Устройство для контроля резьбы резьбовыми калибрами

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к средствам контроля резьб. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля шага резьбы и накопленной погрешности шага резьбы на базовой длине. Это достигается тем, что шестой блок 19 сравнения , блок 20 дифференцирования, сумматор 21, седьмой блок 22 сравнения и интегратор 23 осуществляют контроль за перемещением резьбового калибра как на угле поворота 360°, так и на базовой длине, на которой определяется накопление погрешности шага резьбы с одновременным контролем крут ч цего момента на резьбовом чалибре 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (51)5 G Ol В 3 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4643052/28 (22) 26.01.89 (46) 07,01.91. Бюл. № 1 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) А. Н. Белов, В. А. Николаев, А. В. Стариков, Ю. А. Тихонов и А. Э. Филиппов (53) 621.882.626 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1527470, кл. G 01 В 3/48, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РЕЗЬБЫ РЕЗЬБОВЫМИ КАЛИБРАМИ (57) Изобретение относится к машинострое„„SU„„1618990 А 3

2 нию, а именно к средствам контроля резьб.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля шага резьбы и накопленной погрешности шага резьбы на базовой длине. Это достигается тем, что шестой блок 19 сравнения, блок 20 дифференцирования, сумматор 21, седьмой блок 22 сравнения и интегратор 23 осуществляют контроль за перемещением резьбового калибра как на угле поворота 360, так и на базовой длине, на которой определяется накопление погрешности шага резьбы с одновременным контролем кру-:.;. ;его момента на резьбовом калибре.

4 ил.

1618990

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам контроля резьб.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля шага резьбы и накопленной погрешности шага резьбы на базовой длине.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для контроля резьбы резьбовыми калибрами; на фиг 2 — функциональная схема блока логики; на фиг. 3— функциональная схема блока дифференцирования; на фиг. 4 — функциональная схема интегратора.

Устройство для контроля резьбы резьбовыми калибрами (фиг. 1) содержит корпус (не показан) реверсивный привод 1 вращения шпинделя с блоком 2 управления приводом, плавающий шпиндель 3, несущий контрольный калибр 4, механизм центрирования шпинделя (не показан), механизм 5 подачи резьбовой детали, блок 6 управления циклом контроля, датчик 7 крутящего момента с блоком 8 измерения крутящего момента, датчик 9 угла поворота с блоком 10 измерения угла поворота, датчик 11 положения.

Блок 6 управления циклом контроля содержит первый — пятый блоки 12 — 16 сравнения, блок 17 логики и блок 18 индикации.

Кроме того, устройство для контроля резьбы резьбовыми калибрами имеет шестой блок 19 сравнения, блок 20 дифференцирования, сумматор 21, седьмой блок 22 сравнения, интегратор 23.

Выход блока 10 измерения угла поворота соединен, с первыми входами первого 12, второго 13 и третьего 14 блоков сравнения, на вторые входы которых подаются цифровые коды углов поворота шпинделя ni, а, аз. Выходы первого 12, второго 13 и третьего 14 блоков сравнения подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока 17 логики. Выход блока 8 измерения крутящего момента соединен с первым входом четвертого блока 15 сравнения, на второй вход которого подается цифровой код, пропорциональный значению Mi крутящего момента. Выход четвертого блока 15 сравнения подключен к четвертому входу блока 17 логики. Выход датчика 11 положения соединен с первыми входами пятого 16 и шестого 19 блоков сравнения, на вторые входы которых подаются соответственно цифровые коды, пропорциональные соответственно значениям Z и Z перемещения механизма 5 подачи резьбовой детали. Выход датчика 11 положения подключен также к первому входу блока 20 дифференцирования, выход которого соединен с первым входом сумматора 21.

На второй вход сумматора 21 подается цифровой код, пропорциональный требуемому значению h шага резьбы. Выход сумматора 21 подключен к первому входу бло5

55 ка 22 сравнения, на второй вход которого подается цифровой код, пропорциональный значению ЛЬ- максимально допустимоЙ погрешности шага резьбы. Выход блока 10 измерения угла поворота соединен с вторыми входами блока 20 дифференцирования и интегратора 23. Выход пятого блока 16 сравнения подключен к пятому входу блока 17 логики и третьим входам блока 20 дифференцирования и интегратора 23. Выход шестого блока 19 сравнения соединен с четвертым входом интегратора 23. Первый выход блока 17 логики подключен к входу блока 2 управления приводом, а второй выход — к первому входу блока 18 индикации. Выход интегратора 23 соединен с вторым входом блока 18 индикации, а выход седьмого блока 22 сравнения — с третьим входом блока 18 индикации.

Устройство для контроля резьбы резьбовыми калибрами работает следующим образом.

Реверсивный привод 1 вращения шпинделя, например, типа 3ШИР-1, оснащен электродвигателем ДПУ-240. Блок 2 управления приводом, например релейный, формирует напряжение задания, поступающее на вход реверсивного привода 1. Контрольный калибр 4, например, проходной калибр. Механизм 5 подачи резьбовой детали, выполнен, например, в виде подъемного стола с пневмоцилиндром. Датчик 7 крутящего момента, например, индуктивный. Датчик 11 положения, например, фотооптическая линейка LS 107 со схемой измерений. Первый— третий 12 — 14, пятый 16 и шестой 19 блоки представляют собой схемы, состоящие из и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (ив количество разрядных входных сигналов), на входы которых подаются одноименные разряды входных сигналов, а выходы элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ объединены по ИЛИ.

Четвертый 15 и седьмой 22 блоки сравнения представляют собой сумматор, собранный, например, на микросхемах К155ИМЗ.

Сумматор 21, может быть также собран на микросхемах К155ИМЗ.

Блок 17 логики (фиг. 2) содержит триггеры 24 — 29, счетный триггер 30, элементы И 31 — 37, элементы ИЛИ 38- — 40, одновибратор 41, элемент ИСКЛЮЧАЮШЕЕ

ИЛИ 42. Первые входы триггеров 24 — 28 являются соответственно первым, пятым, четвертым, третьим и вторым входами блока 17 логики. Выход триггера 24 соединен с первым входом элемента И 31, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ

38. Выход последнего связан с первым входом триггера 29 и входом счетного триггера 30. Первый инверсный выход триггера 25 соединен с первыми входами элемента И 32 и 35 и вторым входом элемента И 31, а второй (прямой) выход — с пер1618990

55 выми входами элементов И 33 и ИЛИ 39.

Выход элемента И 32 подключен к второму входу элемента ИЛИ 38. Выход триггера 26 соединен с вторыми входами элементов И 32 и 33 и первыми входами элементов И 37 и ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 42.

Выход элемента И 33 подключен к первому входу элемента ИЛИ 40. Выход триггера 28 подключен к второму входу элемента ИЛИ 40. Первый (прямой) и второй (инверсный) выходы счетного триггера 30 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 34 и ИЛИ 39. Выход элемента И 34 подключен к второму входу элемента И 35, выход которого соединен с входом одновибратора 41. Выход последнего подключен к вторым входам триггеров 24, 26, 27 и 29. Выход элемента ИЛИ 39 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 36, выход которого подключен к вторым входам элементов И 37 и ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ

42. Выходы триггеров 25 и 29, элемента И 36 и элемента ИЛИ 40 являются первым выходом блока 17 логики, а выходы элементов

И 37 и ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 42 — вторым выходом этого же блока.

Блок 18 индикации содержит три светодиода, над которыми сделаны надписи «Средний диаметр вне допуска», «Средний диаметр в норме», <<Шаг резьбы вне допуска», и цифровой индикатор, например, на семисегментных светодиодных матрицах, интегрирующий накопленную погрешность шага резьбы на базовой длине.

