitoring device of cylindrical surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469260C1 true RU2469260C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=49255801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126569/28A RU2469260C1 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Active monitoring device of cylindrical surfaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469260C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1298521A1 (en) * 1985-11-25 1987-03-23 Волгодонское Производственное Объединение Атомного Энергетического Машиностроения "Атоммаш" Им.Л.И.Брежнева Device for measuring diameters of articles
SU1404806A1 (en) * 1986-10-20 1988-06-23 Волгодонское Производственное Объединение Атомного Энергетического Машиностроения "Атоммаш" Им.Л.И.Брежнева Method of measuring diameters of parts by rotating measuring roller
RU2132041C1 (en) * 1997-04-21 1999-06-20 Саратовский государственный технический университет Gear measuring diameter of articles
RU2172469C2 (en) * 1999-08-05 2001-08-20 Саратовский государственный технический университет Device measuring diameters of articles
RU2397439C1 (en) * 2009-02-27 2010-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Device for active measurement of diametres of cylindrical objects

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1298521A1 (en) * 1985-11-25 1987-03-23 Волгодонское Производственное Объединение Атомного Энергетического Машиностроения "Атоммаш" Им.Л.И.Брежнева Device for measuring diameters of articles
SU1404806A1 (en) * 1986-10-20 1988-06-23 Волгодонское Производственное Объединение Атомного Энергетического Машиностроения "Атоммаш" Им.Л.И.Брежнева Method of measuring diameters of parts by rotating measuring roller
RU2132041C1 (en) * 1997-04-21 1999-06-20 Саратовский государственный технический университет Gear measuring diameter of articles
RU2172469C2 (en) * 1999-08-05 2001-08-20 Саратовский государственный технический университет Device measuring diameters of articles
RU2397439C1 (en) * 2009-02-27 2010-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Device for active measurement of diametres of cylindrical objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108387338A (en) A kind of bolt pretightening real time high precision detection method and system based on piezoelectric supersonic chip
JP5802794B2 (en) Bearing friction measurement method
CN200986478Y (en) Ball guide-screw pair frictional moment measuring apparatus
CN103438790A (en) Inner groove gauge and method for measuring inner groove
CN104034407A (en) Method for reducing periodic error in rotating machinery torsional vibration signal pulse measuring method
CN103424071A (en) Inner bore measuring head inherent geometrical parameter calibration method based on laser triangulation
CN101413779A (en) Linear displacement detection method
US10254099B1 (en) In-process diameter measurement gage
CN101029900A (en) Apparatus and method for measuring rotation-axis speed by impulse
RU2469260C1 (en) Active monitoring device of cylindrical surfaces
CN102901596A (en) Method for testing photoelectric reflection type dynamic torque of equal-diameter rotary shaft
CN101694415B (en) Detection method of gear drive null return value
CN110307774B (en) Pipeline interval deviation detection device based on displacement principle
CN202109898U (en) Digital outside and inside diameter measuring instrument
CN204649766U (en) A kind of capstan winch parameter measuring apparatus
KR20140103370A (en) Machine Tool Spindle precision measuring device
JP2016014593A (en) Contact angle measuring method and contact angle measuring device
CN203409597U (en) Dynamic wrap angle detection device for metal saw belt transmission process of sawing machine
JP2002168619A (en) Method and device for measuring error such as eccentricity of gear
CN102278934A (en) Calibration method and device of large-scale curvature sample plate
CN104848822B (en) Worm gear reference circle tooth thickness deviation measuring method
LT2018503A (en) Method for fast determining of vehicle movement speed and device with amr sensors implementing it
Tang et al. Novel measurement principle of profile deviations evaluated through double-flank rolling test with rack probe
TWI630776B (en) Motor speed detecting method and device thereof
CN201964879U (en) Device for detecting cam contour

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130629