Способ контроля базирования заготовок в патроне

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к автоматизации контроля работы робототехнологических комплексов. Цель изобретения - повышение качества обработки заготовок за счет определения правильности базирования ца основе анализа колебаний, .возникаклцих при контакте торца заготовки с вращакщейся поверхностью патрона. Заготовку 1, закрепленную в схвате 3 робота, перемещают до контакта с базирующей плоскостью патрона 2, имекнцего Z равномерно расположенных пазов. В процессе базирования включают вращение патрона 2 с частотой п с и по величине амплитуды колебания урювня высокочастотной составляющей на частоте .п-2-с и наличию высокочастотной составляющей судят о правильности базирования заготовки в патроне . 5 ил. о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А1 (19) (П) (5D 4 В 23 В 25/Об

1. (С" с т1.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4119760/31-08 (22) 1 б. 06, 86 (46) 30. 11. 88. Бюл. у 44 (71) Калининский политехнический ин"-, ститут и Московский экспериментальmR научно-исследовательский инсти тут металлорежуц1их станков (72) В.В. Смирнов, М.П. Козочкин, В.Н.Потапова, О.Н.Глух, В.Б,Бурдо и В.В.Кралин (53) 641.941(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1240505, кл. В 23 .В 25/06, 1985., (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ БАЗИРОВАНИЯ

ЗАГОТОВОК В ПАТРОНЕ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к автоматизации контроля работы ро бототехнологических комплексов. Цель изобретения — повышение качества обработки заготовок за счет определе" ния правильности базирования на основе анализа колебаний, .возникающих при контакте торца заготовки с вращающейся поверхностью патрона. Заготовку 1, закрепленную в схвате 3 робота, перемещают до контакта с базирующей плоскостью патрона 2, имеющего z равномерно: расположенных пазов.

В процессе базирования включают вращение патрона 2 с частотой и с 1 и по величине амплитуды колебания уровня высокочастотной составляющей на

l ° . частоте п.z с и наличию высокочас-. ж тотной составлякнцей судят о правильности базирования эаготовкй в патро- %Ф Ф не. 5 ил.

1440614

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к автоматизации контроля работы робототехнологических комплексов, 5

Целью изобретения является повы- шение качества обработки заготовок за счет определения правильности базирования на основе анализа колебаний, возникающих при контакте торца 10 заготовки с вращающейся поверхностью патронаe

На фиг.1 изображена схема устройства для иллюстрацчи способа; на фиг.2 — схема возможного базирования 15 заготовки в патроне на фиг.3 - вид

Б на фиг.2 (без заготовки); на фиг.4характер высокочастотного сигнала при правильном базировании на фиг. 5то же, при неправильном базировании. 29

Устройство для осуществления способа состоит из последовательно соединенных акселерометра 1, усилителя

2, фильтра высоких частот 3, первого детектора 4, фильтра низких частот 5, 25 второго детектора 6, первого порого-. вого устройства 7, а также устройсзво включает в себя логический элемент НЕ 8, вход которого подключен к выходу первого порогового устройства 30

7, логический элемент И 9, первый вход которого подключен к выходу логического элемента НЕ 8, второе пороговое устройство 10, вход которого подключен к выходу первого детектора

4, а выход — к второму входу логичес-. кого элемента И 9.

Суть способа заключается в следующем.

На фиг. 1 показан один иэ возможных4О вариантов базирования цилиндрической заготовки 11 в патроне )2 станка, при

Ф этом патрон имеет Z равномерно расположенных пазов (z = 3). При этом за-, готовку 11, закрепленную в схвате 13 робота, перемещают до контакта с базирующей плоскостью патрона 12 станка. В данном случае контакт произошел в т.А, Иэ приведенной схемы видно, что если в таком положении закрепить, а затем обработать (например, шлифовать торец) заготовку инструментом, построенным на размер, то в результате получим некондиционную деталь.

При трении из-за взаимодействия микронеровностей контактирующих тел возникают высокочастотные колебания.

Если в процессе базирования заготовки в патроне включить вращение патрона с частотой пс,,то по характеру сигнала можно судить о правильности базирования.

При неправильном базировании (фиг.2) высокочастотные колебания, возникающие в результате контактного взаимодействия заготовки 1 1 с базирующей поверхностью патрона 12, будут модулнрованы низкой частотой a.z c, из-за периодического прерывания контакта в месте паза и ударного входа в контакт с следующим сектором базирующей поверхности патрона (фиг.5).

