Устройство для измерения положения штриховых элементов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства ^а счет измерения поворота штриховых элементов, нанесённых на контролируемую деталь. Контролируемая деталь 2 с нанесенными штрихами вращается поворотной платформой 1. Кольцевой лазер 3 формирует импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения поворот-8ной платформы 1. Фотосчитыватели 4. 5 формируют импульсы при попадании в их поле зрения штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь. Блоки 9, 10, измерения длительности импульса формируют в цифровом коде значения, пропорциональные ширине штриховых элементов, нанесенных на контролируемую дета/1ь 2, с •учетом скорости вращения поворотной платформы 1. Блок 8 измерения периода по сигналам, снимаемым с фотопреобразователя 4, совместно с блоком 12 вычислений определяет масштабный коэффициент одного импульса, снимаемого с кольцевого лазера 3. Блок 11 измерения фазового сдвига сигналов по фазе сигналов, снимаемых с фотопреобразователей 4, 5, определяет поворот штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь 2, относительно прямой, проведенной через центр вращения поворотной платформы 1. 2 ил.СПФиг}4^ соON Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 21/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ЛЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4690410/28 (22) 10.05.89 (46) 23.02.92. Бюл. Й 7 (75) А.Н.Бакулин, Л.В;Борисюк, В.А.Коваленко и А.Н.Осьмак (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1640549, кл. G 01 B 21/22, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ШТРИХОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения поворота

llITpNxQBblx элементов, нанесенных HB контролируемую деталь. Контролируемая деталь

2 с нанесенными штрихами вращается поворотной платформой 1. Кольцевой лазер 3 формирует импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения поворот8 ной платформы 1. Фотосчитыватели 4, 5 формируют импульсы при попадании в их поле зрения штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь. Блоки 9, 10, измерения длительности импульса формируют в цифровом коде значения, пропорциональные ширине штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь 2, с учетом скорости вращения поворотной платфррмы 1. Блок 8 измерения периода по сигналам, снимаемым с фотопреобразователя 4, совместно с блоком 12 вычислений определяет масштабный коэффициент одного импульса, снимаемого с кольцевого лазера 3. Блок 11 измерения фазового сдвига сигналов по фазе сигналов, снимаемых с фотопреобразователей 4, 5, определяет поворот штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь 2, относительно прямой, проведенной через центр вращения поворотной платформы 1, 2 ил.

1714362

35

50 но связанной со скоростью вращения, 55

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углового положения штриховых элементов, радиально нанесенных на подложку.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения поворота штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов, формируемые на выходах отдельных узлов устройства, Устройство содержит поворотную платформу 1 (с установленной контролируемой деталью 2), на которую нанесены штриховые элементы, кольцевой лазер 3, механически связанный с поворотной платформой 1, фотосчитыватели 4 и 5, скрепленные с неподвижным основанием поворотной платформы 1, линию, проходящую через оптические оси фотосчитывателей 4 и 5, формирователь 6, вход которого подключен к кольцевому лазеру 3, линию 7 задержки, вход которой подключен к выходу формирователя 6, блок 8 измерения периода, вход которого подключен к фотосчитывателю 4 и выполненного в виде триггера 8.1, D-триггера 8,2, элементов 8.3, 8.4 и, счетчиков 8.5, 8.6, блоки 9, 10 измерения длительности импульса, входы которых подключены к фотосчитывателям 4, 5 и выполнены в виде

D-триггеров 9.1, 10.1, элементов И 9.2, 10.2, счетчиков 9.3, 10.3, блок 11 измерения фазового сдвига сигналов, входы которого подключены к выходам D-триггеров 9.1, 10.1 и выполненный в. виде элементов И 11.1, 11.2, RS-триггера 11,3, элементов И 11.4, 11.5, 11.6, RS-триггера 11.7, элемента И

11.8; счетчика 11.9, блока 12 вычислений, входы которого подключены к выходу блока

8 измерения периода, выходам блоков 9 и

10 измерения длительности импульса и выходу блока 11 измерения фазового сдвига сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемая деталь 2, на которую нанесены штоиховые элементы, приводится во вращение поворотной платформой 1.

