Адаптивная система для активного контроля размеров деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11998091(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 3 1.1281 (2 ) 3373457/25-08с присоединением заявки Нов. (23) Приоритет - .Опублиновано 23,02,83. Бюллетень йо 7 Р 11 М,Кп,з В 23 0 15/00 Госухарственный комитет СССР по делом изобретений и о 1 крытий, (088,8) Дата опубликования описания 23 Р 233) Заявител АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ ойствофоранкостро;нтроля следточ"1 Изобретение ст ению, .а именно м ко изделий.Известно устройство для активного контроля размеров деталей, содержа" щее измерительную головку с индуктивным датчиком, подключенным к входу усилителя, электрически связанного с тригГерно-релейной группой и блоком автоматической поднастройки Ц .Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие и несовременная элементная база, в ствие чего недостаточно высокая ность обработки деталей.Целью изобретения является повышение точности обработкидеталей.Поставленная цель достигается тем что в адаптивной системе для активно. го контроля размеров деталей, содержащее измерительную головку с индук" тивным датчиком, подключенным к входу усилителя, электрически связанного с трнггерно-релейной группой и блоком автоматической поднастройки, в блок автоматической поднастройки введены аналого-циФровой преобразователь, устройство регистрации текущего размера, логическая схема управления, реэерсивный делитель частоти, реверсивный счетчик, устррегистрации среднего размера имирования импульса поднастройки ицифрраналоговый преобразователь, приэтом аналого-цифровои преобразователь,подключенный к выходу усилителя,соединен с устройством регистрациитекущего размера и логической схемойуправления,.электрически связаннойс реверсивным делителем частоты иреверсивным счетчиком, а также с устройством регистрации среднего размера и формирования импульса поднаст.ройки, вход которого соединен с реверсивным счетчиком,-а выход - сцифроаналоговым преобразователем;подключенным к триггерно-релейнойгруппе.На фиг. 1 изображена блок-схемаадаптивной систеьы для активногоконтроля размеров деталей на фиг. 2функциональная схема аналого-цифро-.вого преобразователя; на фиг. 3 -функциональная схема логической схемы управления,Адаптивная система для активногоконтроля размеров деталей содержитизмерительную головку 1 с датчиком 2,подключенным к входу усилителя 3,выход которого подключен к )аналого998091 разователь 4 из ждущего положения врежим периодического запуска.При запуске аналого-цифрового преобразователя 4 входное напряжение БХ, 5пропорциональное размеру обрабатываемой детали 70 в данный момент времени, интегрируется в течение некоторого фиксированного интервала (Т )Фокончание которого определяется переполнением предварительно установленного на нуль счетчика импульсов 25.По истечении Т) коммутатор 23 переходит в положение 1 и остается в этомположении промежуток времени, необходимый для того, чтобы блок управления 5 22 опросил компаратор 24 и определилзнак измеряемого напряжения Х. Затемблок управления 22 подключает к входу интегратора 26 образцовое напряжение У противоположной полярности УХи очищенный ранее счетчик импульсов25 начинает подсчитывать импульсы дотех пор, пока выходное напряжениеинтегратора 26 не достигнет порогасрабатывания компаратора 24. После 5 этого аналого-цифровой преобразователь 4 переходит в режим ожидания допоступления следующего импульса Запуск, а в счетчике импульсов 25будет зафиксировано число импульсовМ, которое связано с Уследующим выражением: цифровому преобразователю 4, соединенному с устройством регистрациитекущего размера 5, включающим всебя соединенные последовательно буферный регистр б, кодопреобразова-.тель 7, цифровое отсчетное устройство 8, и с логической схемой управления 9, электрически связанной среверсивным делителем частоты 10 и, реверсивным счетчиком 11, а также сустройством регистрации среднего размера и Формирования импульса поднастройки 12, содержащим кодопреобразователь 13, цифровое отсчетное устройство 14 и буферный регистр 15, электрически связанный через цифроаналоговый преобразователь 16 с триггернорелейными группами 17, содержащимитриггеры 18 и 19 и реле 20 и 21.Аналого-цифровой преобразователь 4(фиг. 2) содержит блок управления 22, 2электрически связанный с коммутатором 23, компаратором 24, счетчикомимпульсов 25 и интегратором 26, содержащем ключи 27,Логическая схема управления 9 2(фиг. 3) содержит электрически связанные между собой двухфазный тактовыйгенератор 28, состоящий из генератора29 и инвертора 30, блок запуска аналого-цифрового преобразователя 31,состоящий из триггеров 32,33 и 34,логического элемента 35, инверторов36, 37 и генератора автоматическогозапуска 38, устройство формированиясигнала Конец усреднения 39; сос-З 5тоящее из вспомогательного суммирующего счетчика 40, триггера 41 и логического элемента 42, устройство управления реверсом и формирования знака результата 43, состоящее из диффе.ренцирующих схем 44 и 45, триггеров46, 47, и 48, логических элементов49-55 и инверторов 56 и 57, а такжетриггеры 58, 59 и 60, инверторы 61 и62, логические элементы 63-68 и переключатель 69. 45Адаптивная система для активногокойтроля размеров деталей работаетследующим образом.При установке детали 70 измеритель.ная головка 1, перемещаясь из исходного положения в рабочее, воздействует на микровыключатель 71, которыйформирует команду Измерение1Размер детали 70, изменяющийся впроцессе обработки, преобразуется 55датчиком 2 в напряжение постоянноготока У)(, которое, проходя усилитель 3,поступает на вход аналого-цифровогопреобразователя 4. С поступлениемсигнала Измерение в логическую 60схему управления 9 на выходе блока запуска аналого-цифрового преобразователя 31 начинают Формироваться периодические импульсы Запуск, которыепереводят . аналого-цифровой преоб где М,( - число импульсов, подсчитываеьых реверсивным счетчиком11 на первом такте интегрирования.