Устройство измерения линейных перемещений рабочих органов кузнечно-прессовой машины

 

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОЙ МАШИНЫ , содержащее для каждого рабочего органа источник света с оптическим фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь , вход которого соединен с выходом фотодатчика, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения и улучщения условий обслуживания, оно снабжено двумя узлами выделения одиночного импульса , датчиком угла поворота рабочего вала привода, синхронизатором, двумя счетчиками , двумя элементами формирования переднего и заднего фронтов входного импульса , селектором длительности, электронным секундомером, блокоминформации -с памятью и генератором импульсов, а также двумя многопрограммными делителями частоты и двумя преобразователями частотакод , выходы которых соединены-с входами блока информации, к другим входам которо,го подключены выходы синхронизатора, селектора длительности, электронного секундомера и генератора импульсов, причем вход синхронизатора соединен с выходом датчика угла поворота рабочего вала привода , а выход соединен с входами узлов выделения одиночного импульса, другие входы которых соединены с выходами соответствующих усилителей-формирователей, а выход генератора импульсов соединен с входами селектора длительности электронного секундомера, блока информации, эле ментов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и со счетными i входами обоих счетчиков, установочные входы которых подсоединены к выходам (Л соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса , при этом выходы узлов выделения одиночного импульса соединены с входами управления соответствующих счетчиков и входами соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронта входного импульса, другой выход генератора импульсов соединен с входами многопро граммных делителей частоты, входы управ4 О5 ления которых соединены с выходами соответствующих счетчиков, а выходы элементов О5 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса соединены с входами управления соответствующих преобразовав телей частота-код, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих многопрограммных делителей час-, тоты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

see В 21 J 746

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3543221/25-27 (22) 23.12.82 (46) 30.05.84. Бюл. № 20 (72) В. П. Вяткин, В. Б. Кейзман, В. Я. Колесников, В. В. Косоговский, В. М. Огарев и В. А. Филиппов (71) Воронежское производственное объединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования им. М. И. Калинина и Воронежский политехнический институт (53) 621.973 (088.8) (56) 1. Черненский О. Н. и Перфилов В. И.

Импульсный фотоэлектрический датчик для измерения линейных перемещений.— «Кузнечно-штамповочное производство», 1964, № 12, с. 22 — 24 (п рот от и п) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧИХ

ОРГАНОВ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОЙ МАШИНЫ, содержащее для каждого рабочего органа источник света с оптическим фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотодатчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и улучшения условий обслуживания, оно снабжено двумя узлами выделения одиночного импульса, датчиком угла поворота рабочего вала привода, синхронизатором, двумя счетчиками, двумя элементами формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, селектором длительности, электронным секундомером, блоком информации с памятью и генератором импульсов, а также двумя многопрограммными делителями част,,SU... 1094664 тоты и двумя преобразователями частотакод, выходы которых соединены с входами блока информации, к другим входам которо.го подключены выходы синхронизатора, селектора длительности, электронного секундомера и генератора импульсов, причем вход синхронизатора соединен с выходом датчика угла поворота рабочего вала привода, а выход соединен с входами узлов выделения одиночного импульса, другие входы которых соединены с выходами соответствующих усилителей-формирователей, а выход генератора импульсов соединен с входами селектора длительности электронного секундомера, блока информации, элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и со счетными входами обоих счетчиков, установочные Я входы которых подсоединены к выходам соответствующих элементов формирования (/) переднего и заднего фронтов входного импульса, при этом выходы узлов выделения одиночного импульса соединены с входами управления соответствующих счетчиков и входами соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронта входного импульса, другой выход генератора импульсов соединен с . входами многопрограммных делителей частоты, входы управления которых соединены с выходами соответствующих счетчиков, а выходы элементов Ж формирования переднего и заднего фронтов 1 ф входного импульса соединены с входами управления соответствующих преобразователей частота-код, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих многопрограммных делителей час-: тоты.

1094664

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением.

Известно устройство для измерения линейных перемещений рабочих органов кузнечно-прессовой машины, содержащее источник света с оптическим фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотодатчи- 10 ка 11).

Известное устройство не обеспечивает высокой точности измерений, а также неудоб. но в обслуживании, поскольку требует, кроме расшифровки осцилл*ограмм, использования вспомогательных графических зависимостей.

