Патент ссср 411297

 

ОПИСАНИЕ 4Ц297

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск)й

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №.Ч. Кл. G Olb 11/30

GOlb 11/24

Заявлено 25.1.1971 (№ 1615001/25-28) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 17Х.1974

Государственный ноинтвт

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

УДК 531 717 8 531 715.2 (088.8) Авторы изобретения Е. В. Курбатов, Б. Г. фридлянд, И. И. Лысенко, Н. A Хорьков, Б. С. Бражкин, Н. В. )Куравлева, Л. И. Воронова и К. Л. Леонтьев

Заявитель

L ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, в оптической промышленности для автоматизации контроля по размеру сечения и изгибу световодов, выполненпых в виде шестигранных стержней, по всем граням и по всей длине.

Известны фотоэлектрические приборы для контроля стержней, содержащие плоскую установочную и расположенную над ней ножевую измерительные базы, источник и приемник света с общей оптической осью, проходящей под ножевой измерительной базой, электронный блок, связанный с приемником света, и исполнительный блок. Недостатком известных приборов является невозможность автоматического контроля размера сечения и изгиба шестигранных стержней по всем граням и по всей длине.

С целью повышения производительности при контроле профиля многогранных стержней предложенный прибор снабжен кареткой с электроприводом, на которой жестко закреплены источник и приемник света, и манипулятором положения стержней, кинем атически связанным с кареткой. С целью повышения производительности контроля стержней разных типоразмеров прибор снабжен стартстопным узлом, связанным с электронным блоком.

Наличие в электронном блоке анализатора дает возмо>кность контролировать размер сечения и изгиб стержней с помощью одного пучка света, что позволяет избежать изли:инго усложнения прибора.

На фиг. 1 показана схема предложенного фотоэлектрического прибора для контроля стержней; на фиг. 2 — кинематическая схема манипулятора; на фиг. 3 показана цикличность работы манипулятора; на фиг. 4 — схе10 ма стартстопного узла, поперечное сечение и вид сверху; па фиг. 5 — схема анализатора.

Прибор содержит снабженную арретиром

1 и имеющую два выреза, расположенную горизонтально плоскую установочную базу 2, 15 связанную с основанием 3, наклоненными ня угол 45 — 60 плоскими пружинами 4, образующими вместе с установочной базой и основанием параллелограмм; блок 5 концевых мер, введенный между установочной базой и осно20 вапиеы; расположенную над установочной базой ножевую измерительную базу 6, перемещающуюся вдоль бяз каретку 7 со скосами 8 и с располо>кенны;I пя пей блоком 9 оптики, в котором размещены на общей оптической

25 оси, проходящей под ножевой измерительной базой 6, источник 10 света, приемник 11 света и стартстопный узел, который состоит из устройства для отсекаипя от светового поток;. двух параллельных ему пучков, выполненного, 30 например, в виде двух расположенных по обе

411297

d .=- l — s, 60

65 стороны от оп 1 ичес1.ой оси прямоугольных призм !2, и двух фотоприемников !3; установленный на основании 3 электродвигатель 14, связанный с кареткой 7 приводом, выполненным, например, в виде шестерни 15 и зубчатой рейки 16, манипулятор, состоящий из имеющего выступ рычага 17, ось качания которого pacncëîæåíà на основании 3, прижимаемого пружиной 18 к упору 19, и перемещающихся вверх и вниз са".àçîê 20, несущих прижимаемую пружиной 21 к упору 22 поворачивающуюся рамку 23 с двумя призмами 24 с углом при вершине 120, расположенными на оси вращения рамки; электронный блок 25, электрически связанныи с приемником 11 света и фотоприемниками 13, в которо I имеются исполнительный элемент для включения измерительного периода, например, реле, и анализатор, состоящий из фиксатора 26 максимального и фиксатора 27 минимального значения напряжения, в которых цепи 28 следящей отрицательной обратной связи подключены к точкам соединения диодов 29 и запоминающих е лкостей 30 и узла 3! сравнения напряжения, подключенного к запо.; инающим емкостям 30, исполнительный блок 32, выполненный, например, в виде световых сигналов.

Прибор работает следующим образом.

Исходным является одно из крайних положений каретки 7. При этом соответствующий скос 8 каретки удерживает салазки 20 и рамку 23 с приз ".ми 24 в верхнем положении.

Для осуществления KQI!TDoëH на призмы укладывают проверяемый стержень 33 и включают прибор. Включается электродвигатель 14 и перемещает каретку 7 вдоль баз. Когда каретка отходит от краннего положения, скос 8 освобождает салазки 20, и они опускаются вместе с рамкой 23 и призмами 24. С,ержень

33 укладывается на плоскую установочную базу 2, а призмы 24 опускаются в вырезы установочной базы, отрываясь от стержня (см. фиг. 1, 2 и 3).

Когда отсекаемые призмами 12 (см. фиг. 4) от светового потока, излучаемого источником

10 света, два пучка 34, параллельные и смещепные в сторону и нсско".üêî гниз относительно светового потока, перекрываются при дальнейшем движении каретки 7 расположенным на установочно" базе 2 стержнем 33, оба фотоприемника 13 затемняются и в электронный блок 25 подаетс.. команда на срабатывание исполнительного элемента для включения измерительного периода. Начинается контроль стержня по одной из граней. Когда один из пучков сходит со стержня (у другого его торца) и засвечивает одни из фотоприемников 13, электронный блок получает команду на отключение измерительного периода. Фотоприемники 13 запараллелсны, и для включения измерительного периода необходимо, чтобы оба были затемнены. Такая схема запуска позволяет контролировать стержни р".çíîé длины.

