SU1408215A1 - Устройство дл измерени размеров изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет измерени  перемещений и отклонени  формы поверхности , а также расширение области применени  и повышение надежности за счет использовани  контактного датчика с оптическим выходом. Сигналы облучени  с выходов световодов датчика 1поступают на сборку фотоприемников 2и через сборку 3 RS-триггеров - на коммутатор 6, который непрерывно опрашиваетс . Величина смещени  щупа датчика 1 соответствует количеству облученных световодов, что фиксируетс  на цифровом индикаторе 8. 1 3. п. ф-лы, 5 ил.

Description

ЦЫ.1

Изобретение относитс.  к измерительной технике, может быть использовано в ус тройств ах J Г де необходимо автоматически регистрировать разме- ры де-талей или их отклонени  различной формы и отображать измер емое значение в виде дес тичного числа кй индикаторе и дл  измерени  превьдпений толщины и глубины впадин деталей и сравнени  с заданным значением.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет измерени  перемещени  и отклонени  формъ, поверхности, а также расширение об- ласти применеш-г  и повышение надежности за счет использовани  контактного датчика с оптическим выходом,

На фиг Л представлена блок-схема устройстваI на фиг.2 - фрагмент дат- чика, общий ВИД1 на фиг„3 - разрез А-А на фиГо2| на фиг„А к 5 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства ,

Схема состоит из датчика j прием- ника излучени  в виде соорки 2, N фо- топриемников, сборки 3 из N К8-триг геров, генератора 4 импульсов:, первого счетчика 5, коммутатора 6, второго счетчика 7, цифрового индйкато- ра 8, программного Г1ерек.шочател  9, сборки 10 схем сравнени , RS-триггера II, входна  шина обозначена Вх и выходна  Вых„

Выходы световодов под- ключены к 3 входам триггеров сборки 3, а выходы KOTOptJx подключены к ин- формацион -ш1м входам коммутатора 6., к управл ющим входам гюдк.тюче ны К разр дов первого с етчика 5; счетный вход которого подключен к выходу генератора 4 импуль сов,, Bbixo,D: коммутатора 6 подключев: к входу с второго К-разр дного счетчика 7,, К выходов которого подк ючег-оы к группе А(А р.,.,А ц)э К входов регистрации сравниваемого числа сборки 10 схем сравнени  и цифровому индикатору 8, К второй группе В ( ,) К входов регистрации заданного числа сбор ки 10 схем сравнени  подключены К входов программного пере ключэ.гел  9., Выход Р переноса первого К-разр дног счетчика 5 подключен к иходу R второго счетчика 7, Выходы R триггеров сборки 3, триггера 1 и первого счет чика 5 соединены вместе и подключен - к входной шине Вх„ Вмход сборки 10 схем сравнени  подключен к зходу S

триггера 1 1 , выход Q которого подключен к выходной шине Вых.

Датчик 1 содержит источник 12 излучени ; верхнюю крьгшку 13, в которой установлен источник 12, световод 14, закрепленный на вращающейс  стрелкеS воспринимагош;ей поступательное движение контактирующего элемента (щупа 15),. оправку 16,, световоды 7э установленные в отверсти х оправки 16 по периферии отсчетной шкалы.

Устройство работает следующш- образом .

Перед началом каждого измерени  п входной шине Вх всегда поступает от- ридательный И1утульс5 устанавливаюш й устройство в исходное состо ние.

Схема выполнена на логических элементах , в которых функци  И реализуетс  дл  поло;кительньпх: значений сигналов , Б противном случае пол рность и логическое значение сигнала мен ет знак на противополозкныйо Счетчики 5 и 7 имеют 1C разр дов. Схема сравнени сборки 10 представл ет компаратор дв ух чисел А и В в двоичном коде, в котором используетс  изменение на ее выходе потенциала от 1 к О при значении кодов А В,, а при равенстве или значении кодов А В на ее выходе сохран етс  потенциал. Дл всех триггеров запрещенными  вл ютс  состо ни  одновременного налргчи  О на обоих входах R и S. а разрешенным любое другое.

В зтом случае дл  изменени  состо ни  на соответствующий его вход (R или S) должен поступить О (импульс как потенциал) при одновременном на- пнчий на другом входе (S и R).

Рассматривают последовательно работу устройства при двух измерени х.

Первое измерение происходит, когда стрелка датчика при движении щупа облучает три световода а при втором - п ть

Пусть коммутатор 6 обеспечивает передачу сигналов с восьми информа- UHoHiibiXs которые через три управл ю- пгие входы опрашиваютс  трехразр дным счетчиком. На программном выключателе задано число четыре, код которого в дзоичйом значении поступает на группу В входов 10 схем сравнени  .

