Устройство для контроля режущего инструмента

 

Изобретение относится к станкостроению , в частности к устройствам для контроля режущего инструмента на станках. Цель изобретения - упрощение конструкции и растирание области применения за счет введения маски в оптическую систему. Устройство содержит маску с изображением проекции инструмента в исправном состоянии. Маска размещена непосредственно перед фотоэлементом, к выходу которого подсоединены последовательно входной усилитель, компаратор, выходной усилитель , блок управления и интерфер1С- ный блок, выход которого соединен с вторым входом блока управления, два остальных выхода которого соединены соответственно с осветителем и инверсным входом компаратора. Для повышения разрешающей способности измерения маска выполнена в виде шаблона из непрозрачного материала с прорезью , идентичной проекции инструмента в исправном состоянии. Для упрощения изготовления маски она может быть выполнена в виде пластины из непрозрачного материала со сквозными отверстиями в контрольных точках проекции инструмента в исправном состоянии . Маска может быть также выполнена в виде негатива на фотопластине с изображением проекции инструмента в исправном состоянии. Для повышения универсальности устройства в него введен механизм смены масок, вход и выход которого соедин ены соответственно с четвертым выходом и третьим входом блока управления. 3 3.п. ф-лы, 3 ил. (Л со 00 Ci 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 В 49/00

i ((.0 1) -1 д аг

° У

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ иихф„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4002061/25-08 (22) 02.01 .86 (46) 07.04.88. Бюл. М 13 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) Д.А.Ныс, А.А.Наталии, В.С.Белов, В.Н.Инанидзе, В.А.Ермаков, С.А. Данченко, Д.А.Кац и А.М.Лурье (53) 621.91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 963698, кл. В 23 В 25/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ KOHTPOJIH РЕЖУЩЕ1 О

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для контроля режущего инструмента на станках. Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение области применения за счет введения маски в оптическую систему. Устройство содержит маску с изображением проекции инструмента в исправном состоянии. Маска размещена непосредственно перед фотоэлементом, к выходу которого подсоединены последовательно входной

„„SU„„1386381 А 1 усилитель, компаратор, выходной усилитель, блок управления и интерфейсный блок, выход которого соединен с вторым входом блока управления, два остальных выхода которого соединены соответственно с осветителем и инверсным входом компаратора. Для повышения разрешающей способности измерения маска ныполнена в ниде шаблона из непрозрачного материала с прорезью, идентичной проекции инструмента в исправном состоянии. Для упрощения изготовления маски она может быть выполнена в виде пластины из непрозрачного материала со сквозными отверстиями в контрольных точках

Ф проекции инструмента н исправном состоянии. Маска может быть также выполнена в виде негатива на фотопластине с изображением проекции инструмен- С та н исправном состоянии. Для повышения универсальности устройства в него введен механизм смены масок, вход и выход которого соединены со ив ответственно с четвертым выходом и С© третьим входом блока управления. 00

3 з.п. ф-лы, 3 ил. СЬ

1386381

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для контроля целостности режущего инструмента на агрегатных станках, автоматических линиях, станках с

ЧПУ.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение области его применения за счет введения маски в оп- 10 тическую систему контроля инструмента.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — варианты выполнения масок; на фиг.3 — схемы бло- 15 ка управления и интерфейсного блока.

Устройство содержит последовательно размещенные осветитель 1, объектив

2, маску 3 с изображением проекции 20 инструмента 4 в исправном состоянии, фотоэлемент 5, к выходу которого подсоединены последовательно входной усилитель 6, компаратор 7, выходной усилитель 8, блок 9 управления и ин- 25 терфейсный блок 10, выход которого соединен с вторым входом блока управления, три остальных выхода которого соединены соответственно с осветителем 1, инверсным входом компаратора 30

7 и механизмом 11 смены масок, вход и выход которого соединены соответственно с четвертым выходом и третьим входом блока 9 управления. Блок 10 соединен с системой 12 управления станком.

В зависимости от требований к разрешающей способности измерения при контроле возможны несколько вариантов выполнения маски. 40

Маску в виде негатива выполняют путем фотографирования проекции инструмента в исправном состоянии, установленного между осветителем 1 и объективом 2, на фотопластину, разме- 45 щенную непосредственно перед фотоэлементом 5.

Маску в виде шаблона изготовляют из непрозрачного материала, например листовой стали толщиной 1-1,5 мм, путем изготовления негатива и выполнения по нему прорези, повторяющей проекцию инструмента на негативе на электроэрозионном или фрезерном станках с ЧПУ.

Маску можно изготовить из непрозрачного материала, например, пластины из мативированного органического стекла толщиной 1 мм, которую размещают непосредственно перед фотоэлементом 5. Проецируют инструмент, например сверло, на пластину и в контрольных точках проекции инструмента выполняют сквозные отверстия диаметром 0,8-1 мм. Количество и расположение отверстий определяется типом инструмента. Делают пластину непрозрачной, например окрашивают (фиг.2).

В блок 9 управления входят последовательно соединенные счетчик 13 текущего номера кадра, схема 14 равенства, второй вход которой соединен с регистром 15 входной информации, и триггер 16 управления; последовательно соединенные триггер 17 управления осветителем 1, линия 18 задержки, триггер 19, выход которого соединен со схемой 20 совпадения и через линию 21 задержки с вторыми входами триггеров 19 и 17; задатчик

22 порога срабатывания компаратора 7.

