Устройство для дистанционной разметки горячих поковок

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ РАЗМЕТКИ ГОРЯЧИХ ПОКОВОК, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения, каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а также отсчетно-регистрирующий узел, выполненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности разметки, оно снабжено двумя фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, корректором смещения оси светового потока, многогранной призмой с датчиком центрального положения светового луча, а также системой автоматического регулирования положения корректора , выполненного в виде плоскопараллельной пластины, связанной с валом реверсивного серводвигателя, подключенного к выходу системы автоматического регулирования положения корректора , входа которой соединены с упомянутыми двумя фотодатчиками и датчи- «g ком центрального положения светового (Л луча. 4 сд сд со tsD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 21 С 51/00

Jeer AÔ.,„, йс, 7E!;;., Q

QfkJEHOTE

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3590781/25-27 (22) 17 ° 05,83 (46) 30.06.87 Бюл. № 24 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А.В.Кочаровский и M.Å.Ìàðãóñ (53) 621.979(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 505252, кл. В 21 С 13/00, 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ РАЗМЕТКИ ГОРЯЧИХ ПОКОВОК, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения, каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а также отсчетно-регистрирующий узел, выполненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора, о т л и-„„SU„„1145532 A ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности разметки, оно снабжено двумя фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, корректором смещения оси светового потока, многогранной призмой с датчиком центрального положения светового луча, а также системой автоматического регулирования положения корректора, выполненного в виде плоскопараллельной пластины, связанной с валом реверсивного серводвигателя, подключенного к выходу системы автоматического регулирования положения корректора, входы которой соединены с упомянутыми двумя фотодатчиками и датчи- Е

И ком центрального положения светового луча.

1145532

2. Устройство по п.I о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что многогранная призма выполнена с плоскопараллельными гранями и установлена по оптической оси оптического квантового генератора с воэможностью вращения относительно своей оси.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что система автоматического регулирования положения корректора выполнена в виде дифференциального и операционного усилителей, двух триггеров Шмидта, фазоимпульсного детектора и автоматиИзобретение относится к области машиностроения, в частности, к конструкции систем управления оборудованием для обработки давлением.

Известно устройство для дистанционной разметки горячих поковок, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения, каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а также отсчетно-регистрирующий узел, выполненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора.

Однако в известном устройстве не предусмотрена коррекция смещения пентапризмы относительно оптической оси светового потока, что приводит к снижению точности разметки.

Цель изобретения . — повышение точности разметки путем использования коррекции оси светового потока, направляемого на пентапризму.

Эта цель достигается тем, что устройство для дистанционной разметки горячих поковок, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения, каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а также отсчетно-регистрирующий узел, выполненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора, снабжено двумя фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, корректором смещения оси светового потока, многогранной призмой с датчиком центральческого регулятора, соединенного своим выходом с реверсивным серводвигателем, а входом подключенным к выходу фазоимпульсного детектора, входы которого соединены с выходами триггеров Шмидта, вход одного из которых подключен к выходу дифференциального усилителя, а вход другого — к выходу операционного усилителя, при этом входы дифференциального усилителя соединены с фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, а вход операционного усилителя соединен с датчиком центрального положения светового луча.

--ного положения световбго луча, а также системой автоматического регулирования положения корректора, выполненного в виде плос5 копараллельной пластины, связанной с валом реверсивного серводвигателя, подключенного к выходу системы автоматического регулирования положением

f0 корректора, входы которой соединены с упомянутыми двумя фотодатчиками и датчиком центрального положения све тового луча, Кроме этого, многогранная призма

15 выполнена с плоскопар лел гранями и установлена по оптической оси оптического квантового генератора с возможностью вращения вокруг своей оси, а система автоматического pery 0 лирования положения корректора выполнена в виде дифференциального и операционного усилителей, двух триггеров Шмидта, фазоимпульсного детектора и автоматического регулятора, соединенного своим выходом с реверсивным серводвигателем, а входом подключенным к выходу фазоимпульсного детектора, входы которого соединены с выходами триггеров Шмидта, вход

З0 одного из которых подключен к выходу дифференциального усилителя, а вход другого — к выходу операционного усилителя, при этом входы дифференциального усилителя соединены с

35 фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, а вход операционно11455

ro усилителя соединен с датчиком центрального положения светового луча.