Без механического воздействи  кон- тро,1 ируемой детали на щуп стрелкаi ,

световои дтчикп 1 : анима€ т определенное ycTOH4nF oe положение.

Рассмотрим работу ycTpoiicTBa при воздействии провер емой детали на щуп 15 датчика 1, когда происходит вращение стрелки-световода 14 в любую сторону относительно некоторого своего устойчивого положени .

Механическое движение щупа 5 датчика 1 в любутп сторону кинематически передаетс  на стрелку-световод котора , враща сь, на своем пути облучает неподвижно установленное в оправке 16 датчика 1 входы светово- дов 17, выходы которых подключены к входам соответствующих фотоприемников сборки 2,

Пусть в исходном состо нии до начала измерени  и вращени  стрелки- световода на выходах Q триггеров и счетчика 5 установлен 0 -потенциал подачей отрицательного импульса по шине Вх на входы R триггеров сборки 3, триггера 11 и счетчика 5 (фиг.4 и 5 ).

При движении стрелки-световода на выходе облученных фотоприемников сборки 2 формируютс  отрицательные импульсы последовательно с движени- ем стрелки-световода, поступающие на входы соответствующих триггеров сборки 3. Выходы Q триггеров сборки 3 подключены к N информационным входам коммутатора 6. Любой отрицательный импульс, пришедший на вход S соответствующего триггера сборки 3, измен ет состо ние на выходе Q от О к 1. Это состо ние триггеров сборки 3 сохран етс  до прихода с шины Вх отрицательного импульса на входы R всех триггеров и счетчика 5. К управл ющим К входам коммутатора 6 (фиг.4 и 5 п,р,с) подключены выходы К-разр дного счетчика 5, на вход С которого с генератора 4 поступают тлктовые (фиг.З и 4 е) ИМпульсы и происходит посто нное изменение состо ни  его К выходов (разр дов).

Таким образом, осуществл етс  непрерывное динамическое управление опросом N входов коммутатора 6. При этом изменение состо ни  от О к J на любом выходе Q триггера сборки 3 (фиг.Зи, к,л, и фиг,4и к,л,м,н) приводит к изменению состо ни  соответ- ствуюв1его информационного входа коммутатора 6 и увеличению количества импульсов на выходе коммутатора 6

0 5

0 Q

5

15Д

(фиг.З и 4д) за интервал времени между двум  импульсами переноса Р (фиг.З и 4т) счетчика 5. Импульсы, сформированные на выходе коммутатора 6 (фиг.З и 4т, у) поступают на вход С счетчика 7. Последний подсчитывает поступившие с выхода коммутатора 6 импульсы и их количество отображаетс  на индикаторе 8. После прихода с выхода генератора 4 К-го импульса на вход С счетчика 5 заканчиваетс  первый опрос всех входов коммутатора 6 и на выходе Р счетчика 5 формируетс  импульс переноса, который по входу R обнул ет счетчик 7 (фиг.З и 4т) .

С приходом К+1 импульса генератора 4 на вход С счетчика 5 начинаетс  следующий (второй) опрос входом коммутатора 6, который заканчиваетс  после опроса всех входов коммутатора 6 и формировани  очередного импульса переноса на выходе Р счетчика 5. До прихода очередного импульса переноса с выхода Р счетчика 5 на выходе коммутатора 6 формируетс  такое количество импульсов, которое равно числу триггеров сборки 3 с установивпгимс  на выходах Q 1 состо нием. При этом в Остальные моменты времени до прихода с выхода Р счетчика 5 импульса переноса (фиг.З и 4т) любое изменение состо ни  на выходе Q (фиг.3б,в,г и фиг.46,в,г,д,ж) триггеров сборки 3 передаетс  на соответствующий вход коммутатора 6. Это изменение входов коммутатора 6 при каждом очередном опросе, осуществл емом в промежуток времени между двум  импyльca ш переноса , приводит к изменению количества импульсов на выходе коммутатора 6 (фиг.З и 4у) и входе С счетчика 7, и отображаетс  на индикаторе 8.

Максимально возможное количество импульсов на выходе коммутатора 6 равно количеству триггеров сборки 3 рши N 2 (где N - количество триггеров сборки 3, К - количество разр дов счетчиков 5 и 7). Сформированные на выходе коммутатора 6 импульсы пересчитьтаютс  счетчиком 7. Выходы К-разр дов счетчика 7 подключены к индикатору 8 и группе А (А-|,,,.,Ац) входов сравниваемого числа схемы сравнени  сборки 10. Состо ние счетчика 7 дешифрируетс  и на индикаторе 8 отображаетс  количество импульсов, прошедших через счетчик 7, что соот51

вето ТВ у ет суммар)1ому количеству облу cвeтoвoдa fи датчика 1 фото- приемн1-1ков сборки 2 и.пи ве.штчиие ме- xajitpiecKoro смещентл  пгупа 15 датчика 1 „.

