×
29.05.2018
218.016.57f7

Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к оптическим устройствам для измерения и контроля, а именно к устройствам для измерения геометрических параметров нагретых изделий, и может быть использовано при производстве обечаек. Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей содержит преобразователь положения кромки детали, представляющий собой объектив, в плоскости изображения которого установлена ПЗС-матрица, подключенная к ЭВМ, с которой соединен вывод пирометра, расположенного на свободном конце рычага, и к которой подключен дисплей с линейными делениями, а оптико-механический блок задания размера дополнительно содержит диск фиксированного размера, рассчитанный на номинальный диаметр, установленный на оси, жестко закрепленной на штоке, установленном на свободном конце подвижного основания. Технический результат - повышение точности, быстродействия и надежности устройства. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к оптическим устройствам для измерения и контроля, а именно к устройствам для измерения геометрических параметров нагретых изделий, и может быть использовано при производстве обечаек.

Известно оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий (патент РФ №2181190, МПК G01B 21/10, 30.07.1994), содержащее вибрационный сканатор, фотоприемник, усилитель фототока, блок автоматической регулировки усиления, триггер Шмитта, индикатор и блок автоматической стабилизации уровня шумов.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится громоздкость конструкции, вследствие чего ограничивается точность измерения и надежность устройства ввиду большого влияния точности изготовления элементов устройства.

Известно оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей (патент РФ №2054624, МПК G01B 21/00, 20.02.1996), содержащее оптико-механический блок задания размера, состоящий из конуса, установленного перпендикулярно оптической оси с возможностью осевого перемещения, с использованием рычагов одинаковой длины, установленных на общей оси и касающихся поверхности конуса, и преобразователь положения кромки детали.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся его ограниченные функциональные возможности, а именно: положение центра конуса не связано с положением центра обечайки, который в процессе вращения ее в валках листогибочной машины меняет свое положение, что не обеспечивает необходимой точности измерения. При этом данное устройство обладает сложной методикой предварительной настройки, что ограничивает быстродействие.

Из известных оптических устройств наиболее близким по является оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей (патент №2181190, МПК G01B 21/10, 10.04.2002), содержащее оптико-механический блок задания размера, состоящий из установленного с возможностью осевого перемещения конуса, рычага, первой пружины, обеспечивающей контакт свободного конца рычага с поверхностью конуса, и преобразователь положения кромки детали.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата данного устройства, относится сложность конструкции, а именно трехмерная кинематическая схема, вследствие чего на точность задания размера оказывает влияние технологическая точность изготовления элементов устройства и при этом снижает его надежность за счет множества взаимосвязанных элементов, а также сложность методологии настройки, что также оказывает влияние на точность измерения и быстродействие ввиду большого количества действий, выполняемых оператором визуально.

Техническим результатом является повышение точности, быстродействия и надежности устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей содержит преобразователь положения кромки детали, шкалу с линейными делениями, оптико-механический блок задания размера, состоящий из рычага, подпружиненного пружиной относительно подвижного основания, установленного с возможностью перемещения в вертикальных неподвижных направляющих с устройствами фиксации и отсчета величин перемещения, на котором расположена ось поворота рычага, на свободном конце которого установлен объектив, и снабжен штоком, причем преобразователь положения кромки детали представляет собой объектив, в плоскости изображения которого установлена ПЗС-матрица, подключенная к ЭВМ, с которой соединен вывод пирометра, расположенного на свободном конце рычага, и к которой подключен дисплей с линейными делениями, а оптико-механический блок задания размера дополнительно содержит диск фиксированного размера, рассчитанный на номинальный диаметр, установленный на оси, жестко закрепленной на штоке, установленном на свободном конце подвижного основания.

Добавление в оптико-механический блок задания размера диска фиксированного размера, рассчитанного на номинальный диаметр и установленного на оси, жестко закрепленной на штоке, установленном на свободном конце подвижного основания, увеличивает точность базирования преобразователя положения кромки детали за счет исключения люфтов, существующих в подвижных механизмах, что приводит к общему повышению точности устройства.

Использование пирометра, расположенного на свободном конце рычага, позволяет производить поправку на температурный коэффициент во время измерительной операции, что позволяет повысить точность измерения.

Исполнение преобразователя положения кромки детали в виде объектива, в плоскости изображения которого установлена ПЗС-матрица, подключенная к ЭВМ, с которой соединен вывод пирометра, расположенного на свободном конце рычага, и к которой подключен дисплей с линейными делениями, позволяет увеличить точность контроля детали за счет программной обработки изображения с помощью ЭВМ и высокой разрешающей способности ПЗС-матрицы.

Использование диска фиксированного размера, рассчитанного на номинальный диаметр, позволяет значительно упростить конструкцию устройства, исключив перемещающие механизмы, что увеличивает надежность устройства, значительно упрощает конструкцию устройства, тем самым увеличивая надежность.

Использование диска фиксированного размера, рассчитанного на номинальный диаметр, позволяет упростить операцию предварительной настройки устройства, а именно - упростить установку преобразователя положения кромки детали на номинальный диаметр, что значительно увеличивает быстродействие устройства.