Цель изобретения — повышение точности измерения и улучшение условий обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство измерения линейных перемещений рабочих органов кузнечно-прессовой машины, содержащее для каждого рабочего органа источник света с оптическим. фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотодатчика, снабжено двумя узлами выделения одиночного импульса, датчиком угла поворота рабочего вала привода молота, ЗО синхронизатором, двумя счетчиками, двумя элементами формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, селектором длительности, электронным секундомером, блоком информации с памятью, генератором импульсов, а также двумя многопрограммны-З ми делителями частоты и двумя преобразователями частота-код, выходы у которых соединены с входами блока информации, к другим входам которого подключены выходы синхронизатора, селектора длительности, электронного секундомера и генера- 4О тора импульсов, причем вход синхронизатора соединен с выходом датчика угла поворота рабочего вала привода, а выход соединен с входами узлов выделения одиночного импульса, другие входы которых соединены 4 с выходами соответствующих усилителейформирователей, а выход генератора импульсов соединен с входами селектора длительности, электронного секундомера, блока ин< рмации, элементов формирования пер,.;его и заднего фронтов входного импульса и со счетными входами обоих счетчиков, установочные входы которых подсоединены к выходам соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, при этом выходы узлов выделения одиночного импульса соединены с 55 входами управления соответствующих счетчиков и входами соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, другой выход генератора импульсов соединен с входами многопрограммных делителей частоты, входы управления которых соединены с выходами соответствую- щих счетчиков, а выходы элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса соединены с входами управления соответствующих преобразователей частотакод, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих многопрограммных делителей частоты.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема молота; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — блок-схема устройства.

В станине 1 установлены штоки 2 и 3 (несущие инструмент) с поршнями 4 и 5.

Последние делят рабочие цилиндры соответственно на полости 6, 7 и 8, 9. В станине 1 также размещены компрессорные поршни 10 и 11 со штоками 12 и 13. Поршни 10 и 11 делят компрессорные цилиндры на полости 14, 15 и 16, 1?. Полости 6 и 7 связаны через распределительные краны 18 и 19 с полостями 14 и 15. Полости 8 и 9 связаны соответственно через распределительные краны 20 и 21 с полостями 16 и 17.

Поршни 10 и 11 со штоками 12 и 13 связаны соответственно через шатуны 22 и 23 с рабочим валом 24. На валу 24 установлен маховик 25, который связан через клиноременную передачу 26 со шкивом 27 электродвигателя 28. Деформируемая заготовка 29 размещается на оси ковки.

На валу 24 установлен датчик 30 угла поворота вала. На станине 1 также установлены источники света 31 и 32 с оптическими фокусирующими элементами, фотодатчики 33 и 34 и размещенные между ними линейки 35 и 36 перемещений, закрепленные соответственно на штоках 2 и 3. Выходы фотодатчиков 33 и 34 соединены с входами соответствующих усилителей-формирователей 37 и 38, а выход датчика 30 угла поворота вала 24 соединен с входом синхронизатора 39, выход которого подключен к первым входам узлов 40 и 41 выделения одиночного импульса, к второму входу селектора 42 длительности и к четвертому входу блока 43 информации. Первый выход генератора 44 импульсов подключен к первым входам элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, к счетным входам счетчиков 47 и 48 и к первым входам селектора 42 длительности, электронного секундомера 49, блока

43 информации. Второй выход генератора 44 импульсов подключен к входам многопрограммных делителей 50 и 51 частоты, выходы которых соединены с входами соответствующих преобразователей 52 и 53 частоРа-код. Выходы усилителей-формирователей 37 и 38 подключены к вторым входам соответствующих узлов 40 и 41 выделения одиночных импульсов, выходы которых под1094664 ключены к вторым входам соответствующих элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и к входам управления соответствующих счетчиков 47 и 48, выходы которых подключены к входам управления соответствующих многопрограммных делителей 50 и 51 частоты.

Выход селектора 42 длительности подключен к пятому входу блока 43 информации и к второму входу электронного секундомера 49, выход которого подключен к шестому входу блока 43 информации, второй и третий входы которого подключены к выходам соответствующих преобразователей 52 и 53 частота-код. Установочные входы счетчиков 47 и 48 подключены к первым выходам соответствующих элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, вторые выходы которых подключены к входам управления соответствующих преобразователей 52 и 53 частота-код.

В дальнейшем при описании работы устройства измерения линейных перемещений горизонтального пневматического молота приняты следующие общепринятые обозначения:

F — частота импульсов на первом выходе генератора 44 импульсов;

D — диаметр отверстий на линейках 35

10

25 н 36 перемещений;

0 F — частота импульсов на втором выходе генератора 44 импульсов; 30

Ш вЂ” шаг отверстий линеек 35 и 36 перемещений;

С вЂ” счетный вход счетчиков 47 и 48;

R — установочный вход счетчиков 47 и 48

g,è Ц вЂ” количество импульсов в пачке;

Ь,и В, †двоичн код на выходах счетчиков 47 и 48;

F è4 — частоты импульсов в пачках на выходах многопрограммных делителей

50 и 51 частоты;

V

Л,иА, -двоичный код на выходах преобразователей 52 и 53 частота-код.

Устройство измерения линейных перемещений горизонтального пневматического мо- 45 лота работает следующим образом.

При включенном электродвигателе 28 крутящий момент будет передаваться со шкива 27 через клиноременную передачу 26 на маховик 25 и далее на рабочий вал 24.

