Разработка прецизионных фотоэлектрических измерительных преобразователей круговых перемещений

• Автор: Ушинскас, Альгирдас Томович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Вильнюс
• Количество страниц: 201 c. : ил

ШЕНИЕ

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА- ЗАДАЧИ

1.1. Введение

1.2. Обзор существующих конструкций и классификация параметров, влияющих на погрешность измерительных преобразователей круговых перемещений (ПИКИ)
1.3. Обзор литературы, анализ и обобщение известных • исследований, применительных при создании прецизионных фотоэлектрически}: ПИКП

1.4. Описание выбранной для исследования конструкции ПИКП

1.5. Постановка задачи работы

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ КРУГОВЫХ ШтВДЕНИЙ (ПИКП) В СТАТИЧЕСКОМ режиме работы

2.1. Введение

2.2. Аналитическое описание сигналов на выходе ПИКП

2.3. Аналитическое исследование точности ПИКП

2.3.1. Аналитическое описание погрешности 1ШКП
2.3.2. Влияние погрешностей оси вращения и выставления растров на шаговую погрешность ПИКП
2.3.3. Влияние формы штрихов и схемы съема инфор-• • мации на внутршпаговую погрешность ПИКП
2.3.4. Влияние числа отсчетов на точность ПИКП
2.4. Численное исследование точности ПИКП
2.5. Влияние параметров сигналов ПИКП на его точность
2.6. Выводы
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПИКП В ДШМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ
3.1. Введение

3.2. Оценка влияния смещений растров на точность
ПИКИ и составление его динамической модели
3.3. Составление уравнений движения в аналитическом
виде
3.4. Вывод частных решений уравнений движения от различных видов гармонических возмущений
3.5. Расчет колебании от различных видов возмущений
и оценка, их влияния на погрешность ПИКП
3.6. Выводы
4. ЭКСПЕРЖ'ШНТМЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Введение
4.2. Описание установок, аппаратура и методики
4.3. Влияние зазора, между растрами на параметры
сигналов
4.4. Определение числовых значений параметров динамической модели исследуемого ПИКП
4.5. Влияние параметров основных элементов на.
точность ПИКП
4.6. Выводы
5. РАЗРАБОТКА ОИЯЖАЛЬНЫХ ИНСТРУКЦИЙ ПРЕЦИЗИОННЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПИКП И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ВНЕДРЕНИЯ
5.1. Введение
5.2. Описания основных моделей разработанных ПИКП
и особенности их технических решений
5.3. Основные технические характеристики и технический уровень разработанных ПИКП
5.4. Места внедрения и экономические показатели разработанных ПИКП
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРШЮЯЕНИЕ

ВЩЩНИВ
Актуальность проблемы. Развитие современного машиностроения имеет явно выраженную тенденцию повышения степени автоматизации производства на основе применения металлорежущих станков, роботов-манипуляторов и контрольного оборудования, оснащенных устройствами цифровой индикации (УЦИ) и числового программного управления (УЧПУ). Это вызывает необходимость создания средств, обеспечивающих точное и надежное преобразование перемещении в нормированные электрические сигналы. В качестве средств, используемых для получения информации о круговых перемещениях, служат измерительные преобразователи круговых перемещений (ДИШ), среди которых можно выделить фотоэлектрические. Основным их достоинством является высокая точность и разрешающая способность (дискретность).
Измерение круговых перемещений с погрешностью порядка ъ"-15" (утл.сек.) и менее в современном станко- и приборостроении -производственная необходимость. Наиболее высокой точности требуют: координатно-расточные станки - порядка 3/;- 5;/, координатно-измерительные машины и приборы контроля кинематической погрешности зубчатых колес - 2."- 3/;, делительные машины, компараторы и кинематомеры для производства и контроля растров, преобразователей и кинематических цепей - 1"-2," и менее. При этом требуется иметь дискретность, достигающую О^-^О77. Учитывая, что это составляет величину 0,25*10“^ - 0,8*10_б от диапазона измерения 360°, обеспечение этих двух характеристик наряду с высокими требованиями к габаритам, быстродействию и надежности ПИШ, является сложной научной проблемой.
Вопросам создания фотоэлектрических ПИШ посвящено немало работ, в результате которых разработано множество различных их

Таблица 2
'оординаты Схена^ПИ ПИ Ь ПГ 4 "я
/ 2 3 4 I 2 3 н
I А3 4 к -до -X до до % Но Но Л
II 3А 11 -д0 д0 -до до 'Но -Но Но Но
III А* 1 к -д0 до -до д0 % Но Но -Но
IV X 4 к -до -д0 д0 д0 -Но Но Но -Но
V —— 42 Зк ~дд0 -д0 д0 350 0 0 0
VI мм 43 2 к ~35о д0 -до Зд0 0 0 0
VII ММ 13 к 2 -34 Зд0 -д0 до 0 0 0
г> о сиз заКомплексные амплитуды сигналов на выходе одной ПГ симости от ее схемы (см.табл.2.1) при п =4^+1, Ау.Ац - 1 4^ - 2 соответственно имеют вид:
сп Ц^&)ъ-Шп(г0,%)Цн)(Н4+%)кп+(-ф< +5г)уп,
Ес.пМ тСп(гл.Ь) + Сп(гь,ь)*2Сп (г0. к)+(Н3 + Н„)хп + (5,* 5&)уп
(2.23:
(2.25)
=(Н-Нг)хп +($<-д2)уп и £с,пМИ5-НцК+(4 ~5«)уп ; (2.24)
Е^И) = 1Сп (гь ъ)*1Сп(*2.$ = *Н2)хп +Цд,*д*)у„ , Ес,пМ =Сп (г3> $) + С„ (г«, %) =(НЪ + Ц,)х„ +(5Ь * 5*)ц„;
~~дп(х.ь%) * дп (^2,к) = [~Н^ +Н2)хп +(~д1 Ч’52)уп, (2 26)
ВспШ =Сп(глЛ) -Сп(г*Л)=(Н3-Н„)хП +(д3-5ч)цп ,