SU1637023A1 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано, например , в сварочном производстве при контроле сварных перемещений. Дл  повышени  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 модул тор 10 и триггер 140 Модул тор 10 выполнен с радиальными щел ми, а анализатор - из двух непрозрачных полос, одна из которых развернута на 180° по спирали Архимеда, а друга  - по радиусу Отражатель 2 закрепл етс  на объекте и при его перемещении луч от излучател  1, пройд  коллиматор 7, пластину 8, отражатель 2, снова пластину 8, промодулируетс  модул тором 10„ С его выхода световые импульсы пройдут анализатор 3 и сформируют потоки света, число импульсов света в которых пропорционально положению отражател  2 и скорости вращени  двигател  4. Формирователь 9 формирует импульс начала измерени , открывающий триггер 13„ Формирователь 11 формирует импульсы, просчитываемые счетчиком 12. Через элементы И 15, 16 эти импульсы проход т на счетчики 17, 18, которые формируют значени  кода, пропорциональные перемещению отражател  2. На выходах делителей 19, 20 формируетс  код перемещени  объекта в пол рных координатах. Триггеры 13 и 14 закрываютс  последним импульсом из каждой пачки импульсов 4 ил„ SS (Л сь GO i о ю со Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и предназначено дл  контрол  перемещений, в частности деформаций в процессе сварки металлов.

Цель изобретени  - повышение надежности преобразовател „

На фиг о 1 представлена структурна  схема преобразовател ; на фиг«2 - анализатор; на фиг„ 3 - модул тор; на, фиг. 4 временные диаграммы работы преобразовател  о

Преобразователь содержит излучатель 1, отражатель 2, анализатор 3, двигатель 4, линзу 5, фотоприемник 6, коллиматор 7, полупрозрачную пластину 8, формирователь 9 импульсов, модул тор 10, формирователь 11 импульсов , счетчик 12, триггеры 13 и 14, элементы И 15 и 16, счетчики 17 и 18, делители 19 и 20 кода, на диаграммах представлены сигналы 21-27.

Излучатель 1 устанавливаетс  на неподвижной базовой оснастке, отражатель 2 закрепл етс  на объекте в контролируемой точке. Анализатор 3 и модул тор 10 расположены на одной оси, их приводит в движение двигатель 4, частота вращени  модул тора 10 в несколько раз выше частоты анализатора 3„ Линза 5 с установленным в ее фокусе фотоприемником 6 закрепл етс  так, что ее оптическа  ось совпадает с осью вращени  анализатор 3 и модул тора 10. Коллиматор 7 устанавливаетс  на излучателе 1, полупрозрачна  пластина 8 устанавливаетс  перед коллиматором 7 таким образом , что отраженный от отражател  2 луч попадает в анализатор 3, пройд  через модул тор 10„

Преобразователь работает следующим образом.

Излучатель 1, в качестве которого может быть использован гелий-неоновый лазер,с закрепленным на нем коллиматором 7 устанавливаетс  на неподвижной базовой оснастке и используетс  дл  задани  опорного напр жени  Отражатель 2 устанавливаетс  на объекте в контролируемой точке. Полупрозрачна  пластина 8 устанавливаетс  в непосредственной близости от коллиматора 7 под углом 45 к световому потоку таким образом, чтобы отраженный от отражател  2 луч попадал через модул тор 10 в анализатор 3. При вращении анализатора 3 и модул тора 10 от фотоприемника 6

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

поступают импульсы 22 в моменты прохождени  лазерного луча через щели модул тора 10. При пересечении луча непрозрачными полосами анализатора 3 импульсы 22 от фотоприемника 6 не поступают„ Один раз за 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 пересечени  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, прекраща  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 пересечени  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, прекраща  поступление импульсов 22 на счетчик 18. Этот же импульс 23 переписывает информацию из счетчиков 17 и 18 в делители 19 и 20 кода соответственно и обнул ет счетчики 17 и 18.

Таким образом, на выходах делителей 19 и 20 образуютс  коды Ср и р, соответствующие положению объекта В процессе перемещени  объекта отражатель 2 может иметь угловое перемещение в двух взаимно перпендикул рных плоскост х: в горизонтальной и вертикальной . Это приведет к изменению положени  луча в плоскости анализатора 3,, Новые пол рные координаты луча в плоскости анализатора 3 определ ютс  аналогично начальному положению . При необходимости можно легко перейти к декартовой системе коор- динат.

Фие.2.

ю

Фиг.З

27

1

22

23

О

26

27

ФизМ

 

Claims (1)

1. Формула изобретения Преобразователь 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- 20 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, первый и второй делители кода, выходы которых являются соответствующими выходами преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены второй триггер и модулятор, расположенный на третьей оптической оси соосно с анализатором между полупрозрачной пластиной и анализатором, кинематически соединенным с двигателем, модулятор выполнен с равномерно распределенными радиальными щелями между внешней и внутренней окружностями, анализатор выполнен в виде прозрачного диска с двумя непрозрачными полосами, причем одна полоса выполнена в виде развернутой на 180® спирали Архимеда, а другая - по радиусу, ширина непрозрачных полос равна расстоянию между щелями модулятора по внешней окружности, выход фотоприемника соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, первый выход первого счетчика соединен с вторым входом первого триггера и с первым входом второго триггера, второй выход счетчика соединен с вторыми входами второго триггера и второго и третьего счетчиков, выходы этих счетчиков соединены с входами первого и второго делителей кода соответственно.

   Фиг.З

   ФигА