С вала 24 движение передается на шатуны 22 и 23, последние приводят в возвратнопоступательное движение компрессорные поршни 10 и 11 со штоками 12 и 13, которые производят перемещение воздуха из полостей 14, 15 и 16, 17 через распределительные краны 18, 19 и 20, 21 соответственно в полости 6, 7 и 8, 9, что приводит к возвратнопоступательному движению поршней 4 и 5 со штоками 2 и 3, несущими инструмент, движущихся навстречу друг другу и производящих деформацию заготовки 29.

В процессе движения линеек 35 и 36 перемещения вместе со штоками 2 и 3 свет через отверстия попадает на фотодатчики 33 и 34. Во избежание попадания на фотодатчики 33 и 34 света одновременно через два отверстия перед линейками 35 и 36 на источниках света 31 и 32 предусмотрены оптические фокусирующие устройства (не показаны). Шаг отверстий Ш линеек 35 и 36 выполнен равномерным, что обеспечивает прямо пропорциональную зависимость длительности импульсЬв на выходах фотодатчиков 33 и 34 от скорости перемещения штоков 2 и 3. Наличие импульсов на выходах фотодатчиков 33 и 34 соответствует моментам прохождения света через о-верстия линеек 35 и 36 перемещения. Датчик 30 угла поворота рабочего вала формирует на своем выходе серию командных импульсов через равные углы поворота кривошипного вала 24 вращающегося с постоянной скоростью, за один оборот которого молот совершает один полный цикл возвратно-поступательного движения штоков 2 и 3. Первый и последний импульс в серии командных импульсов датчика 30 соответственно стартовый и стоповый, отличающиеся от остальных большей длительностью. Количество командных импульсов в серии выбирается достаточным для получения графиков линейных перемещений с заданной точностью.

Командные импульсы датчика 30 управляют работой узлов 40 и 41 выделения одиночных импульсов ц блоком 43 информации.

Длительность импульсов перемещения, сформированных усилителями-формирователями 37 и 38, соответствует времени прохождения штоками 2 и 3 расстояний, равных диаметру отверстий D линеек 35 и 36 перемещений. Количество импульсов перемегцения соответствует количеству отверстий в линейках 35 и 36 перемещения.

Скорость перемещения штоков 2 и 3 определяется как:

V= — (мм/м с), ОЯ при N»1, что означает: длительность импульсов перемещения должна быть значительно больше длительности импульсов генераторр а 44 и м пул ьсо в.

Узлы 40 и 41 выделения одиночных импульсов выбирают из импульсной последовательности на выходах усилителей-формирователей 37 и 38 по командам датчика 30 угла поворота вала 24 импульса для измерения скорости перемещения штоков 2 и 3, которые поступают на управляющие входы счетчиков 47 и 48. По переднему фронту анализируемого импульса перемещения счетчики 47 и 48 обнуляются короткими импульсами с первых выходов элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и производят подсчет

1094664 импульсов в пачках М и Nz частотой F с первого выхода генератора 44 импульсов . за время действия импульсов перемещения.

Счетчики 47 и 48 в двоичном коде В, и Ва управляют коэффициентом деления многопрограммных делителей 50 и 51 частоты, на входы которых поступают импульсы с частотой D F с второго выхода генератора 44 импульсов. При этом на выходах многопрограммных делителей 50 и 51 частоты присутствуют серии импульсов с частотами F, и Г, численное значение которых равно численным значениям скоростей V, и Ч перемещений штоков 2 и 3. По заднему фронту анализируемого импульса перемещения с выходов элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса значения скоростей V и перемещения штоков 2 и 3 в преобразователях 52 и 53 частота-код в двоичных кодах А и А записываются в память блока 43 информации.

Частота F с первого выхода генератора 44 импульсов поступает на первые входы элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, селектора 42 длительности, блока 43 информации, электронного секундомера 49 и счетные входы счетчиков 47 и 48.

Стартовые и стоповые импульсы, выделенные селектором 42 длительности из серии командных импульсов, поступают в блок 43 информации и осуществляют запуск и останов электронного секундомера 49 для отсчета времени полного цикла возвратно-поступательного движения штоков 2 и 3, которое в двоичном коде Т записывается в. память блока 43 информации. Стартовый импульс сти рает информацию предыдущего цикла движения штоков 2 и 3, подготовив блок 43 информации к работе, стоповый осуществляет выборку информации значений скорос10 тей движения штоков 2 и 3 всех точек отсчета и времени полного цикла на дисплей блока 43 информации.

Погрешность измерения линейных перемещений определяется только точностью выполнения шага и отверстий линеек перемещения, стабильностью частоты генератора импульсов и количеством командных импульсов датчика угла поворота кривошипного вала.

Поэтому с помощью предлагаемого устройства можно производить измерения линейных перемещений с высокой точностью в широком диапазоне перемещений движушихся частей молота. При этом достигается автоматизация процесса измерения линей25 ных перемещений, поскольку результат измерения выдается блоком информации (или его дисплеем) в конечной цифровой форме без промежуточных операций. Этим достигается эффективность использования устройства. !

1094664

Рирz

Cmites М

Составитель В. Стоколов

Редактор Е. Папп Техред И. Верес Корректор О Тнгор

Заказ 3488/5 Тираж 641 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