Датчик касания

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения геометрических параметров заготовок и готовых изделий. Цель изобретения - повышение точности определения момента касания. В датчике касания, содержащем головку 1 съема информации, блок 2 приема информации и блок 3 формирования команд, блок формирования команд выполнен в виде двух компараторов 4 и 5, двух частотных селекторов 9 и 10, трех триггеров 6 - 8 и генератора 11 импульсов сброса. В блоке формирования команд сигнал касания проверяется подтверждением через систему селекторов, тем самым исключается случайность полученного сигнала, 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 В 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

ЪФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698029/28 (22) 31.05.89 (46) 07.08.91. Бюл. гЬ 29 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.А.Остафьев, В.И.Скицюк. И.B,Mîñîë и Я.О.Кушнир (53) 531.717.7 (088.8) (56) Патент Великобритании

hL 1447613, кл. G 01 В 7/02, опублик. 1976.

Патент Швейцарии

М 628137, кл. G 01 В 7/03, опублик. 1982.

„„5U„, 1668852 Al (54) ДАТЧИК КАСАНИЯ (57) Изобретение относится к йзмерительной технике и может быть использовано . для определения геометрических параметров заготовок и готовых изделий, Цель . изобретения — повышение точности определения момента касания. В датчике касания, содержащем головку 1 съема информации, блок 2 приема информации и блок 3 формирования команд, блок формирования команд выполнен в виде двух компараторов 4 и 5, двух частотных селекторов 9 и 10, трех . триггеров 6-8 и генератора 11 импульсов сброса. B блоке формирования команд сигнал касания проверяется подтверждением через систему селекторов, тем самым исключается случайность полученного сигнала. 2 з.п.ф-лы. 3 ил.

1668852

30

40

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению размеров, и может быть использовано для определения геометричеаких параметров заготовок и готовых изделий.

Цель изобретения — повышение точности определения момента касания за счет увеличения помехоустойчивости к случайным возмущениям.

На фиг. 1 представлена блок-схема датчика касания; на фиг. 2 и 3 головка съема информации и блок приема информации, варианты выполнения, Датчик касания содержит головку 1 съема информации, блок 2 приема информации, блок 3 формирования команд, включающий первый 4 и второй 5 компараторы, первый 6, второй 7 и третий 8 триггеры, первый 9 и второй 10 частотные

1 селекторы, генератор 11 импульсов сброса и блок 12 индикации, Блок 3 формирования команд входом подключен (к выходу блока приема информации, а выходом — к линии связи, Выход компаратора 4 соединен с входом первого триггера 6 и первым входом генератора 11 импульсов сброса, выход компаратора 5 соединен с входами частот ных селекторов 9 и 10 и входом генератора

11, выход которого соединен с установочными входами всех триггеров и блока 12 индикации. Выход первого частотного селектора

9 соединен с входом триггера 8, выход второго частотного селектора 10 соединен с входом триггера 7, выходы второго и третьего триггеров соединены с входом блока 12 индикации, обеспечивающим световую и звуковую индикацию, выходы триггеров предназначены для подключения. к линии связи.

В первом варианте блок-схема головки

: 1 съема информации и блока 2 приема информации (фиг.2) содержит щуповой чувствительный элемент 13, подключенный к ключевому элементу 14, ок которому подключен модулирующий генератор 15 и усилитель 16 мощности, излучающие элементы

17 подключены к усилителю 16 мощности.

К источнику 18 питания подключены параллельно блоки 14-16, принимающий элемент

19, выход которого подключен к входу усилителя 20, выход которого. предназначен для подключения к блоку 3 формирования команд.

Во втором варианте блок-схема головки

1 съема информации и блока 2 приема информации содержит последовательно включенные модулирующий генератор 21, модулятор 22, генератор 23 несущей частоты, щуповой чувствительный элемент 24, источник 25 питания, подклк>ченный.к блокам

21 — 23, а также последовательно соединенные датчик 26 приема электромагнитных колебаний, усилитель 27 и демодулятор 28.

Блок 3 формирования команд работает следующим образом, Сигнал, принятый с блока приема информации на входы компараторов 4 и 5, из которых компаратор 4 имеет порог срабатывания 30-60 j от максимального уровня сигнала и срабатывает раньше компаратора

5, взводит триггер 6 и срывает генерацию в генераторе 11 импульсов сброса. Вслед за компаратором 4 срабатывает компаратор 5, который имеет верхний порог срабатывания

70-90 от нормального. При этом, если произошло касание с деталью, на выходе компаратора 5 формируются импульсы с частотой Ес» следования, которые блокируют генерг>тор 11 импульсов сброса, на выходе которого изчезают импульсы сброса.

