Устройство для измерения и воспроизведения углов поворота

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угла поворота изделия и воспроизведения требуемого угла при поверке и аттестации автоколлиматоров и других угломерных приборов. Целью изобретения является повышение точности за счет повышения равномерности перемещения и демпфирования толчков и вибраций. При измерении отраженные от зеркала 4 лучи лазера 5 наблюдают в объектив 12 и регистрируют фотоприемником 16. Поворот оправы 3 осуществляют грубо от двигателя 17 и точно от пьезокерамической втулки 37. Сложение перемещений происходит на упоре 36. При поверке автоколлиматора 42 его выставляют относительно зеркала 4 и поворачивают оправу 3 на заданный угол, который воспроизводят интерферометром 5-11. При измерении угла поворота, например преобразователя угловых перемещений, его ротор связывают с оправой 3, которую поворачивают на заданный угол. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

73

2! (21) 4625151/25-28 (22) 26.12.88 (46) 30.11.90, Бюл. N 44 (72) В.Ф.Герасимов, В,А.Брда и Л.В,Федорова (53) 531.717 (088.8) (56) Измерительная техника, 1984, N 12, c,11 — 13.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угла поворота иэделия и воспроизведения требуемого угла при поверке и аттестации автоколлиматоров и других угломерных приборов. Целью изобретения явля„„Я „„1610251 А1 ется повышение точности за счет повышения равномерности перемещения и демпфирования толчков и вибраций, При измерении отраженные от зеркала 4 лучи лазера 5 наблюдают в объектив 12 и регистрируют фотоприемником 16. Поворот оправы 3 осуществляют грубо от двигателя 17 и точно от пьезокерамической втулки 37. Сложение перемещений происходит на упоре

36. При поверке автоколлиматора 42 его выставляют относительно зеркала 4 и поворачивают оправу 3 на заданный угол, который воспроизводят интерферометром 5 — 11. При измерении угла поворота, например, преобразователя угловых перемещений его ротор связывают с оправой 3, которую поворачивают на заданный угол. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1610251

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угла поворота иэделия и воспроизведения требуемого угла при поверке и аттестации автоколлиматоров и других угломерных приборов.

Цель изобретения — повышение точности, На фиг,1 изображена схема устройства для измерения и воспроизведения углов поворота; на фиг.2 — схема демпфера.

Устройство содержит основание 1, установленные на нем стойку 2, оправу 3 с двусторонним зеркалом 4, интерферометр, выполненный в виде лазера 5, диафрагмы 6, обьектива 7 коллиматора, светоделительного кубика 8 и отражательных зеркал 9 — 11, блок наблюдения и регистрации интерференционных полос, выполненный в виде объектива 12, полупрозрачной пластины 13, неподвижного биссектора 14, окуляра 15 и фотоприемника 16, привод грубого перемещения, выполненный в виде двигателя 17, шестерен 18 и 19, винта 20 и гайки 21 со сферическим пальцем 22, привод тонкого перемещения, выполненный в виде соединенного с пальцем 22 ползуна 23 с коническими гнездами 24 и 25, стержней 26 и 27, ° антивибрационной пластины 28, П-образного кронштейна 29 с прямоугольными направляющими, установленной в одной из них прямоугольной направляющей 30 с фланцами 31 и 32, установленного в цилиндрическое отверстие фланца 31 стержня 33 с фланцем 34 и с прямоугольным хвостовиком 35, размещенным в направляющей кронштейна 29, сферического упора 36, пье зокерамической втулки 37 и пружин 38 и 39, закрепленные на концах оправы 3 демпферы, каждый из которых выполнен в виде сосуда 40 с вязкой жидкостью, например глицерином, и размещенной в нем лопасти

41, и поверяемый автоколлиматор 42, Устройство работает следующим образом, Включают лазер 5 и направляют с помощью кубика 8 и зеркал 9 — 11 лучи на зеркало 4 в зоны А и В, Наблюдают отраженные лучи в объектив 12 и регистрируют фотоприемником 16. При повороте зеркала 4 возникает разность хода в лучах.