При правильном базировании уровень высокочастотных колебаний будет постоянным из-за постоянства условий трения двух прилегающих плоскостей (фиг.4). Наличие высокочастотной со- ставляющей сигнала свидетельствует о наличии контакта заготовки и патрона, а величина амплитуды колебания уровня высокочастотного сигнала на

-4 частоте п.я с — о правильности контакта.

Устройство работаеъ следующим об, разомм.

При контакте заготовки с вращающимся патроном по механической части манипулятора и станка распространяются колебания, которые регистрируют путем преобразования в электрический сигнал с помощью акселерометра 1.

Электрический сигнал усиливают усилителем 2 и выделяют высокочастотную .составляющую фильтром 3 и детектируют детектором 4. Далее выделяют низкочастотную составляющую изменения уровня сигнала после детектора 4 фильтром низких частот. 5, настроенным на частоту и z с . Этот сигнал детектируют вторым детектором б и сравнивают с величиной поро"à А1 на пороговом устройстве 7. При правильном базировании этот сигнал должен быть меньше порога А1 на выходе порогового устройства сигнала быть не должно. Через элемент НЕ 8 этот .сигнал поступает на первый логический элемент И 9. Величину порога А устанавливают по величине, превышающей собственный электрический шум электронных блоков для надежного различения сигнала от этого шума. Поэтому при правильном базировании заготовки на выходе порогового устройства 10 есть сигнал, который поступает на второй вход первого логического элемента И 9.. Таким образом, при пра14406 вильном базировании на выходе первого логического элемента И 9 появляется сигнал, который показывает, что базирование заготовки осуществлено правильно.

При неверном базировании заготовки на выходе блока 7 появляется сигнал, который поступает на вход логического элемента НЕ 8, на выходе которого 10 этого сигнала не буДет и, следовательно, его не будет на первом входе логического элемента И. Не будет сигнала и на его выходе, это значит, что базирование произведено неверно. 15

В качестве акселерометра использовался преобразователь пьезоэлектрический ДН-5, усилителя — виброметр

ВМ-1, фильтра высоких частот — блок октавных фильтров ФЭ:2, первого де- 20 тектора — встроенный детектор в виброметр BM-1, в качестве фильтра низких частот и второго детектора ис" пользовался второй комплект приборов

ВМ-i и ФЭ-2, подключенный к выходу первого детектора. В качестве выходной информации использовались показания стрелочных индикаторов прибо" ров МВ-1, показывающих величину сигнала на выходе детекторов. 30

В качестве высокочастотного диапа- зона использовалась октава со средне-

: геометрической частотой (СГЧ) 8 кГц, в качестве низкочастотного диапазо- на — октава с СГЧ; .ближайшей по вели- ЗБ

,чине к произведению и а, где и— частота вращения патрона в 1/с,, Z — число пазов патрона.

Пример 1. Проверка производилась на токарноМ. станке мод. 16Б16 с 4О использованием робота "Циклон-502", На станке был установлен стандартный токарйый патрон с числом пазов z = 3.

Формула изобретения

Способ контроля базирования заготовок в патроне, заключающийся в том, что преобразуют механические колебания в электрический сигнал, выделяют высокочастотную составляющую, определяют амплитуду колебания уровня огибающей высокочастотной составляющей, отличающийся тем, .что, с целью повьппения качества работы, базовую поверхность заготовки прижимают к базирующей поверхности патрона, имеющего z равномерно расположенных пазов, в процессе базирования включают вращение патрона с частотой

4 с, и по величине амплитуды колебаний уровня огибающей высокочастотной составляющей на частоте и. z с и по наличию высокочастотной составляющей судят о правильности базирования заготовки в патроне.

14

Частоту вращения патрона определяли по формуле: и=2 х ц х N/60, (1/с) где N — - частота вращения патрона в об/мин (в этих единицах проградуирована скорость вращения шпинделя станка).

Так, при N = 31,5 об/мин n = 2 х х 3,14 31,5/60 = 3,3 с °

Следовательно, СГЧ низкочастотного диап аз она должн а с G c тав ить и Е = 3,3 3 = 9 9 Гц.

Ближайший диапазон .в блоке ФЭ-2 составляет октавный фильтр с СГЧ 8 Гц.

Пример 2. При М = 12 5 об/мин, и = 2 3, 14 ° 12,5/60 = 1,3 (1/с). При

Z = 3 величина и z = 3„9 Гц.

Ближайший диапазон в блоке ФЭ-2 составляет октава с СГЧ 4 Гц.

1 440614 фюзи 3

Составитель А.Семенова

Техред И.Верес Корректор СД1екмар

Редактор Н.Горват

Заказ 6128/13

Тираж 880 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