На чертеже изображено оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей.

Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей состоит из подвижного основания 1, на свободном конце которого установлен шток 2 с жестко закрепленной на нем осью 3, на которой установлен диск 4 фиксированного размера, рассчитанный на номинальный диаметр.

На другом конце подвижного основания 1 установлена ось поворота 5 рычага 6, который подпружинен пружиной 7 относительно подвижного основания 1.

На свободном конце рычага 6 установлен пирометр 8, подключенный к ЭВМ 9, с которой соединены выводы ПЗС-матрицы 10, соединенной с объективом 11. Отображение измеряемой информации производится на дисплей 12 с линейными делениями, подключенный к ЭВМ 9.

Подвижное основание 1 установлено с возможностью перемещения в вертикальных неподвижных направляющих 13 с устройствами фиксации 14 и отсчета величин перемещения, позволяющими устанавливать подвижное основание 1 на заданную высоту Н, при которой погрешность измерения от колебания обечайки с заданным диаметром изделия - D в валках минимальна.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением подвижное основание 1 с помощью вертикальных направляющих 13 и устройствами фиксации 14 и отсчета величин перемещения устанавливается по известной зависимости от отношения высоты Н к номинальному радиусу R партии изделий на высоту Н, при которой погрешность измерения минимальна.

Далее на ось 3 устанавливается диск 4 фиксированного размера, диаметр которого рассчитывается по номинальному радиусу R партии изделий, исходя из подобия треугольников:

где R - номинальный радиус детали, м;

Н - высота подъема основания 1, м;

L - расстояние от оси вращения 3 рычага 4 до оси детали, м;

- расстояние от центра диска 2 до оси вращения 3 рычага 4, м.

h - высота подъема диска, м.

После этого, используя регулируемый шток 2, диск опускается до упора в подвижное основание 1. Таким образом, угол установки рычага 6 совпадает с касательной к окружности обечайки номинального размера, то есть осуществляется установка устройства на номинальный диаметр.

После этого, в процессе измерения детали, при вращении детали в валках, край профиля снимается объективом 11, изображение с которого проецируется на ПЗС-матрицу 10, а температура измеряется при помощи пирометра 8. Видеопоток с ПЗС-матрицы 10 и значение температуры с пирометра 8 передается на ЭВМ 9, которая отображает информацию о крае профиля на дисплее 12 с линейными делениями, метка края детали, на которой перемещается под воздействием управляющих импульсов с ЭВМ 9, в зависимости от температуры детали по следующей зависимости:

ΔD=α⋅2⋅R⋅Δt,

где ΔD - отклонение метки, м;

α - коэффициент температурной деформации, °C-1;

Δt - разность температур, регистрируемая пирометром, °C.

Если деталь неправильной формы - точка касания меняет положение, и процесс калибровки детали происходит до тех пор, пока колебания не станут меньше допуска в 1%. Если деталь имеет правильную форму, но размер соответствует номинальному, то на дисплее 12 с линейными делениями будет видно постоянное отклонение.

Таким образом, установка преобразователя положения кромки детали, представляющего собой объектив 11, в плоскости изображения которого установлена ПЗС-матрица 10, подключенная к ЭВМ 9, с которой соединен вывод пирометра 8, расположенного на свободном конце рычага 6, и к которой подключен дисплей 12 с линейными делениями, и оптико-механического блока задания размера, дополнительно содержащего диск 4 фиксированного размера, рассчитанный на номинальный диаметр, установленный на оси 3, жестко закрепленной на штоке 2, установленном на свободном конце подвижного основания 1, позволяет увеличить точность, быстродействие и надежность заявляемого оптического устройства для измерения диаметров крупногабаритных деталей.

Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей, содержащее преобразователь положения кромки детали, шкалу с линейными делениями, оптико-механический блок задания размера, состоящий из рычага, подпружиненного пружиной относительно подвижного основания, установленного с возможностью перемещения в вертикальных неподвижных направляющих с устройствами фиксации и отсчета величин перемещения, на котором расположена ось поворота рычага, на свободном конце которого установлен объектив, и снабжен штоком, отличающееся тем, что преобразователь положения кромки детали представляет собой объектив, в плоскости изображения которого установлена ПЗС-матрица, подключенная к ЭВМ, с которой соединен вывод пирометра, расположенного на свободном конце рычага, и к которой подключен дисплей с линейными делениями, а оптико-механический блок задания размера дополнительно содержит диск фиксированного размера, рассчитанный на номинальный диаметр, установленный на оси, жестко закрепленной на штоке, установленном на свободном конце подвижного основания.
Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей
Оптическое устройство для измерения диаметров крупногабаритных деталей
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 71-80 of 362 items.
19.01.2018
№218.016.0c17

Нетканый материал

Предлагаемое изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к области изготовления нетканых материалов, и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов газопылеулавливающих установок. Нетканый материал состоит из скрепленных иглопрокалыванием слоев, один из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632643
Дата охранного документа: 06.10.2017
20.01.2018
№218.016.1554

