Устройство для бесконтактного контроля профиля вращающихся изделий

 

Ссчоз Советских

Соц алнстнческил

Республик (11 57547 2 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 15,12.75 (2l)2300184/25-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

G 01 В 7/28

Государственный комитет

Соната Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.10.77, Бюллетень №37 (53) УДК 531,712,2:

:621.317.,491 (088.8) (45) Дата опубликования описания 15.11.77 (?2) Авторы изобретения

Н. С. Калинин и H. П. Лоншаков

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехническйн институт им. С. М. Кирова (?1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ

ПРОФИЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля линейных размеров сложной формы, в частнос» ти для бесконтактного контроля профиля крупногабаритных изделий (например, кулачков, турбинных лопаток ) в машиностроении.

Известно устройство для непрерывного контроля изделий сложной формы с отсчетом величины отклонения профиляпо нормали f1), 10

Это устройство состоит из мерного диска, корпуса и отсчетного приспособления.

Контроль изделия производят путем его сравнения с образцом по всему периметру сечения в процессе синхронного вращения. При 15 этом перемещение оси корпуса по эквидистаите задается копиром с помощью ведущего ролика и поворотной рамки. Диск в процессе обкатки непрерывно касается профиля и смещается при его отклонениях. 20

Однако известное устройство не обеспечивает высокую точность контроля, что обусловлено контактным методом измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, 2б которое содержит токовихревой преобразо1 ватель, механизм. микроподачи преобразователя, измерительный орган, состоящий из генератора, усилителя сигнала, детектора и выходного каскада, соединенных последовательно и подключенных к преобразователю, и регистратор с преобразователем синхронизации (2).

Недостатком этого устройства являе"ся низкая точность измерения при контроле деталей сложной формы, В предложенном устройстве указанный недостаток устранен благодаря тому, что устройство снабжено последовательно соединенными схемой совпадения и первым детектором, включенными между измеритель ным органом и регистратором; усилителем, первым формирователем импульсов и триггером, между первым входом которого и измерительным органом включены последовательно соединенные усилитель и первый формирователь импульсов; последовательно соединенными амплитудным дискриминато» ром, вторым формирователем импульсов и вторым детектором, включенными между

575472 выходом усилителя и вторым входом триггера, и ждущим мупьтивибратором, включенHbIM между выходом триггера и схемой совпадения.

На фиг.1 изображена блок-схема предпоженного устройс1ва; на фиг. 2 - блоксхема измеритепьнЬго органа.

Устройство glIQ бесконтактного контроля профиля вращающихся изделий (фиг. 1) содержит токовихревой преобразователь 1, соединенный с измерительным органом 2.

Преобразователь 1 и измерительный орган

2 расположены в корпусе 3, соединенном с механизмом 4 микроподачи. Выход измеритепьного органа 2 соединен с первым вхо- I5 дом схемы 5 совпадения и с усилителем

6. Выход усилителя 6 соединен с входами первого формирователя 7 импульсов и амплитудного дискриминатора 8. Выход последнего через второй формирователь 9 импульсов 20 и второй детектор 10 соединен с вторым входом триггера 11, первый вход которого соединен с выходом первого формироватепя 7. Выход триггера 11 через ждущий мультивибратор 12 соединен с вторым вхо- 25 дом схемы 5 совпадения, выход которой через первый детектор 13 соединен с сигнальным входом регистратора 14, Другой вход синхронизация регистратора

14 соединен с преобразователем 15 синх- зО рониэации. Двигатель, 16 спужит для вращения преобразователя 1.

Измерительный орган 2 (фиг. 2) содержит генератор 17 высокой частоты, соединенный с усипитепем 1.8 высокой частоты. 35

Выход последнего через детектор 19 соединен с выходным каскадом 20. Преобразс ватель 1 включен в контур усилителя 18, .его обмотка может служить также индуктивностью колебательного контура резонанс- i0 ного усилителя.

Преобразователь 1 предназначен для пре- образования изменения расстояния до измеряемого изделия в изменение сопротивления.

