Номер патента: 1740983

Авторы: Кушнир, Масол, Остафьев, Скицюк

ZIP архив

Текст

(19 01 В 7 00 ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯ ЗОБ РЕТ ИСАН ЕТЕЛЬСТВ К АВТОР У ути лист Ю 63,7613, интеграция сщих станков и деляюнс румента му переме- механичемомента м, кинема- перемещена шкала араметров(71) Киевский политехнический инсти50-летия Великой Октябрьской социаческой революции(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использовано для измерения размеров обрабатываемой детали Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения размеров обрабатываемой детали при механообработке на металлорежущих станках, для измерения размеров заготовок и готовых изделий,Известен датчик касания, о щий момент касания режущего и сзаготовкой, содержащий систе щения режущего инструмента,скую сиСтему определения касания с рычажным механизмо тически связанным с системой ния, на которой установле определения геометрических п касания,Недостаткам ся низкая точнос недостаточная ни этого устроиства являю ть, сложность конструкци адежность работы, слаба Ы 174098 при механообработке на металлорежущих станках, для измерения размеров заготовок, а также готовых изделий. Датчик касания содержит корпус с установленным в нем измерительным блоком с контрольным щупом, подключенным к линии связи передающее - приемное устройство, в измерительном блок включены два гснератора, подключенные к смесителю и к передающему устройству, к выходу приемного устройства подключены входы. двух компараторов, связанных со счетчиками и с триггере, счетчики подключены к цифровым компар. - торам и к генератору опорных импульссэ, цифровые компараторы подключены к предустановке кода, а выходы компараторов и триггера предназначены для включения в ЧПУ станка и световые индикаторы. 1 ил. ми видами металлорекуВ качестве прототипа выбран датчик касания, содержащий корпус, в котором на трех полусферических опорах находится имеющая шесть степеней свободы подпружиненная пластина, в которой установлен щуп, измерительный блок, имеющий электромагнит, создающий электромагнитное поле, через которое проходит щуп, причем электромагнитное поле вызывает колебания щупа, которые нарушаются в момент касания щупом объекта измерения, что регистрируют измерительным преобразователем, подключательным преобразованием, подключенным к передающему устройству сигнала касания, выполненному в виде инфракрасного излучателя и приемника излучения, Регистрируемый сигнал касанияподают в систему управления металлорежущим станком,Недостатком этого устройства является низкая точность работы вследствие недостаточной жесткости щупа датчика. Кроме того, невозможно определить дистанцию до объекта измерения, что влечет за собой снижение быстродействия работы измерительной системы. Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в датчике касания, содержащем источник питания, измерительный блок с установленным в нем щупом, передающий блок, приемный блок и соединенный с ним блок обработки, измерительный блок выполнен в виде измерительного генератора, смесителя, опорного генератора соединенного с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом измерительного генератора, выход смесителя соединен с входом передающего блока; блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных первого аналогового компаратора, первого счетчика, ЯЯ-триггера. второго аналогового, третьего, четвертого и пятого цифровых компараторов, второго и третьего счетчиков, генератора опорных импульсов и блока индикации, К-вход триггера соединен с выходом первого аналогового компарэтора, выход генератора опорных импульсов соединен со счетными входами второго и третьего счетчиков. управляющие входы которых соединены с выходом второго аналогового компаратора, первый выход второго счетчика соединен с входом четвертого цифрового компаратора, второй выход с первым входом пятого цифрового компаратора, выход третьего счетчика соединен с третьим цифровым компаратором и вторым входом пятого цифрового компаратора, выход которого соединен с первым входом блока индикации, первый выход третьего цифрового компаратора соединен с вторым входом блока индикации, второй выход третьего цифрового компаратора соединен с входом генератора опорных импульсов, выход четвертого цифрового компаратора соединен с третьим входом блока индикации, четвертый вход которого соединен с первым выходом ЯЯ-триггера, второй выход которого соединен с пятым входом блока индикации, выход приемного блока соединен с входом первого и второго аналоговых компараторов.