Система управления приводом прибора активного контроля размеров

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ВОДОМ ПРИБОРА АКТИВНОГО КОНТРО ЛЯ РАЗМЕРОВ с широкопредельной из мерительной скобой для шлифовальных стан ftacaai/j/ КОБ С програм.мным управлением от систе .мы ЧПУ, содержащая по крайней мере один индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный нреобразователь , выход которого связан с двигателем привода прибора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нее введены последовательно соединенные и подключенные к щиротно-импульсному преобразователю блок сравнения, электронный ключ и усилитель постоянного тока, вход которого подключен к системе ЧПУ, а второй вход блока сравнения соединен с выходом усилителя. , От cucfTTf/ A/ f//i/ji й77 Ct/c/nefti,/ nflOffafrf/аго i/. /yaS/tef t/ji

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН {я) В 24 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3567635/25-08 (22) 30. 12.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) Б. М. Куперман, В. Г. Вайнштейн и В. М. Добрушкин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт средств измерения в машиностроении (53) 621.923 (088.8) (56) 1. Патент США ¹ 3622287, кл. 51-165, оп убл и к. 1971. (54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПРИБОРА АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ с широкопредельной измерительной скобой для шлифовальных стан1

„„SU„„1071413 А ков с программным управлением от системы ЧПУ, содержащая по крайней мере один индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный преобразователь, выход которого связан с двигателем привода прибора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нее введены последовательно соединенные и подключенные к широтно-импульсному преобразователю блок сравнения, электронный ключ и усилитель постоянного тока, вход которого подключен к системе ЧПУ, а второй вход блока сравнения соединен с выходом усилителя.

1071413

Изобретение относится к измерительной технике в станкостроении, в частности к приборам активного контроля для шлифовал bHых станков с программным управлением.

Известна система управления приводом прибора активного контроля с широкопредельной измерительной скобой для шлифовальных станков с программным управлением, содержащая индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный преобразователь (1).

В известной системе широтно-импульсный преобразователь непосредственно подключен своим входом к выходу детекторного усилителя, что является источником возникновения динамической погрешности из-за наличия постоянного рассогласования между текущим реальным размером обрабатываемой детали и соответствующим ему показанием измерительной скобы.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что система управления приводом прибора активного контроля размеров с широкопредельной измерительной скобой для шлифовальных станков с программным управлением от системы ЧПУ, содержащая по крайней мере один индуктивный датчик, воспринимающий перемещения измерительных наконечников скобы, усилитель с фазочувствительным детектором и широтно-импульсный преобразователь, выход которого связан с двигателем привода прибора, снабжена последовательно соединенными блоком сравнения, электронным ключом, и усилителем постоянного тока, вход которого соединен с системой ЧПУ, второй вход блока сравнения связан с выходом усилителя, выход блока сравнения связан с входом широтно-импульсного преобразователя.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора активного контроля с широкопредельной измерительной скобой и блок-схемой системы управления приводом прибора, установленного на шлифовальном станке с программным управлением (пример выполнения).

Прибор 1 активного контроля содержит широкопредельную измерительную скобу. с измерительными наконечниками 2 и 3, перемещения которых при взаимодействии с деталью 4 в процессе обработки ее шлифовальным кругом 5, воспринимаются индуктивными датчиками 6 и 7. Датчики 6 и 7 закреплены на нижних концах кареток 8 и 9, несущих соответственно стеклянную шкалу 10 и фотоэлектрическую головку 11, образующих фотоэлектрический преобразователь. Привод прибора состоит из электродвигателя 12 и червячной пары 13-14, передающей вращение с вала электродвига5

45 теля блоку 15, на котором закреплена стальная лента 16, связывающая каретки 8 и 9.