Когда каретка 7 подходит к другому край5

З0

55 нему положению, другой скос 8 каретки поднимает салазки 20 вверх. Исходное (нижнее) положение салазок показано на фиг. 3 а. При ходе салазок вверх контролируемый стержень

33 укладываеся в призмах 24, а рамка 23 отводит рычаг 17, нажимая на его выступ 35, от упора 19 (см. фиг. 3 б). В верхнем положении салазок рамка 23 освобождает рычаг 17, и он возвращается под действием пружины 18 в исходное положение (см. фиг. 3 а). В крайнем положении каретки 7 электродвигатель 14 реверсирует, и каретка начинает перемещаться вдоль баз в обратном направлении. Когда каретка отходит от крайнего положения, скос

8 каретки освобождает салазки 20, и они опускаются. При этом рамка 23 упирается в вы. ступ 35 рычага 17 и поворачивается на 60 .

Вместе с рамкой поворачиваются также призмы 24 и расположенный на них стержень 33 (см. фиг. 3 г). Угол поворота рамки обеспечивается размерами и взаимным расположением рамки и рычага 17. При дальнейшем опускании стержень 33 укладывается другой гранью на установочную базу 2, а призмы опускаются в вырезы установочной базы, отрываясь от стержня (см. фиг. Зд). В нижнем положении рамка 23 освобождается от выступа 35 рычага 17 и под действием пружины 21 прижимается к упору 22, что соответствует исходному положению (см. фиг. 3 а).

При дальнейшем ходе каретки 7 осуществляется контроль стержня 33 по второй грани.

B крайнем положении каретки происходит поворот стержня на третью грань и т. д. После шести ходов каретка останавливается в крайнем положении. Салазки 20 находятся при этом в верхнем положении, проверенный стержень поднят призмами 24 над установочной базой и его снимают с призм. Исполнительный блок 32 показывает результат контроля.

Под.ьем салазок осуществляется под некоторым углом к вертикали (порядка 30 ), как показано ца фиг. 3. что позволяет не задевать при подъеме ножевую измерительную базу 6.

Во время измерительного периода световой поток 36, излу ьаемый источником !0 света и проходящий между верхней гранью стержня и ножевой измерительной базой 6 (см. фиг. 4), воспринимается приемникoir 11 cue ra. Интенсивность светового потока пропорциональна ширине проекции щели между верхней гранью стержня 33 и ножевой измерительной базой 6 на плоскость, перпендикулярную оптической оси источника света. Превышение d верхней грани стержня над установочной базой 2 в данном сечении где h — превышение ножевой измерительной базы б над установочной базой 2.

Таким образом, с увеличением размера d уменьшается интенсивность воспринимаемого приемником 11 света светового потока. Между этими величинами существует прямолинейная зависимость. В тех сечениях, где стержень со411297

Фиг. прикасается с установочной базой, размер d наименьший и соответствует размеру сечения стержня, а ширина щели s и интенсивность воспринимаемого приемником 11 света светового потока — наибольшие. В тех сечениях, где размер d наибольший, ои представляет собой сумму размера сечения стержня и величины изгиба. В этих сечениях ширина щели и интенсивность светового потока — наименьшиеие. В процессе контроля измеряется ширина щели по всей длине по всем граням стержня.

От приемника 11 света информация об интенсивности светового потока в виде напряжения

U».,- передается в электронный блок 25 на суммирующие точки 37 и 38 фиксаторов максимального 26 и минимального 27 значений напряжения. Поступающее иа суммирующие точки напряжение передается через усилители 30 постоянного тока и диоды 29 иа запоминающие емкости 39. Вследствие вентильных свойств диодов емкость 30 фиксатора 26 заряжатся до максимального, а е.акость 30 фиксатора 27 — до минимального значения, поступающего в процессе контроля напряжения.

По окончании контроля включается узел 31 сравнения напряжений, и с выхода 40 снимается максимальное напряжение U.,..,- -характеризующее размер сечения стержня, а с выхода 41 — разность напряжений U — U;„, характеризующая изгиб стержня. Результат контроля, выдаваемый исполнительным блоком 32 (например, в виде световых сигналов), зависит от этих величин.

Настройка прибора при изменении номинального значения размера сечения контролируемых стержней производится следующим образом.

С помощь;о ярретира 1 (см. фиг. 1) приподнимают установочную базу 2 и зя.. еияют блок 5 концевых мер. Зяте:а яррстиром оиуcKBIoT установочную базу. Блек концевых мер

5 подбирается для каждого номинального значения размера сечения стержней тяк, что верхняя грань стержня с номинальным "-иачепием размера сечения устанавливается иа одном и том же уровне и образует определеииьш за10 зор с ножевой измеритечьной базой 6. Других настроек при изменении номинального значения размера сечения стержней ис требуется.

15 Предмет изобретения

1. Фотоэлектрический прибор для контроля стержней, содержащий плоскую установочную и расположенную пад пей ножевую измери20 тельные базы, источник и приемник света с общей оптической осью, проходящей под ножевой из:аерительной базой, электроииьш блок, связанный с приемником света, и исполнительный блок, связанный с элсктрошиям

25 блоком, отл ич а и щи и с я тем, что, с целью повышения производительности при контроле профиля многогранных стержней, ои снабжен кареткой с электроприводом, иа которой жестко закреплены источник и приемник светя, и

30 манипулятором положения стержней, кинематически связанным с кареткой.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности

35 контроля стержней разных типоразмеров, ои снабжен стартстопным узлом, связанным с электронным блоком.

411297 б 1/

Фиг, Ф

+ Пару зв гв г

3О min

30 I

26

Составитель A. Духанин

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Ильина

Редактор М. Макарова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1118i8 Изд. № 1156 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5