На чертеже приведена схема устройст 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Датчик касания содержит щуп 1, установленный в измерительном блока 2, лини о3 связи, блок 4 обработки информации.Измерительный блок 2 содержит два генератора, опорный 6 и измерительный 5,выходы которых подключены к смесителю 7.Выход смесителя 7 подключен к линиисвязи 3, содержащей передающий блок 8,связанный с приемным блоком 9. Измерительный блок 2 содержит также автономный .источник 10 питания, подключенный ковсем элементам измерительного блока.Выход приемного устройства 9 подключен к входам аналоговых компаратора 11 икомпаратора 12, Выход первого компаратора 11 подключен к первому счетчику 13 и кЯЯ-триггеру 14, Выход второго компаратора12 подключен к двум счетчикам 15, 16, Выход генератора опорных импульсов 17 подключен к входам счетчиков 15 и 16, выходтретьего счетчика 16 соединен с входомтретьего цифрового компаратора 19. Второй выход третьего цифрового компаратора19 подключен к входу генератора 17 опорн ых им пул ьсов. В ы ходы второго и третьегосчетчиков 15, 16 соединены с соответствующими входами пятого цифрового компаратора 20. Выходы цифровых компараторов19, 20 включают в соответствующие входысистемы ЧПУ металлорежущего станка 21.Выход четвертого цифрового компаратора18 соединен с входом блока 22 индикации ис входом системы ЧПУ 21. Выходы КЯ-триггера 14 также соединены с входами блока 22индикации и системы ЧПУ 21 для регистрации измеряемых параметров.Датчик касания работает следующимобразом,Щуп 1 измерительного блока 2 соединяют с измерительным генератором 5, частотакоторого изменяется в зависимости от расстояния между вершиной щупа 1 и поверхностью контролируемой детали илизаготовки,Опорный генератор 6, расположенный визмерительном блоке 2, формирует сигналпостоянной частоты 1, подаваемый на входсмесителя 7. На второй вход смесителя 7поступает сигнал измерительного генератора , являющийся функцией измеряемогорасстояния, Разность частот сигналов от генераторов 5 и 6 - 1 поступает на передающее устройство 8, установленное на выходеизмерительного блока 2. Передающее устройство 8 формирует сигнал, воспринимаемый приемным устройством 9 блокаобработки 4, Параметры сигнала, формируемого измерительным блоком 2, зависят отрасстояния между щупом 1 и деталью, Сигнал поступает на входы первого и второго50 55 аналоговых компараторов 11, 12, где преобразуется в последовательность прямоугольныхх импульсов. Выходной сигнал первогокомпаратора 11 поступает на В-вход первого счетчика 13 и на Я-вход ЯЯ-триггера 14. Вэтом случае, когда касание еще не наступило прямоугольные импульсы, устанавливают ВЯ-триггер 14 в позицию регистрации состояния холостого хода устройства, чтосоответствует засветке индикатора холостого хода в блоке 22 индикации и сигналана входе системы ЧПУ станка 21.В момент касания происходит срыв генерации измерительного генератора и на выходе первого аналогового компаратора 11 исчезают импульсы запирающие первый счетчик 13 и КЯ-триггер 14, При этом импульсы, формируемые опорным генератором 17, появляются на выходе первого счетчика 13 и поступают на вход ВЯ-триггера 14, переводят его в состояние фиксации касания, с одновременной индикацией вблоке 22 индикации и передачей сигнала касания в систему ЧПУ станка 21. Второйаналоговый компаратор 12 преобразует выходной сигнал приемного устройства 9 впрямоугольные импульсы, которые поступают на входы второго счетчика 15, измеряющего ресурс источника 10 питания итретьего счетчика 16, измеряющего дистанцию между щупом 1 и деталью. Генератор17 опорных импульсов формирует импульсы определенной длительности с постоянной частотой следования, которыепоступают на вход второго счетчика 15. Приэтом происходит заполнение входного прямоугольного импульса импульсами опорного генератора 17 во втором счетчике 15, Выходной сигнал второго счетчика 15 поступает на четвертый цифровой компаратор 18,где имеется предустановка готовности. Выходной сигнал четвертого цифрового компаратора 18. регистрирующего рабочий ресурс источника 10 питания, поступает на входы системы ЧПУ станка 21 и соответствующий световой индикатор блока 22 индикации. Ресурс батареи измеряется перед началом работы датчика при большом расстоянии между щупом и деталью. в режиме "работа датчика" этот