Способ автоматического выравнивания выверяемой поверхности объекта относительно опорной поверхности и устройство для его осуществления

(19) (11) ( ОПИСАН ЗОБРЕТЕН СССРССРС 9/22,2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам(56) 1. Авторское свидетельство Р 506005, кл, 0 05 Р 3/04, 19742. Авторское свидетельство С708147, кл. 0 01 С 5/04, О 019.1177.3. Авторское свидетельство СССР В 612151, кл, 0 01 С 5/04, 1977 (прототип).(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫРАВНИ-.ВАНИЯ БЫВЕРЯЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТАОТНОСИТЕЛЬНО ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ автоматического выравнивания выверяемой поверхности объекта относительно опорной поверхностис помощью гидравлически соединенныхмежду собой опорного и контрольногодатчиков, а также прецизионных элементов, заключающийся в том, что выверяемую поверхность объекта доводятдо уровня опорной путем сравнения расстояний между базой и прецизионнымиэлементами на опорной и выверяемойповерхностях, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повыаения производительности и точности, сравнение,расстояний ведут от дополнительной базы, которую устанавливают в датчиках на равном расстоянии от уровня жидкости в них, выводят дополнительную базу в обоих датчиках на уровень опорной поверхности и перемещают объект до совмещения его выверяемой поверхности с дополнительной базой.2. Устройство для автоматического выравнивания выверяемой поверхности объекта относительно опорной поверхности, содержащее гидравлически соединенные между собой опорный и контрольный датчики, выполненные каждый в виде сосуда с рабочей жидкостью и измерительиого штока, установленного с возможностью вертикального пе ремещения относительно рабочей жид,кости в сосуде,. прецизионные элементы, установленные соответственно.на опорной н выверяемой поверхностях, исполнительный механизм для перемещения объекта, подключенный к блоку автоматического регулирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый датчик снабжен ползуном, установленным с возможностью раздельного и совместного перемещения со штоком датчика, при этом к ползуну прикреплен чувствительный элемент с контрольной точкой, служащей базой сравнения, а в корпусе датчика установлен движок, взаимодействующий с прецизионным и. чувствительным элементами, последний из которых подключен к блоку автоматического регулирования.Изобретение относится к контроляноизмерительной технике и предназначено для выравнивания технологическогооборудования при его монтаже настроительно-монтажных площадках,сИзвестен способ автоматическогоЪвыравнивания уровня объектов путемизмерения зазоров между уровнем жидкости в опорном и контрольном датчиках и измерительными штоками,сопо-тавления величин этих зазоров споследующим их выравниванием.Устройство для осуществленияукаэанного способа содержит гидравлически соединенные между собой опорный и контрольный датчики уровня, 5датчик обратной связи и блок автоматического регулирования 1,Недостаток ртого способа заключается в сравнительно низкой производительности, так как после каждого 2 Оцикла выравнивания требуется выдержка времени на успокоение рабочейжидкости в датчиках уровня,а устройство содержит датчик обратной связи,установка которого увеличивает подготовительно-заключительное время.Известен также способ автоматического выравнивания уровня конт-.рольной поверхности объекта относительно опорной поверхности, заключающийся в том, что конец штока в контрольном датчике устанавливают от выверяемой поверхности на расстоянии,равном расстоянию от рабочей жидкости в опорном датчике до опорной поверхности, а затем шток контрольного 35датчика доводят до контакта с рабочейжидкостью при перемещении выверяемого объекта.Устройство для осуществления этого способа имеет лрецизионные Эле"менты, относительно, которых установлены штоки опорного и контрольногодатчиков 2 .Недостатком данного способа является неопределенная точность выравнивания, так как отсутствие обратной 45связи не дает возможности точно определить момент окончания процессавыверки. Кроме того, предварительнаяручная настройка гидравлических датчиков снижает точность и производитель ность процесса выравнивания,0 Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического выравнивания выверяемой повер- хности объекта относительной опорной поверхности с использованием гидравлМчески соединенных между собой спорного и контрольного датчиков, в которых уровень рабочей жидкости 60 служит базой сравнения расстояний до прецизионных элементов, установленных на .