Устройство для измерения длины движущегося изделия

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повьшение точности за счет компенсации ошибки, обусловленной неровностью поверхности изделия. Сигнал, пропорциональный диаметру изделия, поступает с измерителя 6 диаметра на узел 7 дифференцирования . Сигнал с выхода узла 7, пропорциональный первой производной входного сигнала, поступает на вход измерителя 8 дисперсии, выходной сигнал которого, пропорциональный величине ошибки измерения, преобразуется узлом 9 преобразования и поступает на регулятор 10. Выходной сигнал регулятора 10 является управляющим для механизма 4 перемещения мерного ролика в направлении, перпендикулярном движению изделия. Это перемещение обеспечивает требуемую кривизну изделия в соответствии с цепью компенсации погрешности измерения. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1446454 цц 4 С 01 В 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЯНИЯМ И ОТНРЫтИЯМ

APH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4274028/24«28 (22) 01 .07.87 (46) 23.12.88. Бюл. У 47 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) Б. К. Чостковский, В. К. Тян и Д. А. Уклейн (53) 621.317.393531.717(088.8) (56) Иванов Б. Н. Измерение линейных размеров методом обкатывания роликом.

М.: Машиностроение, 1973, с. 9. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение точности за счет компенсации ошибки, обусловленной неровностью поверхности изделия. Сигнал, пропорциональный диаметру иэделия, поступает с измерителя 6 диаметра на узел 7 дифференцирования. Сигнал с выхода узла 7, пропорциональный первой производной входного сигнала, поступает на вход измерителя 8 дисперсии, выходной сигнал которого, пропорциональный величине ошибки измерения, преобразуется узлом 9 преобразования и поступает на регулятор 10. Выходной сигнал регулятора 10 является управлякщнм для механизма 4 перемещения мерного ролика в направлении, перпендикуляр" ном движению изделия. Это перемещение обеспечивает требуемую кривизну изделия в соответствии с цепью. компенсации погрешности измерения, 1 ип.

1446454

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольь- о где S - истинная длина изделия. 50

Выражение (1) представим в виде и (Э - Р ) jl+, j, (2) „

-o

2 дх

S где и лх

dx — шаг дискретизации по длине. зовано для измерения длины проводов, кабелей, корделей и т.п. в процессе их изготовления или перемотки.

Цель изобретения — повьпиение точности измерения за счет компенсации ошибки, обусловленной неровностью поверхности изделия. 10

Н а чертеже представлена с трук турная схема устройства.

Устройс гво содержит мерный ролик

), датчик 2 угла поворота мерного ролика, счетчик 3 импульсов, механизм 15

4 перемещения мерного ролика в направлении, перпендикулярном движению изделия, прижимные ролики 5, измеритель 6 диаметра, узел 7 дифференцирования, измеритель 8 дисперсии, узел 20

9 преобразования и регулятор 10.

Взаимное расположение мерного и прижимных роликов обеспечивает изгиб изделия по дуге, вследствие чего мерный ролик обкатывает вогнутую поверхность. При этом возникает погрешность измерения, обусловленная тем, что длина, измеренная по вогнутой поверхности, меньше истинной длины по оси изделия, что обеспечивает компен- 30 сацию погрешности, обусловленной неровностью обкатываемой поверхности.

С учетом случайного характера неровности обкатываемой поверхности мерный

Ролик выполнен перемещаемым посредст- 35 вом механизма перемещения его в вертикальной плоскости для обеспечения требуемого изгиба изделия. Величина перемещения мерного ролика пропорциональна значению дисперсии первой 40 производной величины диаметра изделия по его длине.

При D(x) — профилограмма диаметра изделия, выражение, определякицее длину, измеренную мерным роликом, 45 обкатывающим поверхность изделия, имеет вид

+ (D (x)) < - dx, (1) Выполнив предельный переход при

dx - 0 и n —, получим математическое ожидание относительной погрешности измерения, обусловленной неровностью поверхности изделия д <= - — К (О), (3)

И где К (О) — вторая производная по длине кабеля автокорреляционной функции диаметра изделия.

Учитывая, что (4) (O) = -Dn (x) где D <„ — дисперсия производной диаметра изделия, выражение (3) примет вид

2 z) (x ) (5) При изгибе изделия в месте касания мерного ролика относительная погрешность измерения за счет изгиба равна

2 2 R (6) где К " радиус кривизны изделия в месте касания.

Приравнивая выражение (5) и (6), получим

R =

D (7) в (х1

Следовательно, кривизна изделия равна

К,> г (х) (8) 1

=К Дй

R где ЛЬ - перемещение мерного ролика в вертикальной плоскости.

1 где К

Зависимость между кривизной изде-. лия и перемещением мерного ролика .(для малых величин перемещения) носит линейный характер

5 (10) Кз11 <к>

Формула изобретения

Составитель Л. Крюкова

:Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова. Корректор С. Черни

Заказ 6737/45 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14464

С учетом (8) выражение (9) примет вид где .К

К

К 10

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный диаметру изделия, поступает с выхода измерителя 6 диаметра на вход узла 7 дифферен.l5 цирования. Сигнал с выхода узла 7 дифференцирования, пропорциональный. первой производной входного сигнала, поступает на вход измерителя 8 дисперсии. 20

Выходной сигнал измерителя 8 дисперсии согласно (5) пропорционален величине ошибки измерения, обусловленной неровносью обкатываемой поверхности. Узел 9 преобразует согласно 2б (10) сигнал ошибки, обусловленной неровностью обкатываемой поверхности, во.входной сигнал регулятора 10. Вь|ходной сигнал регулятора является управляющим для механизма 4 и обеспе- 30 чивает перемещение мерного ролика на величину dh в вертикальной плоскости.

Это перемещение мерного ролика 1 относительно прижимных роликов 5 обеспечивает требуемую кривизну изделия в соответствии с (9) с целью компенсации погрешности измерения, возникакицей за счет неровности обкатываемой поверхности. Вращение мерного ролика

1 кинематически передается диску дат- 40 чика 2 угла поворота мерного ролика.

Импульсы, вырабатываемые фотоэлектрической схемой датчика 2, поступают

54

4 на вход счетчика 3. Количество поступивших на счетчик импульсов пропорционально длине измеряемого изделия.

При изменении характера неровности поверхности (амплитуды и частотной структуры), обусловленной переходом к измерению другого типа изделия или изменениями в режиме технологического процесса, влияющего на формирование поверхности изделия, изменяется величина сигнала на выходе измерителя дисперсии, а следовательно, и величина входного сигнала регулятора. Это приводит к перемещению мерного ролика в вертикальной плоскости относительно

t прижимных роликов на величину dh обеспечивающую такую кривизну изделия, которая вновь приводит к компенсации погрешности измерения за счет неровности обкатываемой поверхности.

Устройство для измерения длины движущегося изделия, содержащее мерный ролик, кинематически связанный с ним датчик угла поворота мерного ролика и соединенный с последним счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя прижимными роликами, расположенными в одной вертикальной плоскости с мерным роликом симметрично относительно его вертикальной оси симметрии, и последовательно соединенными измерителем. диаметра, узлом дифференцирования, измерителем дисперсии, узлом преобразования, регулятором и механизмом перемещения мерного ролика в направлении, перпендикулярном движению изделия.