Система управления приводом прибора включает индуктивные датчики 6 и 7, сумматор 17 (этот сумматор нужен при наличии двух индуктивных датчиков), усилитель 18 с фазочувствительным детектором, блок 19 сравнения (су мматор), широтно-импульсный преобразователь 20 и блок 21 согласования сигналов управления приводом прибора и приводом поперечной подачи шлифовального круга, включающим электродвигатель

22, получающий сигнал от системы программного управления станка и передающий движение шлифовальной бабке 23. Сумматор 17 связан своими входами с выходами датчиков 6 и 7, а выходом -- со входом усилителя 18, выход которого подключен к одному из входов блока 19 сравнения. Ко второму входу блока 19 подключен выход блока

21 согласования, на вход которого подается сигнал системы программного управления станка. Выход блока 19 связан с входом широтно-импульсного преобразователя 20, выход которого связан с электродвигателем

12 привода прибора. Блок 21 согласования состоит из усилителя 24 постоянного тока, вход которого является входом блока 21, и электронного ключа 25, один из входов которого связан с выходом усилителя 24, второй вход — с датчиком касания инструмента и детали (на чертеже не показан), а выход ключа является выходом блока 21.

Система управления приводом прибора работает следующим образом.

После установки детали 4 для обработки на станок по команде системы программного управления станка включается электродвигатель 12, осуществляющий сведение измерительных наконечников 2 и 3, жестко связанных с чувствительными элементами (на чертеже не показаны), индуктивных датчиков 6 и 7. Для контакта измерительных наконечников 2 и 3 с деталью 4 наконечники под действием пружин датчиков, создающих измерительное усилие, находятся в крайних положениях, при которых в каждом индуктивном датчике 6 и 7 вырабатывается наибольший сигнал. Оба сигнала поступают в сумматор 17, алгебраически складываются в нем и далее через усилитель 18, блок 19 сравнения и широтно-импульсный преобразователь 20 сигнал поступает на электродвигатель 12, заставляя его работать на максимальных оборотах и сводить измерительные наконечники 2 и 3 с наибольшей скоростью. При контакте с деталью 4 измерительные наконечники 2 и 3 начинают геремещаться из своих крайних положений, при этом суммарный сигнал индуктивных датчиков 6 и 7 уменьшается. Вместе с суммарным сигналом уменьшается скорость перемегцения измерительных наконечников 2 и 3. При достижении суммарным сигналом нулевого значения перемещение измерительных на1071413

Составитель В. Алексеенко

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Повхан

Заказ 11536/9

3 конечников 2 и 3 прекращается. Информация о диаметре детали 4 с фотоэлектрического преобразователя 10-11 поступает в систему программного управления станка, которая с учетом этой информации вырабатывает сигнал для управления двигателем 22, перемещающим шлифовальную бабку 23 в заданное положение относительно измеренной детали. По сигналу от датчика касания, определяющего момент касания шлифовального круга 5 с деталью, например датчика мощности, система программного управления вырабатывает сигнал, соответствующий перемещению шлифовальной бабки 23 с заданной подачей. Этот же сигнал (от системы программного управления) поступает на вход блока 21 согласования, т.е. 15 на вход усилителя 24, который согласовывает уровни входного и выходного сигналов для приведения в соответствие величины скорости перемещения шлифовальной бабки 23 и измерительных наконечников 2 и 3. На выходе блока 21 сигнал появляется только после срабатывания электронного ключа, управляемого от датчика касания.

Если скорость перемещения измерительных наконечников 2 и 3 соответствует скорости изменения диаметра детали 4, суммарный сигнал индуктивных датчиков 6 и 7, поступающий в усилитель 18, равен нулю.

И, таким образом, динамическое смещение измерительной системы отсутствует. При появлении рассогласования в скоростях изменения диаметра детали 4 и перемещения измерительных наконечников 2 и 3 в индуктивных датчиках 6 и 7 появляются сигналы величина и полярность которых определяется упомянутым рассогласованием скоростей.

Суммарный сигнал на выходе сумматора 17, пройдя усилитель 18, поступает в блок 19, в котором он алгебраически складывается с сигналом, поступающим из системы программного управления через блок 21 согласования. Выходной сигнал блока 19 поступает через преобразователь 20 на электродв и гател ь 12.

Таким образом, сигнал, поступающий на вход электродвигателя 12, формируется из двух составляющих: суммарного сигнала на выходе индуктивных датчиков и сигнала на выходе блока 21, причем первая составляющая значительно меньше второй (при идеальных условиях процесса обработки первая составляющая стремится к нулю), в то время как в известном устройстве сигнал, поступающий на вход электродвигателя привода прибора, полностью формируется из сигнала на выходе индуктивного датчика.

Следовательно, динамическая погрешность, равная перемещению измерительных наконечников и пропорциональная выходному напряжению индуктивных датчиков, становится меньше, что повышает точность измерения.