Устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет компенсации погрешности измерения перемещения. Устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого содержит каретку 1, предназначенную для закрепления на подвижном элементе 2, измерительный диск 3, установленный на каретке 1 с возможностью поворота относительно своей оси. С измерительным диском 3 связан преобразователь 10 угла его поворота в импульсы, с которым, в свою очередь, связан счетчик 11 импульсов. Узел коррекции выполнен в виде линейки 6, предназначенной для соединения одним концом с неподвижным элементом 5 посредством шарнира 7, и элемента регулировки угла наклона линейки 6 - микровинта 8, предназначенного для размещения на неподвижном элементе 5 и контактирующего со вторым концом линейки 6, а измерительный диск 3 установлен с возможностью взаимодействия с линейкой 6. При перемещении каретки 1 по неподвижному элементу 5 измерительный диск 3 перемещается по наклонной линейке 6, угол наклона которой регулируется микровинтом 8. На выходе преобразователя 10 появляются электрические импульсы, которые регистрируются счетчиком 11 и выдаются его цифровым табло в виде информации о длине пройденного кареткой 1 пути. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1585643 A 1 (51)5 G 01 B 5 04, 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370752/25-28 (22) 25.12.87 (46) 15.08.90. Бюл. № 30 (71) Киевский филиал Всесоюзного института повышения квалификации руководящих и инженерно-технических работников в области стандартизации, качества продукции и метрологии (72) Б. Н. Иванов (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 472251, кл. G 01 В 11/10, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ РЕНИ Я

ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОДНОГО

ЭЛЕМЕНТА ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГОГО (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения за - foò компенсации погрешности измерения перемещения. Устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого содержит каретку 1, предназначенную для закрепления на подвижном элементе 2, измерительный диск 3, установленный на каретке с возможностьк) поворота относительно своей оси. С измерительным диском 3 связан преобразователь

10 угла его поворота в импульсы, с которым, в свою очередь, связан счетчик 11 импульсов. Узел коррекции выполнен в виде линейки 6, предназначенной для соединения одним концом с неподвижным элементом 5 посредством шарнира 7, и элеи(::та регlëèðof)fo.. I;f f:of;. .,.: лин(ики (! — — ми f(poBH HTd 8, !1ре;(иа:311 I !(. н ИОГО дл31 размещения на неподвижном элементе,) и контактирующего с вторым к«;!ц()м ли!1(ики

6, а измерительный диск 3 (сташ)плен с взаи.(IO3(. ЙОTi311 11

6. При перемещении каретки по неподf311:KIIOXIf, 31LM(.HTV 5 изм !) ffT(. . 1! 1! 1,! (! .". <1«h

3 и(ремещается Iio на к.I«IIII«11, 1!! !!(ив(f!, Гол наклона которой регул(f!)уотс)! микр()ви итум 8. На f)hfxo.д !(рео!) раз«в(! г» IH 10 появляются электри !ескис импульсы, которые регистрируются счеTчиком ! и f31>l;l(if«T(H (I O Цнф!)ОВЫ М Tif(), 1« lf ill!,Е II If(j)O!) if ffци и О 11 и не и рОЙден НОГО кif реткo и 1 и тff.

1 ил

1585643

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле линейных перемещений подвижных элементов относительно неподвижных в металлорежущих станках, прессах и другом технологическом оборудовании, а также в измерительных системах приборов для измерения линейных размеров.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет компенсации погрешности измерения длины, проходимой одним элементом относительно другого.

На чертеже изображено устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого, общий вид.

Устройство содержит каретку 1, жестко связанную с подвижным элементом 2 машины или станка, и измерительный диск 3, размещенный в вилке 4 каретки 1. Каретка

1 установлена с возможностью перемещения относительно неподвижного элемента 5 (например, направляющей станины). Между элементом 5 и измерительной поверхностью диска 3 размещен узел коррекции, выполненный в виде линейки 6, с которой в постоянном контакте находится измерительный диск

3, прижатый к линейке 6 с заданным усилием при помощи, например, пневматического механизма (не показан). Линейка 6 связана с неподвижным элементом 5 с помощью плоского безлюфтового шарнира 7, безлюфтового микровинта 8 и пружины 9.

