Устройство для контроля целостности режущего инструмента Советский патент 1983 года по МПК B23B49/00 

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для контроля целостности сверл малого диаметра при обработке печатных плат.

Известно бесконтактное устройство для контроля целостности и правильности . установки инструмента, содержащее высокочастотный генератор, чувствительный элемент, детектор, сравнивающее устройство с источником опорного напряжения- (релейный усилитель ) и исполнительное устройство. Чувствительный элемент выполнен в виде ферритовых стержней, помещенных диаметрально противоположно контролируемому инструменту, на которых намотаны коллекторная и выходная обмотка чувствительного элемента ij .

В этом устройстве инструмент, расположенный между коллекторной и вы ходной обмотками, является экраном. При поломкеинструмента или неправильной его установке происходит увеличение коэффициента индуктивности, так как увеличивается магнитная проницаемость, что вызывает генерацию.

Известное устройство работает надежно при сравнительно больших размеpax инструмента. Инструмент малых . размеров, например сверло, предназначенные для сверления печатных плат ; не обеспечивает надежного экраниро- ; вания ферритовых стержней вследствие своего малого сечения..

Влияние на устройство инструмента становится настолько незначитель-; ныгх, что устройство приходится выставлять на порог чувствительности, что приводит к его неустойчивой работе и снижает надежность контроля поломки инструмента.

Цельизобретения - повышение на дежности контроля целостности инструмента малых размеров, Например сверл для сверления печатных плат.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля.целостности инструмента, содержащее высокочастотный генератор, чувствительный элемент, детектор, сравнивающий элемент с источником опорного напряжения и исполнительный элемент, ввв- ден аналоговый сумматор, к входам которого подключены резонансный контур и блок регулирования уровня сигнала; резонансный контур составлен таким образом, что его составляющим звеном является чувствительный элеМент, детектор выполнен на двух диодах, разноименные выводы которых -Соединены между собой и, подсоединены-к высокочастотному генератору, а другие выводы подсоединены соответственно к резонансному контуру и бл ку регулирования уровня сигнала. Выхо;и 1 блока регулирования сигна ла и резонансного контура подсоединены к входам аналогового сумматора к выходу которого подключены соединенные последовательно сравнивающий и исполнительный элементы. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит высокочастот ный генератор 1, детектор 2, резо- нансный контур 3 с чувствительным элементом 4, блок 5 регулирования уровня сигнала, аналоговый сумматор 6, сравнивающий элемент 7 с источни ком 8 опорного напряжения и исполни тельный элемент 9. Устройство работает следующим образом. При включении питания высокочастотный генератор 1 вырабатывает импульсы переменного знака, например синусоидальной формы, поступающие в детектор 2, где он.и разделяются на импульсы положительной и отрицательной полярности. Импульсы одной полярности, напри мер положительной, направляются в резонансный контур 3 с чувствительным элементом 4, а импульсы противо положной полярности (отрицательной) в блок 5 регулирования уровня сигна ла. Величина импульсов отрицательной полярности может регулироваться блоком 5 регулирования уровня сигнала до величины, близкой к величине импульсов, проходящих через резонанс ный контур 3 с чувствйтельныгл элемен том 4 при нахождении режущего инструмента внутри последнего. Затем импульсы обеих полярностей поступают в аналоговый сумматор 6, с выхода которого результат алгебраической суммы поступает на вход срав нивающего элемента 7 .с источником 8 опорного напряжения, где выра-батывается управляющий сигнал, поступающий на исполнительный элемент 9. В рабочем состоянии, когда режущий инструмент находится внутри чувствительного элемента 4, блоком 5 регулирования уровня сигнала устанавливают такой режим, при котором равны амплитуды импульсов положитель ной и отрицательной, полярности, поступаюищх в аналоговый сумматор 6. Результат алгебраической суммы на вы ходе аналогового сумматора б равен нулю. Амплитуда управляющего сигнала ,на выходе сравнивающего элемента 7 с источником 8 опорного напряжения равна нулю. Исполнительный элемент 9 не срабатывает. Резонансный контур 3 с чувствительным элементом 4 настраивается таким образом, что его резонансная частота при вставленном режущем инструменте несколько ниже частоты генерации высокочастотного генератора 1, т.е. контур расстроен относительно задающей частоты. Поломка инструмента уменьшает индуктивность чувствительного элемента 4, что приводит к повышению резонансной частоты резонансного контура 3, т.е. настройка его на частоту высокочастотного генератора 1 становится более острой. Амплитуда импульсов положительной полярности на выходе резонансного контура 3 увеличивается. Амплитуда импульсов отрицательной полярности, проходящих через блок 5 регулирования уровня сигнала, остается неизменной. Аналоговый сумматор 6 вырабатывает сигнал рассогласования, поступающий на вход сравнивающего элемента 7 с источником 8 опорного напряжения, которые .вызывают срабаты- вание исполнительного элемента 9. Для повышения чувствительности и надежности работы данное устройство помещено в экран. Таким образом, выполнение устройства по предлагаемой схеме позволит с высокой надежностью контролировать целостность режущего инструмента малых размеров за счет очень высокой чувствительности устройства.. Формула изобретения Устройство для контроля целостное ти режущего инструмента, содержащее соединенные последовательно высокочастотный генератор, детектор, чувствительный элемент, сравнивающий и исполнительный элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля целостности сверл малого диаметра для сверления печатных плат, в него введен соединенный со сравнивающим элементом аналоговый сумматор, к входам которого подключены блок регулирования , уровня сигнала и резонансный контур, составляющей которого является чувствительный элемент, причем детектор выполнен на двух диодах, разноименные выводы которых соединены между собой и подсоединены к высокочастотному генератору, а другие выводы подсоединены соответственно к резонансному контуру и блоку регулирования уровня сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 602313, кл. В 23 В 49/00, 1978.