На выходе кольцевого лазера 3 формируются сигналы с частотой, пропорциональповоротной платформы 1.

Сигналы, снимаемые с кольцевого лазера 3, формируются формирователем 6 и поступают в качестве тактирующих импульсов на D-триггеры 8.2, 9.1, 10,1.

При прохождении штрихового элемента, нанесенного на контролируемую деталь

2 через поле зрения фотосчитывателей 4, 5, . на их выходах формируются сигналы, длительности которых связаны с линией штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь 2.

Сигналы, снимаемые с фотосчитывате-. лей 4, 5, привязываются по времени 0-триггерами 9,1, 10.1 к импульсам, формируемым на выходе формирователя 6.

Информационные временные интервалы заполняются импульсами с помощью элементов И 9.2, 10.2, количество которых подсчитывается счетчиками 9.3, 10.3.

Измерительный блок 12 считывает информацию со счетчиков 9,3, 10.3, Число импульсов, накопленных в счетчиках 9.3 и 10.3, связано с шириной штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь 2.

Нормировка измерений осуществляется с помощью блока 8 измерения периода.

Сигналы, снимаемые с фотопреобразователя 4, поступают на триггер 8.1, на выходе которого формируются временные интервалы, длительность которых связана с расстоянием между штриховыми элементами, нанесенными на контролируемую деталь 2, и скоростью вращения поворотной платформы 1.

Временные интервалы привязываются по времени D-триггеров 8.2, заполняются импульсами с помощью элементов 8.3, 8.4.

Последовательности импульсов подсчитываются счетчиками 8.5, 8,6, Результат подсчета вводится в вычислительный блок 12.

Подсчитав количество импульсов за один оборот поворотной платформы 1, блок

12 вычислений вычисляет цену одного им-., пульса, снимаемого с кольцевого лазера 3 в угловых секундах.

Временное рассогласование импульсов, снимаемых с выходов D-триггеров 9.1, 10.1, определяет блок 11 измерения фазового сдвига сигналов. С помощью элементов-И

11,1, 11.2, RS-триггера 11.3, элементов 11.4, 11.5, 11.6 и определяется временной сдвиг фронтов импульсов, снимаемых с D-триггеров 91 10.1.

Найденный временной интервал заполняется импульсами с помощью элемента И

11.8. Количество импульсов подсчитывается счетчиком 11.9.

Знак временного сдвига импульсов, снимаемых с 0-триггеров 9.1, 10.1, фиксируется RS-триггером 11.7.

Результат измерений считывается со счетчика 11,9 и RS-триггера 11.7 блоком 12 вычислений, где осуществляется его нормирование.

1714362

По результату, накопленному в счетчике

11.9, судят о повороте штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь

2 относительно прямой, проходящей через оптические оси фотосчитывателей 4, 5, Использование предлагаемого устройства позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет одновременного измерения поворота штрихОвых элементов, нанесенных на контролируемую деталь.

Форму а изобретения

Устройство для измерения положения штриховых элементов, содержащее поворотную платформу с кольцевым лазером, первый фотосчитыватель, блок измерения длительности импульса, информационный и синхронизирующие входы которого связаны соответственно с фотосчитывателем и кольцевым лазером, блок измерения периоо

Ьп

9,1л

9.1и

10 и

10.9

6р

8.2tl

8.ч

В.з

82 1q2

11.

11.2

11.фф

11.9

11 у

11.g

11.у

11.5 да импульсов, информационный и синхронизирующий входы которого связаны с фотосчитывателем и кольцевым лазером, блок вычислений, входы которого подключены к

5 информационным выходам блока измерения длительности импульса и информационным выходам блока измерения периода, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей уст10 ройства за счет обеспечения измерения поворота штриховых элементов, нанесенных на контролируемую деталь, оно снабжено вторым фотосчитывателем, выход которого соединен с.блоком измерения фа15 зового сдвига сигналов, входы которого связаны с первым и вторым фотосчитывателями, а выход соединен с входом блока вычислений, фотосчитыватели расположены на одной прямой, перпендикулярной на20 правлению перемещения измеряемых штрихов.