Устройство для измерения угла наружного конуса

 

Изобретение позволяет бесконтактно измерять углы наружных конусов деталей . Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет увеличения чувствительности позиционирования индикатора угла относительно образующей контролируемого конуса. Формируют коллимированный пучок прямоугольного сечения с равномерной яркостью по сечению пучка и направляют его на зеркало 3, установленное под углом к пучку и совершающее колебательные поступательные перемещения. Колебания зеркала осуществляют с помощью электромагнита 4. Диафрагмируют njrqoK, отраженный от зеркала 3, с помощью шторки 8, установленной на конце рычага 7, и самой контролируемой деталью 13. Прошедшую часть пучка принимают фотоприемником 6, усиливают ее и вьщеляют переменную составляющую , которой управляют движением электродвигателя 10. С электродвигателем соединен вал 9, на котором расположен рычаг 7 со шторкой 8, экранирующий пучок излучения. Рычаг 7 установлен под прямым углом к валу 9. Поворот вала контролируют по индика (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1374044 А1 (50 4 G 01 В 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4119911/24-28 (22) 10.07.86 (46) 15.02.88. Бюл. М б (71) Северо-Западный заочный политехнический институт и Ленинаканский филиал Ереванского политехнического института им. К,Маркса

{72) А.А.Сарвин и С.О.Варданян (53) 531.742{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1226050, кл. G 01 В 11/26, 1986.

,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА !

НАРУЖНОГО КОНУСА (57) Изобретение позволяет бесконтактно измерять углы наружных конусов деталей. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет увеличения чувствительности позиционирования индикатора угла относительно образующей контролируемого конуса.

Формируют коллимированный пучок прямоугольного сечения с равномерной яркостью по сечению пучка и направляют его на зеркало 3, установленное под углом к пучку и совершающее колебательные поступательные перемещения.

Колебания зеркала осуществляют с помощью электромагнита 4.,Циафрагмируют пучок, отраженный от зеркала 3, с помощью шторки 8, установленной на конце рычага 7, и самой контролируемой деталью 13. Прошедшую часть пучка принимают фотоприемником 6, усиливают ее и выделяют переменную составляющую, которой управляют движением электродвигателя 10. С электродвигателем соединен вал 9, на котором расположен рычаг 7 со шторкой 8, экранирующий пучок излучения. Рычаг 7 установлен под прямым углом к валу 9.

Поворот вала контролируют по индика1374044 тору 11 угла. Поворачивая рычаг 7 со шторкой 8 вокруг вала 9, добиваются отсутствия изменения интенсивности переменной составляющей фотосигнала на выходе усилителя 12, что соответствует точному расположению кромИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения углов наружных конусов деталей.

Целью изобретения является повышение точности измерения, которая дос- 5 тигается за счет увеличения чувствительности позиционирования индикатора угла относительно .образующей контролируемого конуса.

На фиг.l представлена схема устройства; на фиг.2 — вид светового пучка, ограниченного контролируемой деталью и диафрагмой, выполненной в ниде шторки.

Устройство. содержит источник излучения (не показан), коллиматор 1, формирующий параллельный пучок лучей, на выходе которого установлена щелевая диафрагма 2 в виде прямоугольника, зеркало 3, установленное с возможностью колебательного перемещения электромагнита 4, блок 5питания электромагнита, фотоприемник 6, рычаг 7 со шторкой 8„ вал 9 реверсивного электродвигателя 10, индикатор

ll угла поворота, усилитель 12 переменного тока, электрически связанный с фотоприемником 6 и электродвигателем 10.

На чертеже также показана контролируемая деталь 13 с наружным конусом, установленная на шпинделе металлорежущего станка.

Ось электродвигателя 10 и индикатора Il расположена перпендикулярно к оптической оси коллиматора 1, а о зеркало 3 — под углом 45 к оптическим осям коллиматора 1 и фотоприемника 6.

Устройство установлено на металлорежущем станке так, чтобы оптическая ось фотоприемника 6 быпа перпенки шторки 8. параллельно образующей контролируемого конуса 13. Для данного положения шторки снимают отсчет по индикатору 11 угла, который соответствует половине контролируемого угла. 2 ил.

2 дикулярна к оси шпинделя станка, а пучок лучей частично перекрывался контролируемой деталью 13.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный пучок лучей от источника, сформированный коллиматором 1 и прямоугольной диафрагмой 2, направляют на зеркало 3, отражаясь от которого, он, пройдя контролируемую деталь 13, частично диафрагмируется ею и шторкой 8, попадает на фотоприемник 6. Катушку электромагнита 4 запитывают переменным током от блока 5 питания. Сердечник электромагнита 4 с жестко скрепленным с ним зеркалом 3 осуществляет виброперемещения с частотой питающего тока, При вибрации зеркала 3 пучок излучения смещается параллельно самому себе в плоскости шторки 8. При непараллельном расположении кромки шторки 8 относительно образующей контролируемого конуса перемещение пучка излучения приводит к различной степени его диафрагмирования шторкой 8 и контролируемой деталью 13, что, в свою очередь, приводит к изменению сигнала на выходе фотоприемника 6. Периодическое перемещение пучка излучения зеркалом 3, осуществляемое колебательным переме-. щением сердечника электромагнита 4, приводит к появлению переменной сос.- тавляющей на выходе усилителя 12 переменного тока.

В зависимости от фазы переменного тока реверсивный электродвигатель вращается в нужную сторону, поворачивая вал 9, индикатор 11 угла и рычаг

7 со шторкой 8. В момент, когда край шторки 8 окажется параллельной образующей контролируемого конуса в плоскости чертежа (фиг.2), поперечное се1374044

lPUHg

Составитель Н.Солоухин

Редактор М.Циткина Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 562/36 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чение проходящего пучка лучей будет иметь форму параллелограммы, площадка которой не изменяется при перемещении зеркала З.и, следовательно, пучка лучей вдоль оси контролируемого конуса. Поскольку источник излучения и коллиматор 1 создают вдоль диафрагм равномерную энергетическую освещенность, то величина потока лучей, падающего на фотоприемник 6, также остается постоянной и напряжение на выходе усилителя !2 отсутствует, что приводит к остановке электродвигателя 10. Для данного положения шторки 8 отсчитывают показание по индикатору ll угла, которое соответст- вует половине угла Оа . конуса контролируемой детали 13.,Устройство заранее настраивается с помощью образцовой детали цилиндрической формы.

Фо рмула из о брет ения

Устройство для измерения угла наружного конуса, содержащее последовательно расположенные источник излучения, коллиматор, диафрагму и фотоприемник, усилитель, вал, установленный с:возможностью поворота вокруг своей оси, соединенный с одним его концом индикатор угла поворота, механизм поворота вала и рычаг, ориентированный перпендикулярно оси вала и соединенный одним концом с диафрагмой, а другим — с валом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено зеркалом, установленным под углом 45 к оси коллиматора с возможностью колебательного поступательного перемещения, электромагнитом, соединенным с зеркалом, и блоком питания электромагнита, диафрагма выполнена в виде шторки, механизм перемещения - в виде реверсивного электродвигателя, электрически соединенного с усилителем, а коллнматор установлен перпендикулярно оси вала.