опорной и выверяемой поверхностях, заключающийся в доведении выверяемой поверхности объекта до уровня опорной путем сравнения расстояний между базой и прецизионными элементами с последующим уравниванием этих расстояний в процессе перемещения объекта,Устройство для осуществления известного способа содержит гидравлически соединенные между собой опорныйи контрольный датчики, выполненные каждый в виде сосуда с рабочей жидкостью М измерительного штока, установленного с возможностью вертикального перемещения относительно рабочей жидкости в сосуде, прецизионные элементы, установленные соответственно на опорной и выверяемой поверхностях, исполнительный механизм для перемещения объекта. и блок автоматического регулирования (3).Однако известный способ не обеспечивает повышенной точности, необходимой при выравнивании некоторыхвидов прецизионного технологического оборудования в связи с тем, что многократные контакты штока датчика срабочей жидкостью приводят к ее возмущению (раскачиванию, образованию микроволн), что в свою очередь приводит к дополнительным погрешностям во время сравнения расстояний в датчикахмежду прецизионным элементом и уровнем рабочей жидкости. Установка измерительных головок в опорном датчике относительно прецизионного элемента и измерительной головки в контрольном датчике относительно рабочей жидкости, а также уровень рабочей жидкости в обоих датчиках устанавливаютвручную, что снижает производительность процесса выравнивания, Кроме того, неодновременность операцийсравнения расстояния между прецизионными элементами и уровнем рабочей жидкости и соответствующих перемещений объекта не позволяют выравнивать одновременно все выверяемые точки этого объекта (обычно плоскость выверяют по трем точкам), что также увеличивает время процесса выравнивания.Целью изобретения является повышение производительности и точности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического выравнивания выверяемой поверхности объекта относительно опорной поверхности с помощью гидравлически соединенных между собой опорного и контрольного датчиков, а также прецизионных элементов, заключающемуся в том, что выверяемую поверхность объекта доводят до уровня опорной путем сравнения расстоя,ний между базой и прецизионными элементами на опорной и выверяемой поверхностях, сравнение расстояний ведут от дополнительной базы, которуюустанавливают в датчиках на равном расстоянии от уровня жидкости в них,выводят дополнительную базу в обоих датиках на уровень опорной поверхности и перемещают объект до совмещения его выверяемой поверхности с дополнительной базой.Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего гидравлически соединенные между собой опорный и контрольный датчики, выполненные каждый в виде сосуда с рабочей жидкостью и измерительного штока, установленного с воэможностью вертикального перемещения относительно рабочей жидкости в сосуде, прецизионные элементы, установленные соответственно на опорной и вйверяемой поверхностях, исполнительный механизм , для перемещения объекта и блок автоматического регулирования, в котором каждый датчик снабжен ползуном,установленным с возможностью раздельного и совместного перемещения со штоком датчика, при этом к ползуну прикреплен чувствительный элемент с контрольной точкой, служащей базой сравнения, а в корпусе датчика установлен движок, взаимодействующий с прецизионными чувствительным элементами, последний из которых подключен к блоку автоматического регулирования.На Фиг. 1-4 схематически показаны этапы выравнивания объекта; на фиг.5 - принципиальная схема устройства для выравнивания; на фиг.б конструкция датчика.Устройство состоит из опорного 1 и контрольного 2 датчиков, в каждом из которых имеется измерительный шток 3 и ползун 4, установленный с возможностью раздельного и совместного перемещения со штоком 3 от привода 5. На ползуне 4 закреплен чувствительный элемент б с контрольной точкой 7, служащей базой сравнения. В корпусе каждого датчика 1 и 2 размещен движок 8, взаимодействующий одним концом с чувствительным элементом б, а другим - с прецизионным элементом 9, установленным соответственно на опорной 10 и выверяемой 11 поверхностях, при этом опорная поверхность установлена неподвижно, а выверяемая - с возможностью перемещения от исполнительного механизма 12.