Система защиты гидропривода

Система предназначена для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов. Система содержит запорное устройство, которое размещено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634996
Дата охранного документа: 08.11.2017
13.02.2018
№218.016.22b5

Способ получения покрытий

Изобретение относится к технологии получения покрытий на металлах с помощью энергии взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано при изготовлении деталей энергетических и химических установок, обладающих повышенной жаростойкостью. Составляют пакет под сварку взрывом с симметричным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642240
Дата охранного документа: 24.01.2018
13.02.2018
№218.016.22fd

Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полиамидную основу и антипирен, и может быть использовано для производства формованных изделий, таких как нити, пленки и листы, а также монолитные литьевые образцы. Фторсодержащая полиамидная композиция с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641931
Дата охранного документа: 23.01.2018
13.02.2018
№218.016.234b

Способ получения металлсодержащей смазки для пвх-композиции

Настоящее изобретение относится к способу получения металлсодержащей смазки, используемому при производстве жестких и полужестких материалов на основе ПВХ-композиций. Технический результат достигается в способе получения металлсодержащей смазки для ПВХ-композиций взаимодействием олеиновой или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642075
Дата охранного документа: 24.01.2018
13.02.2018
№218.016.23a4

Система защиты гидропривода

Система предназначена для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов. Система включает в себя гидробак, насос, напорную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642719
Дата охранного документа: 25.01.2018
13.02.2018
№218.016.2485

Способ приготовления известнякового строительного щебня

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности строительного щебня, для дальнейшего применения в гражданском и дорожном строительстве. Способ приготовления известнякового строительного щебня включает предварительный нагрев известнякового строительного щебня до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642754
Дата охранного документа: 25.01.2018
13.02.2018
№218.016.2641

Способ получения пластификатора для поливинилхлоридной композиции

Изобретение относится к способу получения пластификатора, используемого при производстве мягких и полужестких материалов на основе поливинилхлоридных композиций. Способ заключается в получении сложного эфира из глицерина и одноосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643996
Дата охранного документа: 06.02.2018
13.02.2018
№218.016.2680

Устройство для фиксации эпюры давления в соединении с натягом

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для фиксации эпюры давления в соединениях с натягом, собранных тепловым способом. Заявленное устройство для фиксации эпюры давления содержит чувствительный элемент в виде шариков, расположенных в один слой между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644033
Дата охранного документа: 07.02.2018
13.02.2018
№218.016.2704

Способ производства варено-запеченного окорока из свинины

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к производству варено-запеченного окорока из свинины. Способ предусматривает посол тазобедренного отруба путем шприцевания посолочным рассолом, содержащим соль, стабилизатор цвета, его массировании, созревании, натирании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644016
Дата охранного документа: 07.02.2018
Showing 1-7 of 7 items.
29.05.2018
№218.016.5720

Оптико-электронное устройство для измерения размеров обечаек

Изобретение относится к оптическим устройствам для измерения и контроля, а именно к устройствам для измерения геометрических параметров нагретых изделий, и может быть использовано при производстве обечаек. Оптико-электронное устройство для определения размера обечаек содержит двухкоординатный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654957
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.574b

Устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередачи

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании приборов для автоматического определения расстояния до места аварии в линиях электропередачи. Сущность: в устройство введен блок укорочения, содержащий микроконтроллер, к аналоговым входам которого подключены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654958
Дата охранного документа: 23.05.2018
25.06.2018
№218.016.66ec

Система контроля гололёдных нагрузок на провода воздушных линий электропередачи

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результат – увеличение точности измерения гололедных нагрузок за счет помехоустойчивости канала регистрации провиса провода. Система контроля гололедных нагрузок на провода воздушных линий электропередачи содержит измерительные посты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658344
Дата охранного документа: 20.06.2018
19.01.2019
№219.016.b19e

Устройство для контроля состояния воздушных линий электропередачи

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для контроля состояния воздушных линий электропередачи (ВЛЭП), а именно измерения гололедно-ветровых нагрузок и мониторинга температурного режима эксплуатации. Заявленное устройство для контроля состояния воздушных линий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677498
Дата охранного документа: 17.01.2019
15.03.2019
№219.016.e0e5

Способ измерения геометрических параметров оболочки вращения

Изобретение относится к области технических измерений и может быть использовано при измерении геометрических параметров (отклонений формы и биений) преимущественно крупногабаритных корпусных изделий. Способ заключается в том, что предварительно создают основную (ρ, θ, z) и вспомогательную (r,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002426067
Дата охранного документа: 10.08.2011
04.02.2020
№220.017.fd7b

Интеллектуальное устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередачи

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании приборов для автоматического определения расстояния до места аварии в линиях электропередачи. Сущность: введен блок стабилизации параметров информационного сигнала, содержащий усилитель информационного сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712771
Дата охранного документа: 31.01.2020
06.03.2020
№220.018.09dc

Устройство интеллектуальной токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты в электрических сетях напряжением 6-35 кВ, работающих с изолированной или резистивно-заземленной нейтралью при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ) через переходные сопротивления. Технический результат:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715909
Дата охранного документа: 04.03.2020
+ добавить свой РИД