Устройство цифровой индикации линейных перемещений

 

Сеюз Сеаетскнх . Сецнавистнческнх

Респубпин

О П -И-С- А-" П - Н" Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву{22) 3аявлеио 110775 {21) 2155921/25-08 с присоедииейиеи заявки Я—

{23) Приоритет (53) М. Кл.

В 23 Q 15/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изооретений и открытий

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15 (БЗ) УДК 621.9. .08 (088.8) Дата опубликования описания 25.0479 (72) Авторы изобретеииа

В.A . ßêoâåíêî и М. И. Абрамов (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро при Рязанском станкостроительном заводе (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОЙ ИНДИКАЦИИ

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля линейных перемещений рабочих органов металлорежущих станков, имеющих цифровую индикацию с фазовым методом измерения линейных перемещений

Известно устройство цифровой индикации, где используется фазовый метод измерения линейного перемещения, со- 1О держащее соединенный с винтом датчик линейных перемещений, реверсивный счетчик, блок синхронизации, вводное устройство и фазометр (1Г.

Датчик линейных перемещений при вращении винта (перемещения рабочего органа) вьщает информацию величины линейного перемещения рабочего органа станка. Эта информация, попадая в устройство цифровой индикации, после необходимых преобразований инди. цируется в виде световых цифровых си гнзлов, В описываемом устройстве используется фазовый метод измерения линейно- и5

ro перемещения, где информационным признаком контролируемого перемещения является разность фаз измерительного .сигнала, поступающего с датчика линейных перемещений, и опорного сигнала с той же частотой следования, формируемого в устройстве цифровой индикации. Разность фаз измеряется фазометром.

Недостатком устройства является погрешность показаний линейного перемещения за счет собственных,йогрешностей винта (перемещения рабочего органа) . Рабочий орган при вращении винта получает поступательное движение, и все собственные погрешности винта передаются рабочему органу, в то время как датчик выдает сигнал, пропорциональный вращательному движению винта. Возникае разница между действительным положением рабочего органа и показаниями цифровой индикации.

Цель изобретения - автоматическое уменьшение погрешностей до заданных пределов в показаниях линейного пе-ремещения, возникающ:к за счет собственных погрешностей винта.

Для эт"ого в предлагаемом устройст-, ве, содержащем соединенный с винтом датчик линейных перемещений, реверсив-. ный счетчик, блок синхронизации, вводное устройство и фазометр, между блоком синхронизации и фазометром включены фазовращатель, ключи, счетчик

6 =-7962 оборотов и корректоры. Выходы реверсивного счетчика и блока синхронизации соединены с основными выходами фазовращения, выход датчика дополни— тельно — с вхоцом счетчика оборотов, выходы счетчика оборотов и корректоров — с входами ктпочей,. выходы ключей — с управляющими входами фазовращения, а вь|ход фазовращения — с входом фазометра, что позволяет смещать фазу опорного сигнала в определенных точках на заранее определенную вели- 10 чину погрешности.

На фиг.1 дана схема описываемого устройства; на фиг.2 — график, поясняющий процесс корр;..<ции .

Устройсzàо 1 содеы<н1 вв. >...:;:;е; 1 ройство 2, предназначенное для фильтрации, усиления, формирования и временной привязки измерительного сигнала; реверсивный счетчик 3 для подсчета количества полных циклов измене- 20 ния фазы измерительного сигнала по отношению к фазе. опорного сигнала, а также для анализа знака координаты контролируемого перемещения; блок 4 синхронизации, формирующий сигналы, сигналы фазовых констант и ряд последовательностей импульсов; фазометр 5 для измерения разности фаз измерительногo и опорного сигналов в интервале до 360О; корректор б, 30 задающий соответствующую величину коррекции; счетчик 7 для подсчета оборотов; ключи 8, подключающие тот или иной корректор к фазовращателю 9.

С устройством цифровой индикации электрически связан датчик 10 линейных перемещений, который соединен с винтом 11 и с рабочим органом 12.