Привод 5 (Фиг. 6) состоит из шагового двигателя 13, который через червяк 14 связан с червячным колесом 15, а последнее посредством резьбы связано со штоком 3. На торце червячного колеса закреплен фрикционный диск 16, взаимодействующий с муфтой 17, прижатой к нему пружиной 18. В верхней части датчика жестко закреплен фрикционный диск 19 и электромагнит 20. Для предотвращения вращения ползуна 4 в корпусе датчика имеется штифт 21, свободный конец которого размещен в продольнойканавке 22 ползуна 4. Датчик имеетштуцер 23, служащий для соединенияего со шлангом 24. Ползун 4 и движок 58 (за исключением его части взаимоУдействующей с чувствительным элементом) выполнены из изоляционного материала.Работой устройства управляетблок 25 автоматического регулирова ния, который. электрически связан сисполнительным механизмом 12, шаговыми двигателями 13 и электромагнитом 20, контактами 26, расположенными в рабочей жидкости датчиков, 15 штоками 3, движками 8, чувствительными элементами б в крайних их точках соответственно каналами связи27-33.Устройство работает следующимобразом.Выравнивание выверяемой поверхности объекта обычно осуществляют потрем точкам при использовании трехисполнительных механизмов и соответственно трех контрольных датчиков.На Фундамент рядом с опорной поверхностью 10 и выверяемой поверхностью 11,объекта устанавливают соответственно опорный 1 и контрольный .З 0 2 датчики. На опорной 10 и выперяемой 11 поверхности размещают прецизионные элементы 9, выполненные,например, на магнитах, взаимодействующих а движками 8 (Фиг. 1). Затемвключают в работу блок 25 автоматического управления, который все дальнейшие переключения до окончанияпроцесса выполняет автоматически.Сначала включаются электромагниты20 и двигатели 13. При этом муфты 40 17 под действием магнитов 20 пошлицам в верхней части штоков З,преодолевая действие пружин 18,перемещаются к фрикционным дискам 19,входят с ними во взаимосвязь, заар маживая от вращения штоки 3. Двигатель 13 вращает червяк 14 и червячное колесо 15, которое, взаимодействуя своей внутренней резьбой с наружной резьбой на штоке 3, опускает егодо касания с рабочей жидкостью(фиг. 2). В момент касания штоком 3рабочей жидкости в каждом из датчиков1 и 2 в блок 25 регулирования по каналам 29 и 30 поступает сигнал наостановку двигателя 13 соответствующего датчикаПосле остановки штоков3 во всех датчиках жидкость можноудалить. Блок 25 по каналам 28 отключает электромагниты 20 и вновьвключает двигатели 13. При этом 60 под действием пружин 18 муфты 17возвращаются в исходное положениеи начинают взаимодействовать с фрикционными дисками 16, соединяя темсаьым червячные колеса 15 со шли цевой частью штоков 3. В этом поло 1046613женин муфты 17 двигатели 13 черезчервяки 14 и колеса 15 передадутвращение штокам 3, по резьбе которыхбудут поступательно перемещатьсяползуны 4 (от вращения ползуны 4удерживаются штифтами 21). Блок 25автоматического регулирования задает движение ползунам таким образом, что во всех датчиках ползуны4 будут перемещаться вдоль штоков3 с одинаковой скоростью до техпор, пока контрольная точна 7 опорного датчика не совместится с токопроводным концом движка 8, в этотмомент блок 25 отключает двигатели13, так как в него поступает сигналпо каналу 31 (фиг, 3), После остановки ползунов 4 блок 25 включаетпо каналу 27 исполнительный механизм 12, который перемешает объектс выверяемой поверхностью 11 в направлении к контрольной точке 7 вконтрольном датчике 2,при достижении этой точки по каналу 31 от контрольного датчика 2 передается соответствующий сигнал, а блок 25 по каналу 27 в свою очередь останавливаетисполнительный механизм 12. На этом выравнивание выверяемойповерхности 11 объекта относительноопорной поверхности 10 заканчивается.Система позволяет выравнивать 5 объект по всем выверяемым точкам одновременно, благодаря чему повышается производительность. При работеисполнительных механизмов точностьобеспечивается не контактом штока с 10 рабочей жидкостью, а положением контрольных точек, служащих дополнительной базой сравнения, на которые невлияет состояние поверхности рабочей жидкости в датчиках, т.е, вибра ции рабочей жидкости, а также вибрации от работы приводов, что обеспечивает повышение точности выравнивания.Ручные подготовительные операциив системе практически отсутствуют,что также существенно повышает производительность.Ожидаемый экономическИЙ эффект25при полном возможном объеме внедре"ния системы составит около 200 тыс.руб. в год.10466137 Р.ВНИИПИ Закаэ 7712/4 Тираж 602 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектна