Устройство для контроля шпиндельного узла

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении, в частности станкостроении, для диагностики враш.аюшихся валов типа шпинделей, к котоу Фиг.1 18 рым предъявляются требования но надежности . Цель изобретения - повып1ение точности устройства путем синхронизации момента записи сигналов с датчиков с угловым положением вращаюшейся части. Устройство работает следующим образом. Формирователь импульсов 14 формирует сигналы управления блоком опроса датчиков 2 и блоком синхронного считывания 10 и с кодом адреса, управляюш,им аналоговым коммутатором 19, блоком синхронного считывания 20 и аналого-цифровым преобразователем 21, формирует сообщение, которое через регистр сдвига 8 и излучатель 13 в виде светового сигнала передается с вращающейся части I на неподвижную. Формирователь импульсов 14 формирует сигналы управления записью при фиксированных положениях вращающейся части I. 4 ил. & Фиг.1 18

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1388929

А1 (5и 4 08 С 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! „ 1 @Я1

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 4098452/24-24 (22) 30.07.86 (46) !5.04.88. Бюл. № !4 (7!) Хабаровский политехнический институт (72) И. А. Иванов (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1259320, кл. G 08 С 23/00, 1986.

Брондштетер А. Бесконтактная передача результатов измерений от фрезерного шпинделя. — Industrie-anreiger, 1979, V. 101 № 61, р. 18 — 19. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ШГ1ИНДЕЛЬНОГО УЗЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении, в частности станкостроении, для диагностики вращающихся валов типа шпинделей, к котоI

I

I

1

I !

I

L рым предъявляются требования по надежности. Цель изобретения — повышение точности устройства путем синхронизации момента записи сигналов с датчиков с угловым положением вращающейся части.

Устройство работает следующи м образом.

Формирователь импульсов 14 формирует сигналы управления блоком опроса датчиков

2 и блоком синхронного считывания 10 и с кодом адреса, управляющим аналоговым коммутатором 19, блоком синхронного считывания 20 и аналого-цифровым преобразователем 21, формирует сообщение, которое через регистр сдвига 8 и излучатель 13 в виде светового сигнала передается с вращающейся части на неподвижную. Формирователь импульсов 14 формирует сигналы управления записью при фиксированных поло кениях вращающейся части 1. 4 ил.

1388929

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении, в частности станкостроении, для диагностики вращающихся валов типа шпинделей, к которым предъявляются требования по надежности.

Целью изобретения является повышение точности устройства путем синхронизации момента записи сигналов с датчиков с угловым положениям шпинделя.

1-!а фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— устройство общий вид; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение

Б — Б на фиг. 2.

Устройство содержи1 на вращающейся части 1 блок 2 опроса датчиков, оперативный запоминающий блок 3, постоянный запоминающий блок 4, параллельный порт

5 ввода-вывода, формирователь 6 тактов, делитель 7 частоты, регистр 8 сдвига, датчики 9, блоки 10 синхронного считывания, датчик 11 углового положения вращаю цейся части, формирователь !2 сообщения, излучатель 13, формирователь 14 импульсов и блок 15 бесконтактного приема питания на неподвижной части — фотоприемник 16, регистр 17 сдвига и блок 18 бесконтактной передачи питания, в формирователе 12 сообщения — аналоговый коммутатор 19, блок 20 синхронного считывания и аналого-цифровой преобразователь 21, в датчике 11 углового положения вращающейся части — излучатель 22, фотоприемник 23 и стробоскопический диск 24, в формирователе 14 импульсов -- усилитель 25 и триггер 26, в блоке 18 бесконтактной передачи питания — источник 27 питания и передающую обмотку 28, в блоке 15 бесконтактного приема питания — приемную обмотку 29 и приемник 30.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вращающейся части 1 параметры диагностирования регистрируются датчиками 9, в аналоговом виде преобразуются формирователем 12 в параллельный цифровой код, который поступает на первые входы регистра 8 сдвига, преобразуется в последовательный цифровой код, передаваемый излучателем 13 в виде светового излучения в корпус шпиндельного узла. Управление работой формирователя 12 осуществляется блоком 2 опроса датчиков через параллельный порт 5 ввода-вывода (ППВВ), при этом в оперативном запоминающем блоке 3 хранится программа опроса диагностических датчиков

9 и управления передачей цифровых результатов через регистр 8 сдвига, а в постоянном запоминающем блоке 4 — программа опроса. Световое излучение от излучателя 13 воспринимается фотоприемником 16, преобразуется регистром 7 в параллельный код и поступает на выход уст10 !