Он может быть выполнен, например, в виде катушки индуктивности, намотанной на торроидапьном сердечнике. Этот сердечник может иметь неравномерный воздушный зазор, увеличивающийся в направлении от внешней окружности торроида к внутренней.

При контроле изделия преобразователь 1 и иэделие вращаются вокруг своих осей.

Преобразователь при этом подводят к изделию, перемещая корпус 3 в направлении центров врашения изделия и преобразователя с помощью механизма 4. Такие взаимные движения изделия и преобразователя обеспечивают движение оси вращения преобразоватепя по эквидистанте-образцовому профипю. 60

При вращении преобразователя 1 изменяется расстояние до поверхности изделия,. что приводит к модуляции сопротивления преобразователя. Так,,как с генератора 17 на усилитель 18 непрерывно поступает. напряжение постоянной частоты и постоянной амплитуды, то при модуляции сопротивления преобразователя 1 происходит амплитудная модуляция выходного напряжения усилителя

18. После выделения этого напряжения с помощью детектора 19 и усиления выходным каскадом 20 сигнал поступает на входы схемы 5 совпадения и усилителя 6.

Усиленный и нормированный по амплитуде сигнал с выхода усилителя поступает на входы формирователя 7 импульсов и амплитудного дискриминатора 8. Последний генерирует высокочастотные колебания в те моменты времени, когда производная сигнала на его входе равна ипи близка к нулю.

Сигналы высокой частоты с выхода амплитудного дискриминатора .8 поступают на вход второго формирователя 9 импульсов, с выхода которого нормированные по амплитуде сигналы поступают на детектор 10. Импульсы постоянного тока с выхода детектора 10 поступают на вход триггера 11 и переводят его в другое состояние, в котором он запускает ждуший мультивибратор 12.

Для предотвращения случайного „опрокидывания триггера 11 в моменты времени между экстремальными значениями си. гнапа с помощью формирователя 7 триггер 11 устанавливается в исходное состояние.

Импульсы постоянной длительности с выхода ждущего мупьтивибратора 12 поступают на второй вход схемы 5 совпаде-. ния и открывают ее. При этом напряжение, поступающее на первый вход схемы 5 совпадения с измерительного органа 2, подается на детектор 13. На выходе последнего появляется постоянное напряжение, пропорционапьное амплитуде импульсов на выходе схемы 5 совпадения, которое поступает на сигнальный вход регистратора 14.

Преобразователь 15 установлен соосно с изделием. Сигналы синхронизации преобразоватепя 15 синхронизируют движение. диаграммной бумаги регистратора 14 с вращением изделия, чем устраняется временная ошибка измерения.

Таким образом, эа один оборот преобразоватепя 1 записывается одно значение измеряемого расстояния (отклонение профиля), полученное по нормали к профилю .

При обходе замкнутого профиля сечения контролируемого изделия на диаграммной бумаге вычерчивается кривая отклонений профиля контролируемого изделия от номинального профили, 575472

Составитель А. Матвеев

Редакт р Т. Орловская Техред И. Климко Корректор М. Демчик

Заказ 4018/24 Тираж 907 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для контроля следующего сечения изделия корпус 3 смещают вдоль оси изделия на определенное. расстояние и производят измерение этого профиля в той же последовательности» 5

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного контроля профиля вращающихся изделий, содержащее токовихревой преобразователь, механизм микроподачи преобразователя, измерительный орган из генератора, усилителя сигнала, детектора и выходного каскада, соединенных последовательно и подключенных к преобразователю, и регистратор с преобразователем синхронизации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля изделий сложной формы, оно снаб жено последовательно соединенными схемой совпадения и первым детектором, включенными между измерительным органом и регистратором, усилителем, первым формирователем импульсов и триггером, между первым входом которого и измерительным органом вклю= чены последовательно соединенные усилитель и первый формирователь импульсов, последовательно соединенными амплитудным дискриминатором, вторым формирователем импульс сов и вторым детектором, включенш ми между выходом усилителя и вторым входом триггера, и ждущим мультивибратором, включенным между выходом триггера и схемой совладения .

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

% 181309, кл. 601 В..5/20, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР ,% 219790, кл, G 01 8-.7/28, 1967.