Блок 20 дифференцирования (фиг. 3) содержит регистры 43 и 44, сумматор 45, регистр 46, триггер 47, элемент ИЛИ 48, одновибраторы 49 — 51. Выход регистра 43 соединен с первыми входами регистра 44 и сумматора 45. Инверсный выход регистра 44 подключен к второму входу сумматора 45, выход которого соединен с первым входом регистра 46. Инверсный выход триггера 47 подключен к первому входу элемента ИЛИ 48 . выход которого соединен с входом одновибратора 49. Первый (прямой) выход одновибратора 49 подключен к первому входу регистра 43, а второй (инверсный) выход— к входу одновиоратора 50. Первый (прямой) выход последнего соединен с вторым входом регистра 46, а инверсный выход — с входом одновибратора 51, выход которого пс)дключен к второму входу регистра 44. Второй (информационный) вход регистра 43, второй вход элемента ИЛИ 48 и вход триггера 47 являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока 20 дифференцирования, а выход регистра 46 — выходом этого блока.

Интегратор 23 (фиг. 4), например, содержит сумматор 52, регистр 53, триггеры 54 и 55, схему ИЛИ 56, триггер 57, элемент

И-.НЕ 58. Выход сумматора 52 соединен с первым входом регистра 53, выход которого подключен к первому входу сумматора 52.

Инверсный выход триггера 54 соединен с первым входом схемы ИЛИ 56, к второму входу которой подключен выход триггера 55.

Выход схемы ИЛИ 56 соединен с входом триггера 57 и первым входом элемента

И-НЕ 58. Выход триггера 57 подключен к второму входу элемента И-НЕ 58, выход которого соединен с вторым входом регистра 53.

Второй вход сумматора 52, третий вход схемы ИЛИ 56, входы триггеров 54 и 55 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами интегратора 23. а выход регистра 53 — выходом интегратора 23.

Устройство для контроля резьбы резьбовыми калибрами работает следующим образом.

После включения устройства механизм 5 подачи резьбовой детали с помощью пневмоцилиндра подводит контролируемую деталь к контрольному калибру 4. Блок 2 управления приводом подает на вход реверсивного привода 1 напряжение задания, соответствующее требуемому значению скорости о)1 наживления. Реверсивный привод 1 приводит в движение шпиндель 3 с закрепленным в нем контрольным калибром 4. Если оси резьбовой детали и контрольного калибра 4 совпадают и резьбовая деталь годная, то происходит их наживленпе.

Hojt! . мный сто.. мехl)пиз. 13 5 пО;;": H резь. бовой детали перемещается, псреме1ц=:,- :е У

KOTOpOI 0 ИЗМЕ1)ЯЕТСЯ даТЧИКОМ i 1 110, Ожс tt:<

Одновременно измеряются -екушие зна-.:л1ия кРУтнщего мОмснт3 М H l.л"а IIOBOPI)TB с помощью QBTNHKB 7 Kpk i я цсгO м ) ll .I IT 3. блока 8 из11=рен11я кр) 110цего w!0MOHTB, датчиKB 9 угла поворота и блока !О измерения угла поворота. При достижении подъемным столом пол; жения Z i срабатывает пятый блок 16 сравнения и выдает сигнал в блок 17 логиKH, блок 20 дифференцирования H инте1 рВТор 23. Блок 17 логики фОрмирует сигнал на входе блока 2 управления приводом.

Блок 2 управления приводом формирует напряжение задания, соответствующее значению скорости <) свинчивания. При этом, наряду с измерением крутящего момента М, угла сс поворота и перемещения Z, начинает работать блок 20 дифференцирования, измеряющий шаг резьбы как отношение

Л7./Ли (Лх = 1 Об.), и интегратор 23, измеряю.ций накопленную погрешность ХЛЬ.

Если погрешнос-,ь 1h шага резьбы превышает допустимую величину ЛЬ;., то срабатывает седьмой блок 22 сравнения и выдает сигнал в блок 18 индикации, при этом включается светодиод под надписью «Шаг резьбь1 вне допуска». При достижении перемещением значения Z.> (разность 2 — Z равна базовой длине) срабатывает шестой блок 19 сравнения, и по его сигналу оста1618990 Формула изобретения навливается интегратор, в блоке 18 индикации индицируется значение накопленной погрешности шага на базовой длине. При достижении углом поворота шпинделя значения а, если не было превышения крутящим моментом значения Мь срабатывает второй блок 13 сравнения, который формирует сигнал на втором входе блока 17 логики.