Интерфейсный блок 10 состоит из трех выходных цепей, включающих согласующие усилители 23-25 и согласующие элементы 26-28 и трех входных элементов 29-31.

Выход триггера 16 соединен с усилителем 23, триггера 17 — с усилителем 24, схемы 20 — с усилителем 25.

Выходы элементов 29-31 соединены соответственно с входом регистра 15, вторым входом триггера 16 и вторым входом триггера 17.

Вход счетчика 13 соединен с механизмом 11, выход задатчика 22 — с инверсным входом компаратора 7, второй вход схемы 20 — с усилителем 8.

Выходы элементов 26-28 и входы элементов 29-31 соединены с системой

12 управления станком.

Устройство работает следующим образом.

Перед фотоэлементом 5 в фокальной плоскости объектива 2 устанавливают маску 3 контролируемого инструмента.

Размещают инструмент в исправном состоянии между осветителем 1 и объективом 2 в позицию, которую занимал инструмент при изготовлении маски. По команде блока 9 включают осветитель 1. На выходе фотоэлемента 5 появляется сигнал, который через усилитель 6 поступает на прямой вход компаратора 7, на инверсный вход которого поступает сигнал из блока 9, величина которого определяет пороговое значение срабатывания компаратора

1386381

7, соответствующее исправному состоянию инструмента. Выходное напряжение компаратора 7 подается на вход усилителя 8 постоянного тока, работающего в ключевом режиме. При отсутствии сигнала рассогласования в компараторе 7, что соответствует исправному состоянию инструмента, на выходе усилителя 8 формируется сигнал, который )0 через блоки 9 и 10 подается в систему

12 управления станком и свидетельствует о готовности устройства к работе.

После обработки детали инструмент

4 устанавливают в исходное контрольное положение, по команде системы

12 блок 10 вырабатывает сигнал, поступающий в блок 9 и вырабатывающий сигнал включения осветителя 1, после включения которого на выходе фотоэлемента 5 появляется сигнал, поступающий через усилитель 6 на прямой вход компаратора 7, где сравнивается с пороговым значением сигнала, посту- 25 пающего на инверсный вход компаратора 7 из блока 9.

При наличии отклонения величины текущего значения сигнала от порогового значения сигнала компаратор 7 30 вырабатывает сигнал рассогласования, который через усилитель 8, блоки

9 и 10 поступает в систему 12. Этот сигнал соответствует наличию неисIIpBBHocTH инструмента 4 H запрещает работу станка.

Устройство целесообразно использовать при контроле инструментов на станках с одной инструментальной наладкой, например, на агрегатных 40 станках. Для станков, где инструментальные наладки меняются, например на станках с ЧПУ, целесообразно использовать устройство с механизмом

11 смены масок 3. Механизм 11 может быть выполнен в виде многопозиционного поворотного делительного диска по конструкции аналогичного дисковому инструментальному магазину станка с

Диск может быть выполнен из органического стекла толщиной 1 мм, и в

его позициях закрепляют маски одного из упомянутых трех видов.

В другом варианте исполнения диск

55 может быть выполнен из листовой стали толщиной, например, 1-1,5 мм, в каждой позиции которого выполнены маски в виде шаблонов.

В третьем варианте диск может быть выполнен из мативированного органического стекла толщиной 1 мм, в каждой позиции которого выполнены маски с отверстиями.

Работа устройства с механизмом смены масок отличается тем, что по команде от системы 1? управления станком блок 10 вырабатывает сигнал, который через блок 9 поступает в механизм 11, который производит смену маски 3 ° После смены маски 3 блок 9 вырабатывает сигнал готовности к проведению контроля °

Экспериментальные исследования работы устройства показали, что для станков, имеющих большую номенклатуру режущего инструмента и часто меняющиеся инструментальные наладки, например станков с ЧПУ, удобней использовать маску 3 в виде пластины из непрозрачного материала со сквозными отверстиями. Для станков, где инструментальные наладки меняются редко, например агрегатных станков в составе автоматических лииий, целесообразно использовать маску 3 в виде негатива или шаблона из непрозрачного материала с прорезью. При этом вариант маски 3 в виде шаблона является более помехоустойчивым и может быть рекомендован для наиболее ответственных случаев контроля.

Формула изобретения

1.Устройство для контроля режущего инструмента, содержащее последовательно размещенные осветитель, объектив и фотоэлемент, блок управления, интерфейсный блок, о т л и— чающее с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения области применения, в него введена маска с изображением проекции инструмента в исправном состоянии, размещенная непосредственно перед фотоэлементом, к выходу которого подсоединены последовательно входной усилитель, компаратор, выходной усилитель, блок управления и интерфейсный блок, выход которого соединен с вторым входом блока управления, два остальных выхода которого соединены соответственно с осветителем и инверсным входом компаратора.

2.Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

1386381 повышения разрешающей способности измерения, маска выполнена в виде шаблона из непрозрачного материала с прорезью, идентичной проекции инструмента в исправном состоянии.

3.Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения изготовления маски, она выполнена в виде пластины из непрозрач- 10 ного материала со сквозными отвевстиями в контрольных точках проекции инструмента в исправном состоянии.

4.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения универсальности устройства, в него введен механизм смены масок, вход и выход которого соединены соответственно с четвертым выходом и третьим входом блока управления.

1386381

Составитель В.Алексеенко

Техред Л.Олийнык Корректор M.Ìàêñèìèïèíåö

Редактор С.Патрушева

Заказ 1455/17

Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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