Устройство для автоматическогоцентрирования

 

С. А. Бармаш, С.— А. Ю. Будгинас, В.— А.А. Гапшис и В. Л. Рагайшис (72) Авторы изобретения

Вильнюсский филиал Экспериментального научноисследовательского института металлорежущих станков (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ЦЕНТРИРОВАНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в кругломерах и измерительных машинах.

Известно устройство для автоматического центрирования, содержащее шпиндель, каретку с измерительным преобразователем, установленную на шпинделе с возможностью поперечного перемещения, сервопривод каретки, преобразователь углового положения шпинделя, два сервопривода центрирования и вычислитеж.

При обкатыванни центрируемой детали измери30 тельным преобразователем по его сигналам и сигналам преобразователя углового положения шпинделя, вычислитель вырабатывает сигналы, пропорциональные проекциям эксцент3$ риситета, поступающие в сервоприводы центрирования и управляющие перемещением детали относительно осн ппп3нделя, и сигнал, лропорциональный отклонению траектории измерительного . преобразователя от средней окружности сечения детали, поступающий в сервопривод каретки и управляющий ее перемещением (3).

Недостатком этого устройства является не1 возможность автоматического центрирования детали при начальном эксцентриситете, превыц3акацем рабов3й ход измерительного преобразователя.

Цель изобретения — автоматизация центрирования при начальном эксцентриситете, превышающем рабочий ход измерительного преобразователя.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для автоматического центрирования снабжено корректором амплитуды, вход кото.рого соединен с выходом измерительного преобразователя, корректором фазы, вход которого соединен с выходом преобразователя, углового положения шпинделя анализатором, входы которого соединены с двумя выходамн вычислителя, переключателем, имеющим управляющий вход, соединенный с выходом анализатора, и обеспечивающим подключение на время грубого центрирования входа сервопривода каретки к выходу измерительного преобразователя и входов вычислителя к выходам корректора амплитуды и корректора фазы, а на время, точного центрирования — входов вычислителя к выходам измерительного пре3 796650 образователя и преобразователя углового поло. жения шпинделя и третьего выхода вычислителя к входу сервопривода каретки, На чертеже показана схема устройства для автоматического центрирования.

Устройство содержит шпиндель 1 с направляющей 2, по. которой перемещается каретка 3 с измерительным преобразователем 4, имеющим усилитель 5, сервопривод каретки, состоящий из двигателя 6 и преобразователя 7 привода каретки 3, привод 8 шпинделя, преобразователь 9 углового положения шпинделя, центрирующий стол 10, на который устанавливается измеряемая деталь и который может перемещаться в двух направлениях при помощи двух сервоприводов : центрирования, включающих в себя соответственно двигатели 11 и 12 и преобразователи 13 и 14 приводов центрирования, вычислитель 15, корректор 16 амплитуды, корректор 17 фазы, анализатор 18 и переключатель 19. Вход корректора 16 амплитуды соединен с выходом усилителя 5 измерительного преобразователя 9 углового положения шпинделя. Входы анализатора 18 соединены с двумя выходами вычислителя 15, а выход

2$ анализатора 18 соединен с управляющим входом переключателя 19. Переключатель 19 может иметь два положения, В первом положении, соответствующем грубому центрированию, переключатель 19 соединяет вход преобразователя

7 привода каретки с выходом усилителя 5, и входы вычислителя 15 — к выходам корректора 16 амплитуды и корректора 17 фазы.

Во втором положении, соответствующем точному центрированию, переключатель 19 соединяет вхо3$ ды вычислителя 15 с выходами усилителя 5 и преобразователя 9 углового положения шпинделя и третий выход вычислителя 15 — с входом преобразователя 7 привода каретки 3.

Устройство для автоматического центрирования работает следующим образом.

В начале центрирования переключатель 19 находится в положении, соответствующем грубому центрированию. Измерительный преобразователь 4 вращается относительно поверхности измеряемой детали. Сигнал измерительного преобразователя 4, усиленный усилителем 5, поступает в преобразователь 7 привода каретки

3, в результате чего шуп измерительного преобразователя 4 следит за поверхностью детали, так что ход щупа не превышает величины его рабочего хода, а сигнал рассогласования— величины максимального рабочего диапазона преобразователя. Сигнал рассогласования корректируется по амплитуде корректором 16 амплитуды и подается в вычислитель 15. Сюда же поступает сдвинутый по фазе корректором

17 фазы сигнал преобразователя 9 углового положения шпинделя. Вычислитель 15 вырабатывает управляющие сигналы, поступающие на преобразователи 13 и 14 приводов центрирования, которые, отрабатывая команду, перемещают стол 10 с деталью и уменьшают ее эксцентриситет относительно оси шпинделя, Работа устройства при грубом центрировании основывается на том, что в режиме слежения сигнал рассогласования приближается к производной от сигнала измерительного преобразователя 4 при остановленном приводе его каретки. Коррекция амплитуды сигнала рассогласования обеспечивает одинаковый коэффициент передачи вычислителя 15 при грубом и точном центрировании, а коррекция фазы сигнала преобразователя 9 углового положения шпинделя обеспечивает соответствие направления центрирующего перемещения направлению эксцентриситета. Величина коррекции амплитуды и фазы подбирается для конкретных параметров устройства центрирования расчетным или экспериментальным путем. Управляющие сигналы анализируются анализатором 18 и при уменьшении амплитуды сигнала ниже заданного уровня, соответствующего эксцентриситету меньшему, чем рабочий ход измерительного преобразователя 4, производится переключение переключателя 19 во второе положение. Далее осуществляется точное центрирование описанным образом.

Применение предлагаемого устройства позволяет автоматизировать процесс грубого центрирования и тем самым повысить производительность измерения на измерительных машинах.

Формула изобретения

Устройство для автоматического центрирования, содержащее шпиндель, каретку с измерительным преобразователем, установленную на шпинделе с возможностью поперечного перемещения, сервопривод каретки, преобразователь углового положения шпинделя, два сервопривода центрирования и вычислитель, два выхода которого соединены с входами сервоприводов центрирования, а третий предназначен для получения сигнала, пропорционального отклонению траектории измерительного преобразователя от средней окружности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации центрирования при начальном эксцентриситете, превышающем рабочий ход измерительного преобразователя, оно снабжено корректором амплитуды, вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя, корректором фазы, вход которого соединен с выходом преобразователя углового положения шпинделя, анализатором, входы которого соединены с первыми двумя

796650

Составитель А. Куликов

Техред А. Бойкас

Корректор М. Шароши, Редактор Ю. Ковач

Заказ 9757/57 Тираж 651

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва„Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4 выходами вычислителя, переключателем, имеющим управляющий вход, соединенный с выходом анализатора, и обеспечивающим подключение на время грубого центрирования входа сервопривода каретки к выходу измерительного преобразователя и входов вычислителя к выходам корректора амплитуды и корректора фазы, а на время точного центрирования— входов вычислителя к выходам измерительного преобразователя и преобразователя углового положения шпинделя и третьего выхода вычислителя к входу сервопривода каретки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3259989, кл. 33 — 174, 1966 (прототип) .