Одновременно импульсы с компаратора 5 поступают на частотный селектор 9 импульсов, и, если частота следования F<> попала в его интервал частот, на выходе селектора формируется сигнал, взводящий триггер 8, на выходе которого формируется сигнал касания, который поступает на линию связи для передачи на УЧПУ. Одновременно этот же сигнал поступает на вход компаратора 5, понижая порог его до уровня 25-50 ф>, Таким образом, улучшается захват импульсов, следующих с блока 2 приема информации, Этот же сигнал поступает на входы блока 12 индикации, где происходит звуковая и световая индикация момента касания, Для слежения за состоянием источника питания в головке съема информации служит второй частотный селектор 10, выход которого подсоединен к входу триггера 7. В том случае, если батареи питания находятся в сильном разряде, частота следования F изменяется настолько, что выходит за пределы заданного интервала, вызывая срабатывание триггера 7, на выходе которого сформируется сигнал о разряде источника питания, и через линию связи поступает на стойку

УЧПУ. Если касание исчезает, то и сигнал на входе компараторов 4 и 5 также исчезает, при этом исчезают импульсы, формируемые этими компараторами для генератора 11 импульсов сброса. Тогда на выходе генератора 11 появляются им пульсы, которые приводят> в исходное состояние 1;риггеры 6-8, а также блок 12 индикации, При этом триггер 8 на своем выходе формирует сигнал, говоря.)ций об отсутствии касания — холостой ход, который через линию связи поступает на стойку УЧПУ.. 1668852

Датчик касания в первом варианте (фиг, 2) работает следующим образом.

Модулирующий генератор 15 вырабатывает импульсный сигнал с периодом следования Fcn, пропорциональным на- 5 пряжению источника 18 питания, т.е. Fcn =

=1(0П), Таким образом, в момент касания детали щуповым чувствительным элементом 1 3 по нему начинает протекать ток, который включает ключевой элемент 14, и 10 он пропускает импульсы генератора 15 на усилитель 16 мощности, который управляет мощностью излучения излучающих элементов 17. Оптическое излучение улавливается .. принимающим элементом (фотодатчиком) 15

19, усиливается усилителем 20 и подается на блок 3 формирования команд, Во втором варианте (фиг.3) датчик касания работает следующим образом. Генератор 21 вырабатывает импульсный сигнал с 20 периодом следования Fcn, пропорциональным напряжению источника 25 питания, т.е, Fcn = f(Un). Таким образом, в момент касания материала детали элементом 24 на деталь замыкается высокочастотный сиг- 25 нал генератора 23, промодулированный модулятором 22 с частотой следования генератора 21. При этом в станине станка возбуждается электромагнитное поле с частотой генератора 23. Это электромагнитное 30 поле улавливается электромагнитным датчиком 26, усиливается в усилителе 27 высокой частоты и после его демодуляции в демодуляторе 28 поступает на блок 3 формирования команд. 35

Повышение точности обеспечивается тем, что в блоке формирования команд полученный сигнал касания проверяется подтверждением через систему селекторов, и передача сигнала о касании на УЧПУ иск- 40 лючает случайность полученного сигнала.

За счет предложенной конструкции значительно повышается производительность датчика по сравнению с известными конструкциями. Точность передачи информации 45 .обеспечивается за счет уменьшения чувст .;вительности к механическим возмущениям благодаря койструктивному решению датчика касания и простой и надежной системе индикации момента касания за счет приме- 50 нения оригинальной схемы блока формирования команд, позволяющей принимаемые сигналы классифицировать и на основе формирования их посылать команды на ЧПУ станка. 55

Формула изобретения

1. Датчик касания, содержащий головку съема информации со щуповым чувствительным элементом, блок приема информации и блок формирования команд, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, блок формирования команд выполнен в виде двух компараторов, двух частотных селекторов, трех триггеров, генератора импульсов сброса и блока индикации, входы компаратора объединены и соединены с выходом головки съема информации, выход первого компаратора соединен с входом первого триггера»; пер вым входом генератора импульсов сброса, выход второго компаратора соединен с входами первого и второго частотных селекторов и вторым входом генератора импульсов сброса, выход которого соединен с установочными входами всех триггеров и блока индикации, выход первого частотного се- . лектора соединен с входом второго триггера, выход второго частотного селектора соединен с входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго компаратора и первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, выходы всех триггеров предназначены для подключения к линии связи.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что головка съема информации выполнена в виде последовательно соединенных модулирующего генератора, трехвходового ключевого элемента, усилителя мощности и излучающего элемента, щупового элемента,соединенного с вторым входом ключе- . вого элемента и источника питания, выход которого соединен с входом модулирующего генератора третьим входом ключевого элемента и вторым входом усилителя мощности, а блок приема информации выполнен в виде последовательно соединенных фотоприемника и усилителя мощности, выход которого соединен с входом блока формирования команд.

3. Датчик по и 2, отл и ч в ю шийся тем, что головка съема информации выполнена в виде последовательно соединенных модулирующего генератора, модулятора, генератора несущей частоты и щупового чувствительного элемента, источника питания, выход которого соединен с входом модулирующего генератора, вторым входом модулятора и вторым входом генератора несущей частоты, в блок приема информации выполнен в виде последовательно соединенных электромагнитного датчика, усилителя и демодулятора. выход которого соединен с входом блока формирования команд.

1668852

Составитель И, Юрьева

Техред M,Моргенгал Корректор Q. Кундрик, Редактор О. Головая

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101,Заказ 2649 Тираж Я Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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