Система управления приводом прибора активного контроля размеров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1071 с 5 и В 24 В 49/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ С 67635/25-08 ВОДЛЯмери касанкк ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ.02.84. Бюл.5М. Куперман, В. Г. ВайнштейнДобрушкинсесоюзный научно-исследовательскийтрукторский институт средств измемашиностроении1.923 (088.8)Патент США3622287,65, опублик. 1971. 7) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИМ ПРИБОРА АКТИВНОГО КОНТРОАЗМЕРОВ с широкопредельной изльной скобой для шлифовальных станков с программным управлением от системы ЧПУ, содержащая по крайней мере один индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный преобразователь, выход которого связан с двигателем привода прибора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нее введены последовательно соединенные и подключенные к широтно-импульсному преобразователю блок сравнения, электронный ключ и усилитель постоянного тока, вход которого подключен к системе ЧПУ, а второй вход блока сравнения соединен с выходом усилителя.50 55 Изобретение относится к измерительной технике в станкостроении, в частности к приборам активного контроля для шлифовальных станков с программным управлением.Известна система управления приводом прибора активного контроля с широкопредельной измерительной скобой для шлифовальных станков с программным управлением, содержащая индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный преобразователь 11,В известной системе широтно-импульсный преобразователь непосредственно подключен своим входом к выходу детекторного усилителя, что является источником возникновения динамической погрешности из-за наличия постоянного рассогласования между текущим реальным размером обрабатываемой детали и соответствующим ему показанием измерительной скобы.Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что система управления приводом прибора активного контроля размеров с широкопредельной измерительной скобой для шлифовальных станков с программным управлением от системы ЧПУ, содержащая по крайней мере один индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный преобразователь, выход которого связан с двигателем привода прибора, снабжена последовательно соединенными блоком сравнения, электронным ключом, и усилителем постоянного тока, вход которого соединен с системой ЧПУ, второй вход блока сравнения связан с выходом усилителя, выход блока сравнения связан с входом широтно-импульсного преобразователя.На чертеже изображена принципиальная схема прибора активного контроля с широкопредельной измерительной скобой и блок-схемой системы управления приводом прибора, установленного на шлифовальном станке с программным управлением (пример выполнения).Прибор 1 активного контроля содержит широкопредельную измерительную скобу с измерительными наконечниками 2 и 3, перемещения которых при взаимодействии с деталью 4 в процессе обработки ее шлифовальным кругом 5, воспринимаются индуктивными датчиками 6 и 7. Датчики 6 и 7 закреплены на нижних концах кареток 8 и 9, несущих соответственно стеклянную шкалу 10 и фотоэлектрическую головку 11, образуюших фотоэлектрический преобразователь. Привод прибора состоит из электродвигателя 12 и червячной пары 13-14, передаюшей вращение с вала электродвига 5 О 15 20 25 30 35 40 45 теля блоку 15, на котором закреплена стальная лента 16, связывающая каретки 8 и 9,Система управления приводом прибора включает индуктивные датчики 6 и 7, сумматор 17 (этот сумматор нужен при наличии двух индуктивных датчиков), усилитель 18 с фазочувствительным детектором, блок 19 сравнения (су мматор), широтно-импульсный преобразователь 20 и блок 21 согласования сигналов управления приводом прибора и приводом поперечной подачи шлифовального круга, включающим электродвигатель 22, получающий сигнал от системы программного управления станка и передающий движение шлифовальной бабке 23. Сумматор 17 связан своими входами с выходами датчиков 6 и 7, а выходомсо входом усилителя 18, выход которого подключен к одному из входов блока 19 сравнения. Ко второму входу блока 19 подключен выход блока 21 согласования, на вход которого подается сигнал системы программного управления станка. Выход блока 19 связан с входом широтно-импульсного преобразователя 20, выход которого связан с электродвигателем 12 привода прибора, Блок 21 согласования состоит из усилителя 24 постоянного тока, вход которого является входом блока 21, и электронного ключа 25, один из входов которого связан с выходом усилителя 24, второй вход - с датчиком касания инструмента и детали (на чертеже не показан), а выход ключа является выходом блока 21.