Воспроизводимый угол а поворота зеркала 4 определяют по формуле a==arctg ЛЬ/L, где Ah — разность хода лучей;

L — расстояние между осями лучей. Поворот оправы 3 осуществляют следующим образом. От двигателя 17 вращение передается через шестерни 18 и 19 на микрометрический винт 20, который через гайку 21 приводит в прямолинейное движение ползун 23, который, перемещаяс.„через кинематическую связь заставляет перемещаться стержень 33. Подают на пьезокерамическую втулку 37 управляющее напряжение, и на сферическом упоре 36 происходит сложение перемещений от ползуна 23 и втулки 37.

При измерении угловых величин с точностью 0,15 в диапазоне угла 60 и точноII I стью 0,04 в диапазоне угла 15 требуется

tI поворот зеркала 4 со сверхвысокой равномерностью без скачков и без люфта при реверсивности. Для этого втулка 37 установлена между фланцами 31 и 34. Такая конструкция позволяет избежать "кивка" при контакте упора 36 с onpasoA 3 и перемещать оправу с точностью 0,05 — 0,1 мкм, Пружина

38 исключает люфт между упором.36 и оправой 3. При повороте оправы 3 лопасти 41, взаимодействуя с вязкой жидкостью, успокаивают оправу 3, сглаживая ее вибрации, и обеспечивают возможность ее равномерного и плавного поворота.

Управление двигателем 17 осуществляет через блок управления (не показан) по заданной программе, оператор, который поворачивает оправу 3 на требуемый угол, кратный половине интерференционной полосы. Точное наведение на максимум(минимум) ближайшей интерференционной полосы осуществляют подачей управляющего напряжения на втулку 37. Кроме того.. поворачивают оправу 3 при помощи механического привода, можно задавать углы в ручном режиме, При поверке автоколлиматора 42 его выставляют относительно зеркала 4, Изображение марки поверяемого автоколлиматора 42 направляется на зеркало 4 и после отражения от него снова попадает в автоколлиматор 42, где проектируется на сетку.

При повороте оправы 3 на заданный угол отраженное от зеркала 4 иэображение марки смещается относительно сетки автоколлиматора 42. Величину этого смещения измеряют отсчетным устройством автоколлиматора 42, В этом случае требуемый угол воспроизводится интерферометром 5 — 11.

При измерении угла поворота изделия, представляющего собой высокочастотное угломерное устройство, например преобразователь угловых перемещений, его ротор. закрепляют на столе,(не показано),жестко связанном с поворачиваемой оправой 3, Поворачивая оправу 3 на заданный угол, снимают показания по отсчетному устройству преобразователя, сравнивая их с воспроизводимым углом.

1510251

Составитель В.Харитонов

Техред М.Моргентал Корректор С. Шекмар

Редактор А,Огар

Заказ 3728 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Устройство для измерения и воспроизведения углов поворота, содержащее основание, установленные на нем оправу с двусторонним зеркалом, интерферометр, блок наблюдения и регистрации. привод грубого перемещения и кинематически связанный с ним привод тонкого перемещения со сферическим наконечником, взаимодействующим с оправой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено демпферами, закрепленными на концах оправы, а привод тонкого перемещения выполнен в виде полэуна с коническими гнездами, оси которых параллельны его оси, установленных в этих гнездах одними коническими концами стержней, закрепленного на основании П-образного кронштейна с прямоугольными направляющими в параллельных частях, соосными с осью ползуна, установленной в одной из направляющих кроштейна прямоугольной

10 направляющей с фланцами на торцах, один из которых выполнен с коническими гнездами для размещения других конических концов стержней, а другой фланец выполнен с цилиндрическими коаксиальными проточ15 кой и направляющей, установленного одним концом в цилиндрической направляющей с возможностью осевого перемещения стержня с фланцем в средней части, имеющим цилиндрическую проточку, и с прямоугольным

20 хвостовиком, размещенным в другой направляющей кронштейна, и пьезокерамической втулки, установленной между фланцами в цилиндрических проточках, а сферический наконечник закреплен на прямоугольном

25 хвостовике.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый из демпферов выполнен в виде установленного на основании сосуда с вязкой жидкостью и размещенной в нем

30 лопасти, плоскость которой перпендикулярна оси стержня с фланцами в средней части.