Если двоичный код счетчика 7 имеет равное или меньшее значение кода числа заданного программным выкхшча- телем (ранее было задано на программном выключателе число четыре), то на выходе схемы сравнени  сборки 10 и входе S триггера. 1 (фиг,1) сохран етс  потерщиал На выходе Q триггера II (фиг.Зф) сохран етс  О состо ние, установленное до начала измерени  подачей на шину Вх отрицательного импульса (фиг,За,ф).

При превышении измеренного значени  кода числа А со счетчика 7 по сравнению с кодом числа В, задакног о с программного переключател  9, на выходе схемы сравнени  формируетс  отрицательный потенциал. Этот потенциал поступает на вход S триггера I1 и измен ет его состо ние от О к 1 (фиг.4ф) на выходе Q, которое передаетс  на выходную омну Вых. Это состо ние триггера 11 сохран етс  до начала следующего измерени  и прихода с шины Вх отр -щательного импульса обнулени  и подготовки устройства к следздощему очередному измерению (фиг.3 и 4а).

Таким образом, осуществл етс  регистраци  электронной схемой любого перемещени  щупа 15, что отображаетс  в дес тичных цифрах на индикаторе 8, Одновременно с помощью схе1мы срав нени  происходит оценка величины измеренного значени  с з;зданным (ои-си- даемым) с программного переключател  9 и вьщачи соответствующего управл ющего воздействи .

Перед каждым следующим измерением по входной шине Вх подаетс  отрицательный импульс, который подготавливает устройства к новому измеренрпо, После этого контролируема  деталь приводитс  в соприкосновение со щупом 15 датчика 1 к величина перемещени  щупа в преобразованном зиде. отображаетс  на и вдикаторе 8 При подаче на соответствуювще входы сборки 10 схем сравнен и   с программного переключател  9 заданного кода -чнспа и превышении двоичного значени  кода числа, получаемого со счетчика 7. на выходе сборки 10 схем сравнени  изП82156

мерони  формируетс  отрицательный потенциал , который передаетс  на S-вход

5

0

0

5

0

5

триггера 1

1 ri f

И измсл ет его состо - J,

кие от О к J, Это состо ние триггера JI на выходе О сохран етс  до прихода импульса обнулени  с входной шины Вх, При равенстве обоих кодов или меньшем значении кода счетчика 7 по сравнению с кодом програмг шого переключател  9 состо ние на выходе сборки 10 схем сравнени  и триггера 11 не измен етс  (фиг.Зф),

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1 о Устройство дл  измерени  размеров изделий, содержап;ее приемник излучени , два счетчика, генератор и У1пульсов5 коммутатор и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет измерени  перемещени  и отклонени  формы поверхности,, оно снабжено сборкой N КЗ-триггеров RS-триггером,, программным переключателем , сборкой схем сравнени , комму- татор выполнен многовходовым, а счетчики -СП выходами, индикатор выполнен цифровым, приемник излучени  - в виде сборки N фотоприемников, выходы которых подключены к S-входам сборки КЯ-триггеров, Q-выходы кото- подключены к информационным входам коммутатора, к утфавл ющим входам которого подключены выходы первого счетчика, выход коммутатора подключен к счетному входу второго счет чика, R-вход которого подключен к К-ВЬЕ ОДУ переноса первого счетчика, выходы второго счетчика подключены к входам индикатора и к первой группе входов сборки схем сравнени , к второй группе входов которой подключены выхода программного переключател , выход сборки схем сравнени  подключен к S-входу КЗ-триггера 5 Q-выход которого подключен к выходной шине, а входна  шина соед.инена с R-входами сборки КЗ-триггеровэ первого счетчика и КЗ-триггера,

   2„ Устройство по п,1, о т л и - ч а ю т; е е с   тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  надежностиj оно снабжено контактным датчиком стрелочного типа с источником излучени  и N выходными световодамл, расположенными по периферии отсчетной шкалы и св занными с

   1В

   /J

   7U

   Г6

   Г5

   фиг. 2

   А-А

   76

   OnmutjecHUU 4){J2.3 }кг{//г7 cgefTJoSodoS

   ts с)

   bi ie

   -S- Qj .

   JJ.

   iri