Способ контроля базирования заготовок в патроне

(54) СП ЗАГОТОВ (57) Из ботке м к автом АНИЯ СОБ КОНТРОЛЯ БАЗИРК В ПАТРОНЕбретение относитсяталлов резанием, втизации контроля р к обрачастностиботы ро" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Калининский политехнический иститут и Московский экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежуцих станков(56) Авторское свидетельствоВ 1240505, кл. В 23 В 25/06,бототехнологических комплексов. Цель изобретения - повышение качества обработки заготовок за счет определе" ния правильности базирования на основе анализа колебанийвозникавших при контакте торца заготовки с вращакнцейся поверхностью патрона. Заготовку 1, закрепленную в схвате 3 робота, перемещают до контакта с базирующей плоскостью патрона 2, имекнцего в равномерно . расположенных пазов.В процессе базирования включают вращение патрона 2 с частотой и си по величине амплитуды колебания уровня высокочастотной составляющей на(частоте и х с- и наличию высокочас-. Е тотной составлящцей судят о правиль- ,щ ности базирования эаготовкй в патро- %Ф Ф не. 5 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов резанием, в частности к автоматизации контроля работы робототехнологических комплексов, 5Целью изобретения является повы-шение качества обработки заготовокза счет определения правильности базирования на основе анализа колебаний, возникающих при контакте торца 10заготовки с вращающейся поверхностьюпатрона.На фиг.1 изображена схема устройства для иллюстрацчи способа; нафиг.2 - схема возможного базирования 15заготовки в патроне на фиг,3 - видБ на фиг.2 (без заготовки); на фиг.4 характер высокочастотного сигналапри правильном базировании на фиг, 5 то же, при неправильном базировании. 2 ОУстройство для осуществления способа состоит из последовательно соединенных акселерометра 1, усилителя2, Фильтра высоких частот 3, первогодетектора 4, фильтра низких частот 5, 25второго детектора 6, первого порого-.вого устройства 7, а также устройство включает в себя логический элемент НЕ 8, вход которого подключен квыходу первого порогового устройства 3 О7, логический элемент И 9, первыйвход которого подключен к выходу логического элемента НЕ 8, второе пороговое устройство 10, вход которогоподключен к выходу первого детектора4, а выход - к второму входу логичес-.кого элемента И 9.Суть способа заключается в следующем,На Фиг, 1 показан один из возможных 4 Овариантов базирования цилиндрическойзаготовки 11 в патроне 12 станка, приФэтом патрон имеет З равномерно расположенных пазов (я = 3). При этом за-,готовку 11, закрепленную в схвате 13робота, перемещают до контакта с базнрующей плоскостью патрона 12 станка. В данном случае контакт произошелв т.А, Иэ приведенной схемы видно,что если в таком положении закрепить,а затем обработать (например, шлифовать торец) заготовку инструментом,построенным на размер, то в результа"те получим некондиционную деталь.При трении из-за взаимодействиямикронеровностей контактирующих телвозникают высокочастотные колебания.Если в процессе базирования заготовки в патроне включить вращение патрона с частотой и с , то по характеру сигнала можно судить о правильности базирования.При неправильном базировании (фиг.2) высокочастотные колебания, возникающие в результате контактного взаимодействия заготовки 11 с базирующей поверхностью патрона 12, будут модулированы низкой частотой д г с , из-за периодического прерывания контакта в месте паза и ударного входа в контакт с следующим сектором базирующей поверхности патрона (фиг.5).При правильном базировании уровень высокочастотных колебаний будет постоянным из-за постоянства условий трения двух прилегающих плоскостей (фиг.4), Наличие высокочастотной со-ставляющей сигнала свидетельствует о наличии контакта заготовки и патрона, а величина амплитуды колебания уровня высокочастотного сигнала на частоте п,а с - о правильности контакта.Устройство работаеъ следующим об, разомм.