Ось вращения шарнира 7 параллельна оси вра щения диска 3. Измерительная поверхность линейки 6 расположена под углом а к направляющей элемента 5, по которой может перемещаться каретка 1. С валом диска 3 связан вал преобразователя 10 угла поворота диска 3 в электрические импульсы. Электрический выход преобразователя 10 соединен с входом реверсивного счетчика 1! импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении подвижного элемента

2 вместе с. кареткой 1 в направлении линии измерения по неподвижному элементу 5 диск 3 перекатывается по линейке

6. Ввиду наклона линейки 6 на угол а перемещению каретки 1 на расстояние l соответствует перемещение оси вращения е диска 3 на расстояние l„= . Ha выходе

cosa, преобразователя 10 появляются электрические импульсы, число которых пропорционально измеряемому перемещению. Импульсы регистрируются реверсивным счетчиком

11 и выдаются его цифровым табло в виде информации о длине пройденного кареткой

1 пуъи.

Для компенсации погрешности измерения, обусловленной прежде всего погрешностью устройства, линейка 6 с помощью микровинта 8 может быть установлена под

25 лд,К

iZ (1) или

62

Лс(30 где dT — диаметр измерительного диска 3, вычисленный без учета применения корректирующей системы (теоретический диаметр); — передаточное число передачи, связывающей вал измерительного диска 3 с валом преобразователя !О;

Z — число импульсов, выдаваемых преобразователем 10 за один оборот его вала.

С вЂ” цена деления одного измерительного импульса, поступающего с преобразователя 10 в реверсивный счетчик 11 импульсов.

Для того, чтобы при перемещении диска

3 на длину 1, счетчик 11 выдавал результат измерения, соответствующий l, необходимо

45 соблюдение следующего условия; (2) 40

liZ l i Z ж.— =К (3)

Таким образом, при измерении длины

l с помощью диска 3 диаметром d. получают такой же результат, как и при измерении

1, с помощью диска,3 диаметром d.

Учитывая, что l=l,cosa, на основании формул (1) — (3) можно записать

c;z

zr,К сова л ° cosa

50 (4) 55 или

1Ы CiZ

n=arccos= =arccos (К Х . (5) различными углами в пределах ам н — а..макс, благодаря чему перемещение диска 3 по линейке 6 не равно перемещению каретки

1 по направляющей неподвижного элемента

5. Можно установить линейку 6 под таким углом наклона, при котором разность этих перемещений ра вна и противоположна по знаку погрешности измерения.

Выбор параметров устройства, необ10 ходимых для компенсации погрешности измерения, обусловлен следующим.

Известно, что результат измерения методом обкатывания измерительным диском

3 определяется числом К импульсов, выданным преобразователем 10 в реверсивный

15 счетчик 11 при перемещении диска 3 по измерительной поверхности линейки 6 на заданную длину l.

Если угол а)0, то очевидно, что длина пути оси вращения диска.3 l.)l. Поэтому

20 для получения с выхода преобразователя

10 К импульсов, соответствующих длине l, необходимо изменить один из параметров устройства.

Известно, что

1585643

Составитель Е. Вакумова

Редактор А. Огар Техред А. Кравчук Корректор Т. Малсп

Заказ 2319 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государствснног<> ко<интста <><> изобрстснинч и <> гкрп<тки»< i> f><> 1 К11Т (.«..I

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнскаи ннб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «11атент», г. Ужгород, .<. Г,>« >1>»>< I

Первоначально угол а устанавливают следующим путем. Определяются погрешность Л! устройства на полном диапазоне измерения при а=О путем сравнения результата измерения устройством с размером

l =l образцового средства. Затем по форе муле а=arccos. определяют а и с по!

+И мощью микровинта 8 устанавливают наклон линейки 6 под углом а. В таком положении снова производят измерения образцового средства длиной l =l и уточняют положение линейки 6. Число приемов последовательного приближения расчетного значения а к действительному зависит от требуемой точности измерений, как при обычной юстировке измерительных средств.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейного перемещения одного элемента относительно другого, содержащее каретку, предназ1га ц нную для закрепления на подвижном э,цменте, измерительный диск, установленный на каретке с возможностью поворота отно5 сительно своей оси, взаимно связанный с измерительным диском преобразователь угла его поворота, счетчик импульсов, соединенный с преобразователем, и узел коррекции результата измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, узел коррекции выполнен в виде линейки, предназначенной для соединения одним концом с неподвижным элементом посредством шарнира, ось которого llapaëлельна оси измерительного диска, и регуля15 тора угла наклона линейки, предназначенного для размещения на неподвижном элементе и контактирующего с вторым концом линейки, а измерительный диск установлен с возможностью вза и модействия с ли нейкой.