Устройство контроля энергии удара

(19 08 С 25/00 1 ГП ю э й з 1111 2.й и тех- но-пресство ССС /00, 198 ЭНЕРГИИ к области обработки контроля корости и по сковинтовых водом и контроля поступа- обретения ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Проектно-конструкторскнологический институт кузнесового роботостроения(57) Изобретение относитсяавтоматизации механическойдеталей, предназначено дляэнергии удара по линейной свращения ротора-маховика илрости перемещения ползуна впрессах с дугостаторным приможет найти применение дляпараметров вращательного ительного движений. Целью из является автоматизация процесса отработки последовательности ударов пресса с заранее заданным количеством ударов и уровнями энергии на каждом из них и повышение производительности винтового пресса. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее приемоизлучающнй датчик, тракты излучения и приема, введен блок фор мирования и отработки программы производства последовательности ударов пресса с заданными уровнями энергии на каждом из них. Блок состоит из задатчика скорости, задатчика количества ударов, счетчика, дешифратора, коммутатора, блоков совпадения, срав- Я кения, ИЛИ и регистра. Таким образом, вся последовательность ударов с заранее заданным любым уровнем энергии на каждом из них отрабатывается автоматически, Это позволяет встроить пресс в автоматизированную линию или робототехнический комплекс. 1 илИзобретение относится к автомати - зации механической обработки деталей предназначено для контроля энергии удара по линейной скорости вращения ротора-маховика или по скорости перемещения ползуна в винтовых прессах с дугостаторным приводом и может найти применение для контроля параметров вращательного и поступательногс движения.Цель изобретения - автоматизация процесса отработки последовательности ударов пресса с заранее заданным количеством ударов и уровнями энергии (скорости) на каждом иэ них и повышение производительности винтового пресса.На чертеже представлена структурная схема устройства.Приемоизлучающий акустический датчик 1 впараллель подключен ксгксиаль,ными кабелями к сигнальному входу приемного усилителя , Второй выхог, генератора 4 через аттенюатор 3, предназначенный для ослабления выход.ного напряжения генератора и выход при"много усилителя 2 подключены к входу частотного детектора 5., предназначенного для преобразования отклонения 11 частоты высокочастотного заполнения поступающих на его вход импульсов от собственной его частоты настройки в:-остоянное напряжение, пропорциональное величине отклонения. Выход частотного детектора 5 подключен к соединенным впа-. раллель сигнальным входам ключей 6 и 7, управляющие входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам генератора тактовых импульсов (ГТИ) 8 предназначенного для Формирования импульсов управления и синхронизации работы узлов и блоков устройства,. Ключ 6 предназначен для передачи аналогового сигнала возбуждения излучателя от частотного детектора 5 на вход аналогового запоминающего устройства (АЗУ) 9, служащего для кратковременного запоминания этого сигнала на период до прихода сигнала, отраженного от объекта а управляющий вход АЗУ 9 подключен к первому выходу ГТИ 8. Ключ 7 предназначен для перецачи отраженного ог объекта аналогового сигнала от частотного детектора 5 на вход дифферен. - циального усилителя (ДУ) 10 и подключен своим выходом к прямому сигнальному входу ДУ 1 О, к инверсному сигнальному входу которого подключен выход АЗУ 9, ДУ 10 предназначен для взаимного вычитания аналоговых сигналов, поступающих одновременно на его входы с ключа 7 и АЗУ 9., выделенияих разности, усиления ее или пропорционального пересчета ее в другой аналоговый сигнал, пропорциональный кинетической энергии тела .частотевращения и передачи разностного сиг-. нала нг вход компаратора 11 и подключен своим выходом к первому входу компаргтора 1, второй вход которого соединен с задатчиком 12 уровней энергии удара (скорости) г редставляющим собой сменную уставку и предназначенным для ссздания на второмвходе компаратора опорного сигнала,соответствующего заданному уровнюэнергии удара, Выход компаратора 11через линию .3 связи подключен к вхо -ду счетчика 14, предназначенногодля подсчета числа сигналов, пришед-ших от компаратора 11, соответствующих числу отработанных ударов пресса. Выход счетчика 14 соединен с дешифратором 15, предназначенным для преобразования двоично-десятичного кода счетчика 14 в унитарный и передачи инФормации параллельно на блок 1 