2 ройства. Частота опроса блока 2 бпроса датчиков задается формирователем 6 такта непосредственно, а регистра 8 сдвига через делитель 7 частоты.

Формирователь 12 сообщения работает следующим образом.

По шине адресов задается датчик 9, подключаемый через аналоговый коммутатор 19 к входу блока 20 синхронного считывания, момент фиксации сигнала и начала преобразования путем возбуждения управляющих входов соответственно аналогового коммутатора 19, блока 10 синхронного считывания и АЦП 21. Фиксация сигнала в блоке 20 синхронного считывания производится путем его запоминания в аналоговом виде на период преобразования в АЦП 2!. Фиксация сигналов всех диагностических датчиков 9 происходит одновременно в блоках 10 синхронного считывания в те моменты времени, когда световой поток от излучателя 22, отражаемый от стробоскопического диска 24 и принимаемый фотоприемником 23 датчика 1 углового положения вращающейся части, становится максимальным, что происходит периодически в определенных угловых положениях и приводит к срабатыванию триггера 26 от сигнала с фотоприемника 23, усиленного усилителем 25 формирователя 14 импульсов и формированию сигнала запоминания на управляющих входах блоков 10 синхронного считывания и запроса на втором управляющем входе прерывания блока 2 опроса датчиков. После поступления запроса блок опроса датчиков переходит на выполнение программы опроса диагностических датчиков 9, которая формирует последовательность опроса диагностических датчиков 9, а также порядок передачи цифровых результатов, поступающих на первый вход регистра 8 сдвига, и адресов датчиков, поступающих на второй вход регистра

8 сдвига. Питание устройства осуществляется бесконтактным способом через обмотку 28, соединенную с источником 27 питания, на обмотку 29, соединенную с приемником 30 блока 15 бесконтактного приема питания, осуществляющим стабилизацию напряжения и питание всех блоков устройства, расположенных в корпусе.

Конструкция предлагаемого устройства диагностики шпиндельного узла обеспечивает повышение точности диагностирования, так как уменьшается погрешность измерений, связанная с колебанием частоты вращения, на каждом обороте шпинделя угловые положения, в которых происходит фиксация и аналого-цифровое преобразование сигналов всех датчиков, совпадают, а также использование в качестве блоков синхронного считывания схем выборки и хранения аналогового сигнала типа КР1100СК2.

1388929

Формула изобретения

Устройство для контроля шпиндельного узла, содержащее на вращающейся части датчики, блок бесконтактного приема питания, блок опроса датчиков, выход которого соединен через шину адреса с адресными входами параллельного порта ввода-вывода, оперативного запоминающего блока и постоянного запоминающего блока, вход-выход блока опроса датчиков соединен через шину данных с входами-выходами постоянного запоминающего блока и оперативного запоминающего блока и входом параллельного порта ввода-вывода, формирователь тактов, выход которого соединен с первым управляющим входом блока опроса датчиков и через делитель частоты с управляющим входом регистра сдвига, первые и вторые входы которого соединены с соответствующими первыми и вторыми выходами параллельного порта вводавывода, формирователь сообщения, содержащий последовательно соединенные аналоговый коммутатор, блок синхронного считывания и аналого-цифровой преобразователь, управляющие входы которых подключены к первым выходам параллельного порта

4 ввода-вывода, выходы аналого-цифрового преобразователя формирователя сообщения соединены с вторыми входами регистра сдвига, выход которого соединен с излучателем, расположенным на оси вращения

5 вращающеЙся части, на неподвижной части — блок бесконтактной передачи питания, фотоприемник, расположенный тесно с излучателем вращающейся части. выход фотоприемника соединен с входом регистра

10 сдвига, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства путем синхронизации момента записи сигналов с датчиков с угловым положением вращающейся части, на вращающейся части в него введены блоки синхронного считывания, формирователь импульсов и датчик углового положения вращающейся части, выход которого через формирователь импульсов соединен с управляющими входами блоков синхронного считывания и вторым управляющим входом блока опроса датчиков, входы блоков синхронного считывания соединены с выходами соответствующих датчиков, выходы — с соответствующими входами аналогового коммутатора формирователя со25 общения

1388929

Составятель Н.;1ысенко

Редакгор A. Лежнина Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 1523/53 Тираж 558 П одп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., и. 4/5

Про зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4