На фиг ° 1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — пример возникновения ошибки при смещении пентапризмы; на фиг.3 — размещение фотодатчиков на пентапризме; на фиг.4функциональная схема. системы автоматического регулирования. f0

Устройство содержит оптический квантовый генератор 1 непрерывного излучения, по оптической оси которого установлены вращающаяся вокруг своей оси многогранная призма 2 с плоскопараллельными гранями и плоскопараллельная пластина 3, выполненная из оптического стекла и.закрепленная на выходном валу реверсивного серводвигателя 4.

Призма 2. установлена на диске 5, на котором с равномерным шагом размещены метки 6 в количестве равном количеству граней призмы 2. Напротив меток 6 расположен датчик 7 централь-25 ного положения светового луча, закрепленный неподвижно с возможностью регулирования своего углового смещения. Призма 2 диском 5 сочленены с валом быстроходного электродвигателя (на схеме не показан).

На жестко закрепленном монорельсе

8 подвижно установлена каретка 9, снабженная отсчетно-регистрирующим узлом в виде измерителя 10, соединенным с индикатором ll показывающим линейное перемещение пентапризмы 12 с кареткой 9 по монорельсу 8.

Пентапризма 12 выполнена с частично прозрачной гранью 13. Фотодатчики 40

14 и 15 симметрии распределения интенсивности светового потока установлены на призме 16, соединенной с пентапризмой 12 по ее оптической оси.

Изломанная оптическая ось пента- 45 призмы 12 направлена на контролируемую поковку 17. В. смещенном положении пентапризмы 12, вызванном непрямолинейностью d монорельса 8, изломанная оптическая ось пентапризмы 12 смещается вдоль оси контролируемого изделия 17 на. величину непрямолинейности с „ монорельса 8. На призме 16 фотодатчики 14 и 15 образованы из двух групп фотодиодов 18, расположен-55 ных симметрично относительно оптической оси пентапризмы 12.

Фотодатчики 14 и 15 подключены на вход автоматической системы регу32 4 лирования, а именно на симметричные входы дифференциального усилителя 19, выход которого соединен со входом триггера Шмидта 20. Датчик 7 центрального положения светового луча, выполненный, например, на фотодиоде, подключен на вход операционного усилителя 21, снабженного резистором 22 и конденсатором 23. Выход усилителя

21 соединен с входом второго триггера.Шмидта 24. Импульсные выходы обоих триггеров Шмидта 20 и 24 подключены на входы фаэоимпульсного детектора 25, выход которого присоединен на вход автоматического регулятора 26, соединенного с реверсивным серводвигателем 4.

Устройство работает следующим образом.

Луч оптического квантового генератора 1, проходя через вращающуюся призму 2, получает на ее выходе периодическое плоскопараллельное смещение (сканирование) с частотой, равной частоте вращения призмы 2, умноженной на число ее граней.

Сканирующий луч, поступая на фотодатчики 14 и 15 в моменты их равной освещенности, возбуждает в триггере

Шмидта 20 переходной процесс, характеризующийся появлением на выходе последнего импульсного сигнала.

В узле вращающейся призмы 2, в моменты, когда ее две противоположные грани становятся перпендикулярными к оси луча, датчик 7 формирует импульс, который, проходя через усилитель 21, возбуждает во втором триггере Шмидта 24 переходной процесс и соответствующий ему импульсный сигнал.

В зависимости от величины и. знака смещения пентапризмы 12 с оси луча оптического квантового генератора 1, происходит смещение в очередности и во времени между моментами поступления импульсов от триггеров 20 и 24 на входы фаэоимпульсного детектора

25 ° В зависимости от очередности детектор меняет знак выходного сигнала, а в зависимости от смещения во времени — его величину. Таким образом, иа вход автоматического регулятора 26 поступает сигнал постоянного тока, амплитуда и знак которого характеризует знак и величину смещения пентапризмы 12 °

В соответствии с поступающим сигналом регулятор 26 формирует управ1145532

Редактор Е.Нефедова

Техред М.Ходанич

Корректор В.Бутяга

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Заказ 2690/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляющий сигнал на реверсивный серводвигатель 4, который, в свою очередь, отрабатывает угол поворота пластины

3, соответствующий нулевому сигналу на входе детектора 25. Это достигается тем, что при вращении пластины 3 луч оптического квантового генерато-ра 1 получает плоскопараллельное смещение, изменяющееся до тех пор, пока

> в системе регулирования не установится равновесное состояние, соответствующее центральному прохождению луча через пентапризму 12. Это состояние устройства отвечает условию коррекции погрешностей, вносимых непрямолинейностью монорельса 8, и обес— печивает повышение точности разметки.