б совпадения, блок 17 сравнения и блок ИЛИ 18, Второй вход блока 16 совпадения, предназначенного для подачи управляющего сигнала в регистр 19, подсоединен к выходу коммутатора 20, служащего для подключения к блоку 16 совпадения соответствующей заданному количеству ударов уставки задатчикаколичества ударов. Второй вход блока 17 сравнения, предназначенного для сравнения заданного и отработанного количества ударов, соединен с выходом задатчика 12 количества ударов, а выход блока 17 сравнения через линию 22 связи подключен к первому входу формирователя команд управления (ФКУ) 23, первый выход которого через линию 24 связи подключен к второму входу блока ИЛИ 18, предназначенного для подачи управляющего сигнала "Сброс" на регистр 19, Второй выход ФКУ 23 через линию 25 связи подсоединен также к регистру 19, выход которого соединен линией 26 связи с эадатчиком 12 уровня энергии удара. Управление ФКУ 23 осуществляется импульсамис третьеговыхода ГТИ 8, 1343435Устройство работает следующим образом.Электрические сигналы возбуждения датчика 1 в виде радиоимпульсов дли 5 тельностью 1 частотой заполнения Ео и частотой повторения Гпо коаксиальному кабелю с первого выхода генератора 4 поступают в датчик 1, где преобразуются в акустические тех же па раметров (зондирующие импульсы) и излучаются в воздушную среду в направлении объекта. Одновременно с второго выхода генератора 4 через аттенюатор 3 ослабленный импульс воз буждения поступает на частотный детектор 5, входные цепи которого настроены на частоту К так, что приоОтсутствии отклонения ЗК частотыпришедшего на его вход сигнала от 20 его собственной частоты настройки напряжение на его выходе имеет нулевой уровень, а при наличии отклонения - отличный от нуля и линейно зависящий от величины отклонения в пре б делах от (+ДЕ ) до (-3 Г ) полосы пропускания частотного детектора 5. С выхода частотного детектора 5 сигнал с уровнем, соответствующим истинному значению частоты заполне ния зондирующего импульса, т.е. с учетом временной и температурной нестабильностиЕ частоты схемы и, в частности, генератора и частотного детектора, поступает на ключ 6, открытый на время действия зондирующего импульса управляющим сигналом с второго выхода ГТИ 8, и с его выхода подается на АЗУ 9, где запоминается на время излучения зондирующего ц 1 импульса и начинает считываться с момента прихода на управляющий вход АЗУ 9 с первого выхода ГТИ 8 управляющего сигнала, соответствующего началу приема отраженного импульса. Считываемый с выхода АЗУ 9 сигнал подается на инверсный вход ДУ 10. Зондирующие импульсы, дойдя до объекта, отражаются от него и попадают вновь на датчик в .период паузы до начала следующего зондирующего импульса. В датчике 1 отраженные акустические импульсы вновь преобразуются в электрические и подаются на приемный усилитель 2, который в это вре- бб мя уже открыт управляющим импульсом, поступающим на его управляющий вход с первого выхода ГТИ 8. Если при этом сигнал отразился от движущегося объекта, то на основании эффекта Допплера частота высокочастотного заполнения импульсов в соответствии с изменением величины и направления скорости получает приращение, называемое допплеровским смещением частоты. Усиленный сигнал подается далее на частотный детектор 5, с выхода которого снимается постоянное напряжение с уровнем, пропорциональным отклонению частоты заполнения отраженного импульса от частоты настройки частотного детектора 5. Это отклонение частоты включает в себя нестабильность частоты генератора 4, которая присутствует в зондирующем импульсе, и частотного детектора 5, а также допплеровское смещение частоты, пропорциональное скорости или, что то же самое, кинетической энергии движущегося объекта.С выхода частотного детектора 5 сигнал подается на сигнальный вход ключа 7, который в это время открыт управляющим импульсом с первого выхода ГТИ, и с его выхода - на прямой вход ДУ 10В ДУ 10 оба сигнала с выхода АЗУ и ключа 7, уровни которых соответствуют приращениям частоты заполнения зондирующего и отраженного импульсов, взаимно вычитаются, образуя на выходе его остающийся нескомпенсированным разностный сигнал, обусловленный только допплеровским смещением частоты, т.