Последний формирует команду на входе блока,2 управления приводом на реверс.

Блок 2 управления приводом формирует напряжение задания, соответствующее значению ьз скорости развинчивания. Реверсивный привод 1 приводит во вращение шпиндель 3 в обратном направлении. Контрольный калибр 4 и резьбовая деталь развинчиваются, и при достижении углом поворота шпинделя значения ссз срабатывает третий блок 14 сравнения. Блок 17 логики формирует на первом своем выходе сигнал на отключение привода 1, а на втором выходе— сигнал включения светодиода под надписью

«Средний диаметр в норме». Механизм 5 подачи резьбовой детали отводит контролируемую деталь вниз.

В случае, если при наживлении контролируемая резьбовая деталь и контрольный калибр 4 несоосны и не происходит их наживление, то при достижении углом поворота значения ai срабатывает первый блок 12 сравнения, который выдает сигнал в блок 17 логики. При этом блок 17 логики с помощью блока 2 управления приводом формирует напряжение задания, соответствующее значению а скорости обратного вращения шпинделя. То же самое происходит, если в процессе наживления крутящий момент превышает значение Mi и срабатывает четвертый блок 15 сравнения. При обратном вращении происходит самоцентрирование резьбовой детали и контрольного калибра 4. При достижении углом поворота значения аз происходит повторное включение привода 1 на вращение со скоростью наживления а .

Если при повторном движении контрольный калибр 4 и резьбовая деталь наживляются, то происходит повторное реверсирование привода 1 и при достижении углом поворота значения пз происходит отключение привода 1 и включение светодиода под надписью «Средний диаметр вне допуска» в блоке 18 индикации.

Если в процессе свинчивания контрольного калибра 4 с контролируемой резьбовой деталью крутящий момент превысит значение Мь срабатывает блок 15 сравнения., При этом блок 17 логики с помощью бло10

50 ка 2 управления приводом реверсирует привод 1 вращения шпинделя. Резьбовая деталь и контрольный калибр 4 развинчиваются со скоростью сор, и при достижении углом поворота значения аз производится останов привода и включение индикации

«Средний диаметр вне допуска».

Устройство для контроля резьбы резьбовыми калибрами, содержащее корпус, смонтированный на нем реверсивный привод вращения шпинделя с блоком управления приводом, плавающий шпиндель, несущий контрольный калибр, механизм центрирования шпинделя, механизм подачи резьбовой детали, датчик крутящего момента с блоком измерения, датчик угла поворота с блоком измерения, датчик положения и блок управления циклом контроля, включающий в себя блок логики, блок индикации, первый — пятый блоки сравнения, подключенные соответственно к первому — пятому входам блока логики, первый выход которого соединен с входом блока управления приводом, а второй выход — с первым входом блока индикации, выход блока измерения угла поворота подключен к входам первого, второго и третьего блоков сравнения, выход блока измерения крутящего момента соединен с входом четвертого блока сравнения, выход датчика положения подключен к входу пятого блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля шага резьбы и накопленной погрешности шага резьбы на базовой длине, оно снабжено шестым и седьмым блоками срав-. нения, блоком дифференцирования, сумматором и интегратором, выход датчика положения соединен с входом шестого блока сравнения и первым входом блока дифференцирования, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход последнего соединен с первым входом интегратора и с первым входом седьмого блока сравнения, выход блока измерения угла поворота подключен к вторым входам блока диференцирования и интегратора, с третьими входами которых соединен выход пятого блока сравнения, выход шестого блока сравнения подключен к четвертому входу интегратора, выход которого соединен с вторым входом блока индикации, а выход седьмого блока сравнения подключен к третьему входу блока индикации.!

6!8990 юг. 5

1618990

Составитель Б. Афонский

Редактор М. Бланар Техред А. Кравчук .Корректор М. Пожо

Заказ 34 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101