На фиг.2 приняты следующие обозначения: L — длина винта, 40

Й - величины собственной погрешности винта, а- кривая, изображающая распределение собственных погрешностей винта, б- 1<ривая, изображающая погреш- 45 ность показаний после коррекции, 110 — номера корректоров, -О, 1 у -0,2h„..+0, 7Ь- величина коррекции, набираемая на корректорах.

Устройство работает следующим об- 50 раз ом.

При вращении винта 11 вращается соединенный с ним вал датчика 10, Рабочий орган 12 получает линейное перемещение вдоль винта 11. Сигналы с датчика 10 поступают в устройство 1 цифровой индикации.

Перед работой на станке измеряется величина собственных погрешностей вин-. та и определяются точки винта, в которых необходимо произвести коррекцию

Ьо погрешности. Целесообразно расстояние между .точками винта выбрать кратньъи величине, зквивалентной перемещению на один оборот винта, что значительно упрощает схему. Как правило, ходовые 65 винты в станках имеют шаг 5,10,12 мм линейного перемещения и при перемещении на один шаг собственная погрешность винта имеет незначительную величину„ поэтому достаточно считать обороты винта (т.е. обороты ротора датчика, соединенного с винтом). Каждый переключатель корректоров б соответствует определенной точке коррекции, а величина коррекции набирается на корректоре..

С помощью счетчика 7 оборотов при поступлении сигналов с датчика 10 определяют положение рабочего органа 12 относительно винта 11 и в точках корр« .<ции со счет гика 7 снимаются сигна л, которые -и р з соответствующие ключи 8 подключают тот или иной корректор к фазовращателю 9.

Приходящие сигналы от датчика 10 через вводное устройство 2 попадают на фазометр 5, где .пришед1вий сигнал й., сравнивается с опорным сигнаЛом f, прошедшим через фазовращатель 9. Разница между фазами сигналов Гб и f g . эквивалентна величине линейного перемещения рабочего органа. В точках коррекции, определенных счетчиком 7, через ключи 8 сигналы с корректоров б поступают на .фазовращатель 9, где происходит сдвиг фазы опорного сигнала на величину коррекции погрешности.

Па эту же величину изменится и разность фаз между опорным й< и пришедшим от датчика сигнало < f, т.е. величина собственной погрешности винта будет автоматически учтена при показании величины линейного перемещения.

При вращении винта 11 в обратную сторону (движение рабочего органа в обратном направлении) знак направления величины коррекции должен быть изменен на противоположный. Для этого используется сигнал, опрецеляющий направление перемещения, который снимается с реверсивного счетчика 3 и подается в фазовращатель 9, что вызывает смещение фазы опорного сигнала тд в противоположную сторону. Опорный сигнал fo вырабатывается в блоке 4 синхронизации.

Как видно из графика (фиг ° 2), величина погрешности в точках коррекции . будет равна нулю, а в промежуточных не будет превышать заданных пределов.

При движении рабочего органа от начала в конец винта знак величины коррекции сохраняется таким, каким он набран на корректорах, а при движении рабочего органа в обратном направлении знак коррекции изменяется на йротивоположный, Формула изобретения

Устройство цифровой индикации линейных перемещений, содержащее соединенный с винтом датчик линейных перемещений, реверсивный счетчик, 5 657962 6 блок синхронизации, вводное устрой- чика линейных перемещений, счетчика ство и фазометр, о т-л и ч а ю щ е е- оборотов и корректоров, ключей и фас я тем, что, с целью антомагическо- зовращателя соответственно соединены го уменьшения погрешности показаний, с входами фазонращателя, счетчика назникающей из-за собственных погреш- оборотов, ключей, фазовращателя и ностей винта, между блоком синхро- фазометра. низации и фазометром включены фазо- 6 Источники информации, принятые Во вращатель, ключи, счетчик оборотов внимание при экспертизе и корректоры, а выходы ренерсинного 1. Филиппов В.Г. Цифраторы пересчетчика и блока синхронизации, дат- мещений. Военгиз, 1965, с 123.

Фиг.!

Фю2

ЦПИИПИ Заказ 1951/11 Тнразк 1221 Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4