Система управления приводом прибора работает следующим образом.После установки детали 4 для обработки на станок по команде системы программного управления станка включается электродвигатель 12, осуществляющий сведение измерительных наконечников 2 и 3, жестко связанных с чувствительными элементами (на чертеже не показаны), индуктивных датчиков 6 и 7. Для контакта измерительных наконечников 2 и 3 с деталью 4 наконечники под действием пружин датчиков, создающих измерительное усилие, находятся в крайних положениях, при которых в каждом индуктивном датчике 6 и 7 вырабатывается наибольший сигнал. Оба сигнала поступают в сумматор 17, алгебраически складываются в нем и далее через усилитель 18, блок 19 сравнения и широтно-импульсный преобразователь 20 сигнал поступает на электродвигатель 12, заставляя его работать на максимальных оборотах и сводить измерительные наконечники 2 и 3 с наибольшей скоростью. При контакте с деталью 4 измерительные наконечники 2 и 3 начинают перемецаться из своих крайних положений, при этом суммарный сигнал индуктивных датчиков 6 и 7 уменьшается, Вместе с суммарным сигналом уменьшается скорость перемегцения измерительных наконечников 2 и 3. При достижении суммарным сигналом нулевого значения перемещение измерительных на1071413 Составитель В. Алексеенко Техред И. Верес Корректор И.Муска Тираж 4 т Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Л. ПовханЗаказ 1536/9 3конечников 2 и 3 прекращается. Информация о диаметре детали 4 с фотоэлектрического преобразователя 10-11 поступает в систему программного управления станка, которая с учетом этой информации вырабатывает сигнал для управления двигате лем 22, перемещающим шлифовальную бабку 23 в заданное положение относительно измеренной детали. По сигналу от датчика касания, определяющего момент касания шлифовального круга 5 с деталью, например датчика мощности, система программного управления вырабатывает сигнал, соответствующий перемещению шлифовальной бабки 23 с заданной подачей. Этот же сигнал (от системы программного управления) поступает на вход блока 21 согласования, т.е. 15 на вход усилителя 24, который согласовывает уровни входного и выходного сигналов для приведения в соответствие величины скорости перемещения шлифовальной бабки 23 и измерительных наконечников 2 и 3, На выходе блока 21 сигнал появляется только после срабатывания электронного ключа, управляемого от датчика касания,Если скорость перемещения измерительных наконечников 2 и 3 соответствует скорости изменения диаметра детали 4, суммарный сигнал индуктивных датчиков 6 и 7, поступающий в усилитель 18, равен нулю. И, таким образом, динамическое смещение измерительной системы отсутствует. При появлении рассогласования в скоростях изменения диаметра детали 4 и перемещения измерительных наконечников 2 и 3 в индуктивных датчиках 6 и 7 появляются сигналы величина и полярность которых определяется упомянутым рассогласованием скоростей.Суммарный сигнал на выходе сумматора 17, пройдя усилитель 18, поступает в блок 19, в котором он алгебраически складывается с сигналом, поступающим из системы программного управления через блок 21 согласования. Выходной сигнал блока 19 поступает через преобразователь 20 на электродвигатель 12,Таким образом, сигнал, поступающий на вход электродвигателя 12, формируется из двух составляющих: суммарного сигнала на выходе индуктивных датчиков и сигнала на выходе блока 21, причем первая составляющая значительно меньше второй (при идеальных условиях процесса обработки первая составляющая стремится к нулю), в то время как в известном устройстве сигнал, поступающий на вход электродвигателя привода прибора, полностью формируется из сигнала на выходе индуктивного датчика.Следовательно, динамическая погрешность, равная перемещению измерительных наконечников и пропорциональная выходному напряжению индуктивных датчиков, становится меньше, что повышает точность измерения.