Устройство контроля энергии удара

 

Изобретение относится к области автоматизации 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 поступательного движений. Целью изобретения является автоматизация процесса отработки последовательности ударов пресса с заранее заданным количеством ударов и уровнями энергии на каждом из них и повьппение производительности винтового пресса. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее приемоизлучающий датчик, тракты излучения и приема, введен блок формирования 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, сравнения , 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. I ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<д11 4 С 08 С 25/00

-« PЮэй з д

3 1 э : » 1

4h uA0;. "х !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4041622/25-27 (22) 25.12.85 (46) 07.10.87. Бюл. Р 37 (71) Проектно-конструкторский и технологический институт кузнечно-прессового роботостроения (72) В.И.Псавко, E..С.Лазуренко и P.Ñ.Ïðoêîïåíêî (53) 621.73.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1111190, кл. G 08 С 25/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭНЕРГИИ

УДАРА (57) Изобретение относится к области автоматизации 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 поступательного движений. Целью изобретения

„„SU„„1343435 А1 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 приемоизлучающий датчик, тракты излучения и приема, введен блок форI 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, сравнения, 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 ил.

1343435

Изобретение относится к автомг.т> зации механической обработки деталей,. предназначено для контроля энергии удара по линейной скорости вращ>ения 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 энер-. гии (скорости) на каждом иэ них и повышение производительности винтово. го пресса.

На чертеже представлена с..: уктур-" ная схема устройства.

Приемоизлучающий акустический датчик 1 впараллель подключен ксаксиаль,ными кабелями к сигнальному входу приемного усилителя ?. Второй выхо>> генератора 4 через аттенюатор 3, предназначенный для ослабления выходного напряжения генератора,, и выход при много усилителя . 2 подключены к входу час-отного детектора 5., пред-. назначенного для преобразования отклонения d f частоты высокочастотного заполнения поступающих на его вход импульсов от собственной его частоты настройки в:;>остоянное нап-. ряжение, 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 о.! объекта., а управляющий вход АЗУ 9 подкгаочен к первому выходу ГТИ 8. Ключ 7 предназначен для перецачи отраженного от объекта аналогового сигнала от частотного детектора 5 на вход дифферен-циального усилителя (ДУ) 10 и подклю-чен своим выходом к прямому сигнальному входу ДУ 1О, 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., выделения их разности, усиления ее или пропорциональногo пересчета ее в другой аналоговь>й сигнал, пропорциональный кинетической энергии тела„ частоте вращения,, и передачи разностного сиг-нала на вход компаратора 11 и подключен своим выходом к первому входу компаратора 1, второй вход которого соединен с задатчиком 12 уровней энергии .удара (скорости)„ гредставляющим собой сменную уставку и предназначенным для ссздания на втором входе компаратора опорного сигнала, соответствующего заданному уровню энергии удара, Выход компаратора 11 через линию .3 связи подключен к вхо— ду счетчика 14, предназначенного для 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 16 совпадения, блок 17 сравнения и блок

ИЛИ 18. Второй вход блока 16 .совпадения, предназначенного для подачи управляющего сигнала в регистр 19, подсоединен к выходj комм татора 20, служащего для подключения к блоку 16 совпадения соответствующей заданному количеству ударов уставки задатчика

?1 количества 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 !9, выход которого соединен линией 26 связи с эадатчиком 12 уровня энергии удара. Управление ФКУ 23 осуществляется импульсами с третьего выхода ГТИ8, 1343435

Устройство работает следующим образом.

Электрические сигналы возбуждения датчика 1 в виде радиоимпульсов дли5 тельностью i частотой заполнения f о и частотой повторения f ïî коаксиальному кабелю с первого выхода генератора 4 поступают в датчик 1, где преобразуются в акустические тех же па- 10 раметров (зондирующие импульсы) и излучаются в воздушную среду в направлении объекта. Одновременно с второго выхода генератора 4 через аттенюатор 3 ослабленный импульс воз- 15 буждения поступает на частотный детектор 5, входные цепи которого настроены на частоту f так, что при о

Отсутствии отклонения df частоты пришедшего 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- 25 делах от (+Аf„ „с ) до (-ЗfÄÄ, ) полосы пропускания частотного детектора

5. С выхода частотного детектора 5 сигнал с уровнем, соответствующим истинному значению частоты заполне- 30 ния зондирующего импульса, т.е. с учетом временной и температурной нестабильности g f 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 40 импульса и начинает считываться с момента прихода на управляющий вход

АЗУ 9 с первого выхода ГТИ 8 управляющего сигнала, соответствующего началу приема отраженного импульса. 45

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- 55 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 10 ° В 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 кинетической 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 выходной

1343435 шины 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 так же 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 изобретения

Устройство 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, задатчиком числа ударов, коммутатором, регистром, линиями связи, при этом к выходу компаратора линий связи подключен вход счетчика числа ударов, соединенного с дешифратором, выход которого подключен впараллель к первому входу ,10 блока ИЛИ, второй вход которого линией связи подключен к формирователю команд управления и к первым входам блока совпадений и блока сравнений, вторые входы которых подключены к выходу задатчика числа ударов соответственно через коммутатор и непосредственно, выход блока совпадений соединен с первым входом регистра, второй вход которого через линию связи подключен к выходу формирователя команд управления, третий вход — к выходу блока ИЛИ, а выход через линию связи — к входу задатчика уровней энергии удара, выход блока сравнения линией связи соединен с входом формирователя команд уп— равления.

30 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 одного ключа соединен с инверсным выходом дифференциального усилителя через аналоговое запоминающее устройство, а выход второго — непссредственно с прямым входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика 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 винтового пресса, оно снабжено счетчиком числа ударов, дешифратором, блоками сов1343435

Составитель Е.Потапов

Техред M.Дидцк Корректор С.Черни

Редактор И.Николайчук

Заказ 4825/50

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4