При контакте заготовки с вращающимся патроном по механической части манипулятора и станка распространяются колебания, которые регистрируют путем преобразования в электрический сигнал с помощью акселерометра 1, Электрический сигнал усиливают усилителем 2 и выделяют высокочастотную .составляющую фильтром 3 и детектируют детектором 4, Далее выделяют низкочастотную составляющую изменения уровня сигнала после детектора 4 фильтром низких частот. 5, настроенным на частоту и з с , Этот сигнал детектируют вторым детектором б и сравнивают с величиной порога А 1 на пороговом устройстве 7. При правильном базировании этот сигнал должен быть меньше порога А 1, на выходе порогового устройства сигнала быть не должно. Через элемент НЕ 8 этот .сигнал поступает на первый логический элемент И 9. Величину порога А устанавливают по величине, превышающей собственный электрический шум электронных блоков для надежного различения сигнала от этого шума. Поэтому при правильном базировании заготовки на выходе порогового устройства 10 есть сигнал, который поступает на второй вход первого логического элемента И 9 Таким образом, при пра 14406вильном базировании на выходе первого логического элемента И 9 появляется сигнал, который показывает, что базирование заготовки осуществлено правильно.При неверном базировании заготовки на выходе блока 7 появляется сигнал, который поступает на вход логического элемента НЕ 8, на выходе которого 10 этого сигнала не буДет и, следовательно, его не будет на первом входе логического элемента И. Не будет сигнала и на его выходе, это значит, что базирование произведено неверно. 15В качестве акселерометра использовался преобразователь пьезоэлектрический ДН, усилителя - виброметр ВМ, фильтра высоких частот - блок октавных фильтров ФЭ:2, первого де тектора - встроенный детектор в виброметр ВМ, в качестве фильтра низких частот и второго детектора ис" пользовался второй комплект приборов ВМи ФЭ, подключенный к выходу 2 Б первого детектора. В качестве выходной информации использовались показания стрелочных индикаторов прибо" ров МВ, показывающих величину сигнала на выходе детекторов, 30В качестве высокочастотного диапа-зона использовалась октава со средне- : геометрической частотой (СГЧ) 8 кГц, вкачестве низкочастотного диапазо"- на - октава с СГЧ; .ближайшей по вели- ЗБ ,чине к произведению и х, где и - частота вращения патрона в 1/с 2 -число пазов патрона.П р и м е р 1. Проверка производилась на токарноМ станке мод. 16 Б 16 с 4 О использованием робота "Циклон", На станке был установлен стандартныйтокарйый патрон с числом пазов х = 3.Формула из обре тенин Способ контроля базирования заготовок в патроне, заключающийся в том, что преобразуют механические колебания в электрический сигнал, выделяют высокочастотную составляющую, определяют амплитуду колебания уровня огибающей высокочастотной составляющей, отличающийся темчто, с целью повьппения качества работы, базовую поверхность заготовки прижимают к базирующей поверхности патрона, имеющего г равномерно расположенных пазов, в процессе базирования включают вращение патрона с частотой 4 с , и по величине амплитуды колебаний уровня огибающей высокочастотной составляющей на частоте и. г си по наличию высокочастотной составляющей судят о правильности базирования заготовки в патроне. 4Частоту вращения патрона определяли по формуле:и = 2 х х И/60, (1/с) где И - частота вращения патрона воб/мин (в этих единицах проградуирована скорость вращения шпинделя станка).Так, при И = 31,5 об/мин и = 2 х х 3,14 31,5/60 = 3,3 сСледовательно, СГЧ низкочастотного диапазона должна составитьи 2 = 3,3 3 = 9,9 Гц.Ближайший диапазон .в блоке ФЭсоставляет октавный фильтр с СГЧ 8 Гц.П р и м е р 2. При М = 12,5 об/мин, й = 2 ф 3, 14 ф 12,5/60 = 1,3 (1/с). При 2 = 3 величина и г = 39 Гц.Ближайший диапазон в блоке ФЭсоставляет октава с СГЧ 4 Гц.но енного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д. 4/5 13035 изводствен дприятие,Редактор Н.Горв олиграфическое ректор СД 1 екмар Ужгород, ул. Проектная, 4