сигнал не учитывается. Третий счетчик 16 осуществляет заполнение прямоугольного импульса большой длительности поступающего с выхода второго аналогового компаратора 12 поступающими от опорного генератора прямоугольными импульсами, Сигнал с выхода третьего счетчика 16 поступает на вход третьего цифрового компаратора 19, соединенного с опорным генератором 17. В третьем цифровом компараторе 19 предус 1015 202530354045 мотрена предустановка сигнала величины дистанции. В том случае, когда измеряемое расстояние между щупом 1 и деталью (или заготовкой) будет менее величины предустановки, формируется выходной сигнал третьего цифрового компаратора 19, изменяющий длительность импульса опорного генератора 17, изменяя тем самым цену деления дистанции, что фиксируется двоичным кодом, поступающим на соответствующие входы системы ЧПУ станка 21, выходы счетчиков 15, 16 соединяют с пятым цифровым компаратором 20 сигнала присутствия. Пятый цифровой компаратор 20 формирует выходной сигнал только при поступлении ранее сигнала о пригодности источника 10 питания, Сигнал присутствия появляется в том случае, когда величина измеряемого расстояния достигает величины предусмотрены пятого цифрового компаратора 20, Система ЧПУ станка 21 и блок 22 индикации содержит входы для сигнала присутствия, поступающего от пятого цифрового компаратора 20.Таким образом, датчик касания позволяет регистрировать момент касания щупом 1 детали (или заготовки); сигнал присутствия, т.е, достижение измеряемого расстояния определенной величины; сигнал пригодности источника питания 10; измерять величину дистанции "щуп-деталь",Преимуществами предлагаемого датчика касания по сравнению с прототипом является повышение точности работы устройства в 1,6 раза за счет выполнения электронной системы блока обработки информации и измерительного блока датчика.Формула изобретения Датчик касания, содержащий источник питания, измерительный блок с установленным в нем щупом, передающий блок, приемный блок и соединенный с ним блок обработки, о т л и ч а а щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измерительный блок выполнен в виде измерительного генератора, смесителя, опорного генератора, соединенного с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом измерительного генератора, выход смесителя соединен с входом передающего блока, блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных первого аналогового компаратора, первого счетчика, ВЯ-триггера, второго аналогового, третьего, четвертого и пятого цифровых компараторов, второго и третьего счетчиков, генератора опорных импульсов и блока индикации, й-вход триггера соединен с выходом первого аналогового компаратора, выход генератора опорных импульсов соединен со,Демчик орре каз 2078 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5, ул.Гагарина, 1017 я оизводствен но-издательский комбинат "Па жг счетными входами второго и третьего счетчиков, управляющие входы которых соединены с выходом второго аналогового компаратора, первый выход второго счетчика соединен с входом четвертого цифрового компаратора, второй выход - с первым,входом пятого цифрового компаратора, выход третьего счетчика соединен с третьим цифровым компаратором и с вторым входом пятого цифрового компаратора, выход которого соединен с первым входом блока индикации, первый выход третьего цифрового компаратора соединен с вторым входом блока индикации второй выход третьего цифрового компаратора соединен с входом генератора опорных импульсов, выход чет вертого цифрового компаратора соединен стретьим. входом блока индикации, четвертый вход которого соединен с первым выходом ВЯ-триггера, второй выход которого соединен с пятым входом блока индикации, 10 выход приемного блока соединен с входомпервого и второго аналоговых компараторов.

Смотреть

Заявка

4796371, 28.02.1990

КИЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. 50-ЛЕТИЯ ВЕЛИКОЙ ОКТЯБРЬСКОЙ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

ОСТАФЬЕВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, МАСОЛ ИГОРЬ ВИТАЛЬЕВИЧ, СКИЦЮК ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, КУШНИР ЯРОСЛАВ ОЛЕГОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01B 7/00

Метки: датчик, касания

Опубликовано: 15.06.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1740983-datchik-kasaniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Датчик касания</a>

Похожие патенты