Первичный измеритель положения инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ггг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПЕРВИЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к автома"тизации технологических процессовсварки и резки и позволяет повыситьточность контроля положения инструмента относительно поверхности изделия, особенно сложного профиля. Наповерхности инструмента закрепленП-образный магнитопровод с постоянными магнитами и с катушками возбуждения. Между катушками расположенконсольно закрепленный стержень-микровибратор, имеющий для оптическихпреобразований сигнала светоотражающий участок. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.Ф 12764Изобретение относится к автоматизации технологического производства и может быть применено в металлообрабатывающей промышленности для контроля размеров иэделий, например, при сварке или резке.Целью изобретения является повьшение точности при контроле положения инструмента относительно поверхности иэделий сложного профиля, в том числе 10 и малогабаритных путем измерения направления нормами чувствительного элемента к поверхности изделия.На чертеже схематически показан первичный измеритель положения инст румента относительно поверхности иэделия.На поверхности инструмента с помощью фланца 1 закрепляется П-образный магнитопровод 2 с катушками воз буждения 3, между которыми расположен консольно закрепленный резонансный стержневой микровибратор 4, имеющий светоотражающий участок 5, облучаемый осветителем 6, через диафрагму 7, 25 Приемники 8 отраженного потока ориентированы в сторону участка 5 и осветителя 6, а намагниченная консольная часть микровибратора 4 направлена по нормали к контролируемой поверх- З 0 ности 9.Первичный измеритель положения инструмента работает следующим образом.Закрепленный на инструменте с по- З 5 мощью фланца 1 микровибратор 4 выбирается и согласуется по своим размерам с заданным расстоянием до поверхности изделия, а зазор между торцом консоли 61 - в соответствии с допус ком на контролируемое расстояние. С помощью внешнего (не показан) источника электрических колебаний, подключаемого к входным клеммам а-Ь катушек возбуждения 3, через выпрями тельные диоды формируются импульсы тока и соответствующее ему магнитное поле, которое совместно с постоянным магнитным полем полюсов магнитопровода 2 воздействует на металлический 50 стержень-микровибратор 4. При совпадении частоты колебаний внешнего источника и собственной резонансной частоты микровибратора 4 в последнем возникают механические колебания, Пля 55 консольного стержня эти колебания могут быть колебаниями изгиба нли кручения, определяемыми сечением стер" 55 гжня и (или) направлением приложения усилия к нему.Колебания микровибратора 4 далее преобразуются в электрические, например, с помощью оптической системы, содержащей осветитель 6 с диафрагмой 7, светоотражающую поверхность 5 и приемники 8 отраженного потока. Отраженный от поверхности 5 световой луч будет периодически последовательно проходить приемники 8, которые располагаются симметрично относитель" но начального положения микровибратора, образуя "оптическую базу", определяющую заданный допуск ь 1, выбираей 1мый из соотношения(1 - контроу клируемый размер).Если расстояние 7 между инструментом и изделием превышает заданное,то амплитуда колебаний стержня (определяемая добротностью микровибратора,превышающей 5 х 10 ) в случае свободнозатухающего процесса будет затухатьс постоянной скоростью, а для непрерывного процесса возбуждения колебания стержня будут характеризоватьсяпостоянством амплитуды,Если расстояние между намагниченной консолью микровибратора 4 и поверхностью 9 иэделия будет уменьшаться, то колебания будут в случае свободных колебаний затухать с большойскоростью, а в случае непрерывных колебаний они уменьшаются. Причем скорость затухания резонансных механических колебаний при приближениистержня к изделию носит резкий, пороговый характер. Это обусловленоособенностью тяговой характеристикимикровибратора, заключающейся в том,что сила взаимодействия будет обратнопропорциональна квадрату расстояниямежду стержнем и металлической поверхностью.Затухйние стержня, преобразуемоес помощью оптической системы в последовательность импульсов, обрабатывается далее, например, в измерительномпреобразователе. Использование в первичном измерителе в качестве чувствительного элемента резонансного стержневого микровибратора, возбуждаемого на собственной частоте и подвергаемого силовому взаимодействию, которое определяется расстоянием между ними и контролируемой поверхностью, образуемым направ12 лением нормали намагниченнои консолистержня к поверхности металлическогоизделия, позволяет простыми средствами проводить контроль расстояния вустройствах резки и сварки с заданным допуском. 1. Первичный измеритель положения инструмента относительно поверхности изделия, содержащий закрепленный на инструменте чувствительный элемент и измерительный преобразователь, электрически связанные с генератором переме.ного напряжения и схемой измерения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля за положением инструмента относительно поверхности изделия сложного профиля, чувствительный элемент вы"., полнен в виде резонансного стержневого микровибратора иэ ферромагнитного материала, П-образного магнитопровоСоставитель В.Ткаченкоактор М.Бандура Техред Л.Олейник Коррект мчик Подписноеного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб д. 4/5 Заказ 6618/ Тираж 1001 Государствео делам изобре35, Москва, ЖНИИПИ Производственно.Проектная,играфическое предприятие, г.ужгор Формула изобретения 76 ч 55 4да, образованного постоянными магнитами с взаимной пространственнойориентацией полюсов, и двух катушеквозбуждения, питаемых импульсным током от генератора переменного напряжения, при этом катушки возбуждениярасположены на стержнях П-образногомагнитопровода, один конец резонансного стержневого микровибраторажест ко закреплен на П-образном магнитопроводе, а другой - свободный, ориентирован по нормали к контролируемойповерхности иэделия.2. Измеритель по п. 1, о т л и - 5 ч а ю щ и й с я тем, что полюса постоянных магнитов П-образного магнитопровода сориентированы параллельнодруг другу.3. Измеритель по п.1, о т л и - Ю ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения оптического измеренияположения инструмента, резонансныйстержневой микровибратор выполнен сучастком светоотражающей поверхности.