е. пропорциональный только величине кинетичес. кой энергии контролируемого объекта. С выхода ДУ 10 сигнал подается на первый вход компаратора 11, на другой вход которого подается опорный сигнал с задатчика 1 2 уровней энергии удара. При равенстве на входах компаратора сигнала с выхода ДУ 10 и опорного с задатчика уровней энергии удара на выходе компаратора появляется сигнал, свидетельствующий о достижении ползуном пресса заданного уровня энергии, который поступает через линию 13 связи на вход счетчика 14. Поскольку приход сигнала с компаратора соответствует окончанию удара пресса, то счетчик 14 считает число отработанных ударов и выдает эту информацию на вход дешифратора 15 в двоично-десятичном коде. На дешифраторе 15 двоично-десятичный код числа преобразуется в унитарный, при котором порядковому номеру выходнойшины дешифратора 15 соответствует порядковый номер отработанного удара. Информация о числе отработанных к данному моменту ударов параллельно поступает на блок 16 совпадения, блок 17 сравнения и блок ИЛИ 18, Блок совпадения вырабатывает сигнал включения очередного разряда регистра 19 после отработки предыдущего разряда по сигналу с дешифратора в зависимости от заданного количества ударов, Количество разрядов регистра 19 соответствует максимальному количеству ударов.Задатчик 21 числа ударов может представлять собой делитель на резисторах, включенных в цепь питания устройства,падения напряжения с каждого из которых подаются на соответствующие входы коммутатора 20. Блок 16 совпадения обеспечивает последовательное подключение разрядов регистра 19 к задатчику 12 уровней энергии удара, т.е. каждый удар пресса может быть произведен с любым заранее заданным уровнем энергии. Сброс отработанного разряда регистра по сигналу с дешифратора 15 осуществляется через блок ИЛИ 18. Общий сброс регистра в исходное состояние при первоначальном включении осуществляется также через блок ИЛИ 18 по сигналу, приходящему с первого выхода ФКУ 23 через линию 24 связи. Цикл обработки заканчивается при равенстве заданного и отработанного количества ударов, Это сравнение происходит в блоке 17 сравнения, с выхода которого сигнал об окончании цикла работы передается на вход ФКУ 23 через линию 22 связи для остановки пресса. Таким образом, вся последовательность ударов с заранее заданным любым уровнем энергии на каждом из них отрабатывается автоматически.Формула изобретенияУстройство контроля энергии удара, содержащее приемоизлучаюший акустический датчик, генератор, аттенюатор, усилитель, частотный детектор, генератор тактовых импульсов, два ключа, аналоговое запоминающее устройство, дифференциальный усилитель, компаратор, задатчик уровней энергии удара, падения, сравнения, ИЛИ, задатчикомчисла ударов, коммутатором, регистром, линиями связи, при этом к выходу компаратора линий связи подключенвход счетчика числа ударов, соединенного с дешифратором, выход которогоподключен впараллель к первому входу 40 блока ИЛИ, второй вход которого линией связи подключен к Формирователюкоманд управления и к первым входамблока совпадений и блока сравнений,вторые входы которых подключены к 45 выходу задатчика числа ударов соответственно через коммутатор и непосредственно, выход блока совпаденийсоединен с первым входом регистра,второй вход которого через линию связи подключен к выходу формирователякоманд управления, третий вход - квыходу блока ИЛИ, а выход через линию связи - к входу задатчика уровней энергии удара, выход блока сравнения линией связи соединен свходом формирователя команд уп -равления. 102030 формирователь команд управления, причем приемоизлучающий датчик впараллель подключен к входу приемного усилителя и первому выходу генератора,управляемого с четвертого, выхода генератора тактовых импульсов, второй выход генератора через аттенюатор вместе с выходом приемного усилителя подключен к входу частотного детектора, выход которого подключен к соединенным впараллель ключам, управляющие входы которых подключены к первому и второму выходам генератора тактовых импульсов, причем выход одногоключа соединен с инверсным выходомдифференциального усилителя черезаналоговое запоминающее устройство, а выход второго - непссредственно с прямым входом дифференциального усилителя, выход которого соединен спервым входом компаратора, второйвход которого соединен с выходомзадатчика скорости, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса отработки последова тельности ударов пресса с заранее заданными количеством ударов и уровнями энергии на каждом из них и повышения производительности винтовогопресса, оно снабжено счетчиком числа ударов, дешифратором, блоками сов13434 З 5 Составитель Е.ПотаповТехред М.Дидык Корректор С.Черни Николайч едактор каэ 4825/50 Подпис комитета СССРТираж 543 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р