Так как величина П)( пропорциональна размеру обрабатываемой детали 70, тоИ несет информацию об этом размере.Далее аналого-цифровой преобразователь 4 формирует сигнал Запись, и информация о размере обрабатываемой детали 70, преобразованная в цифровую форму, переписывается в буферный регистр 6. При этом на цифровом отсчетном устройстве 8 можно наблюдать величину размера детали в текущий момент времени. В системе использован аналого-цифровой преобразователь 4 интегрирующего типа, который выдает код И 4, пропорциональный среднему значению размера детали 70 за время Т.Если цикл работы аналого-цифрового преобразователя 4 составляет 20-100 мс много меньше, чем скорость изменения размера обрабатываемой детали 70, то периодические сигналы Запускф переводят непрерывно аналого-цифровой преобразователь 4 в режим автоматического запуска, что позволяет на цифровом отсчетном устройстве 8 наблюдать изменяющуюся величину размера обрабатываемой детали 70При достижении размера обрабатываемой детали 70 уровня настройки триггера 19 срабатывает реле 21, в резуль.тате чего изменяется величина подачишлифовального круга 72, т.е. процессшлифования переходит, например, счерного шлифования на заключительноечистовое, На заключительном этапе 5шлифования, когда размер обрабатываемой детали 70 достигнет уровня настройки окончательной команды, начальное положение которого определяется.размером образцовой детали, триггер 18,18переходит из одного устойчивого положения в другое, при этом срабатываетреле 20. Коммутация контактов реле 20формирует команду на отвод шлифовального круга 72 в исходное положение и 15сигнал Сброс.При поступлении сигналаСбросв логическую схему управления 9 осуществляется сброс реверсивного делителя частоты 10 и реверсивного счет)чика 11 на нуль, а аналого- цифровой.преобразователь 4 переходит в режимвнешнего запуска. При этом логическаясхема управления 9, реверсивный делитель частоты 10 и реверсивный счетчик 2511 .подготовлены для осуществленияоперации Устреднение,При отходе шлифовального круга 72в исходное положение срабатывает микровыключатель 73, Формирующий команду З 0Пуск. По команде Пуск логическая схема управления 9 вырабатываетимпульс фЗапускф и аналого-цифровойпреобразователь 4 начинает преобразования, как описано ранее.35В течение некоторого промежуткавремени (Ь 1) логическая схема управления 9 пропускает на вход реверсивного делителя частоты 10 пакет импульсов, число в котором соответствуетформуле (1). Свыхода реверсивногоделителя частоты 10 с необходимымкоэффициентом деления импульсы, посту.пают на реверсивный счетчик 11. В результате на реверсивном счетчике 11накапливается за один цикл преобраэования количество импульсов, пропорциональное величине размера обрабатываемой детали 70, деленное на и. Аналогично происходит процесс обработкии измерения последующих деталей.При последовательном поступлениисигналов Пуск, которые формируютсямикровыключателем 73, в реверсивномсчетчике 11 накопится алгебраическаясумма результатов измерений обработан ных деталей контролируемой выборки и,деленная на число деталей этой выборки, что определяется формулой60Когда пройдут измерения и обработка и отдельных деталей, лог иче ск а я схема управления 9 отрабатывает сигнал Конец усредненияф, и величину, оп ределяемую формулой (2.), можно наблюдать на визуальном устройстве 12,Затем устанавливается в станок образцовая деталь и формируется сигнал Эталон, под действием которого логическая схема управления 9 разрешает направить импульсы на вход реверсивного счетчика 11. При этом на цифровом отсчетном устройстве 14 можно наблюдать величину, определяемую выражением2С приходом внешнего сигналакоррекцияф величина л Б с обратным знаком переписывается в буферный регистр 15, который определяет входной код цифроаналогового преобразователя 16, образуется корректирующее постоянноенапряжение, которое изменяет уровень срабатывания триггера 18, и тем самым вносится поправка (-дй) в уровень срабатывания окончательной команды прибора активного контроля. С приходом сигнала Коррекцияф логическая схема управления 9 подготавлива" ет адаптивную систему для активного контроля размеров деталей в процессе обработки к измерению следующей выборки и.Использование предлагаемой адаптивной системы для активного контроля размеров деталей обеспечит по сравнению с существующими адаптивными устройствами для активного конт роля следующие преимущества:повышение точности обработки и сокращение брака за счет обеспечения оптимального уровня настройки системы активного контроля, повышение произ. водительности обработки за счет автоматизации поднастройки системы .активного контроля и повышение надеж" ности системы активного контроля за счет использования современной элементной базы.Формула изобретенияАдаптивная система для активного контроля размеров деталей, содержащая измерительную головку с индуктив ным датчиком, подключенным к входу усилителя, электрически связанного с триггерно-релейной группой и блоком автоматической поднастройки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, в блок автоматической поднастройки введены аналого-цифровой преобразователь, устройство регистрации текущего размера, логическая схема управления, реверсивный делитель частоты, реверсивный счетчик, устройство регистрации среднего размера и формирования импульса поднастройки и цифроанало 99 В 091говый преобразователь, при этоманалого-циФровой преобразовательсвязан с датчиком и соединен с устройством регистрации текущего размера и логической схемой управленияэлектрически связанной с реверсивным делителем частоты и реверсивнымсчетчцком, а также с устройствомрегистрации среднего размера и формирования импульса поднастройки,вход которого соединен с реверсивнымсчетчиком, а выход " с цифроаналого. -вым преобразователем, подключеннымк триггерно-релейной группе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССР9 419716, кл. 6 01 В 7/02, 1974,