Устройство измерения линейных перемещений рабочих органов кузнечно-прессовой машины Советский патент 1984 года по МПК B21J7/46 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением. Известно устройство для измерения линейных перемещений рабочих органов кузнечно-прессовой мащины, содержащее источник света с оптическим фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотодатчика 1. Известное устройство не обеспечивает высокой точности измерений, а также неудобно в обслуживании, поскольку требует, кроме расщифровки осциллограмм, использования вспомогательных графических зависимостей. Цель изобретения - повыщение точности измерения и улучщение условий обслуживания. ,-, Подставленная цель достигается тем, что устройство измерения линейных перемещений рабочих органов кузнечно-прессовой мащины, содержащее для каждого рабочего органа источник света с оптическим фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотодатчика, снабжено двумя узлами выделения ОДИНОЧНО.ГО импульса, датчиком угла поворота рабочего вала привода молота, синхронизатором, двумя счетчиками, двумя элементами формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, селектором длительности, электронным секундомером, блоком информации с памятью, генератором импульсов, а также двумя многопрограммными делителями частоты и двумя преобразователями частота-код, выходы у которых соединены с входами блока информации, к другим входам которого подключены выходы синхронизатора, селектора длительности, электронного секундомера и генератора импульсов, причем вход синхронизатора соединен с выходом датчика угла поворота рабочего вала привода, а выход соединен с входами узлов выделения одиночного импульса, другие входы которых соединены с выходами соответствующих усилителейформирователей, а выход генератора импульсов соединен с входами селектора длительности, электронного секундомера, блока HKf рмации, элементов формирования пе.,.;его и заднего фронтов входного импульса и со счетными входами обоих счетчиков, установочные входы которых подсоединены к выходам соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, при этом выходы узлов выделения одиночного импульса соединены с входами управления соответствующих счет|Чиков и входами соответствующих элементов ,формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, другой выход генератора импульсов соединен с входами многопрограммных делителей частоты, входы управления которых соединены с выходами соответствующих счетчиков, а выходы элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса соединены с входами управления соответствующих преобразователей частотакод, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих многопрограммных делителей частоты, На фиг. 1 приведена конструктивная схема молота; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схема устройства. В станине 1 установлены щтоки 2 и 3 (несущие инструмент) с порщнями 4 и 5. Последние делят рабочие цилиндры соответственно на полости 6, 7 и 8, 9. В станине 1 также размещены компрессорные порщни 10 и 11 со щтоками 12 и 13. Порщни 10 и 11 делят компрессорные цилиндры на по jg jg 7. Полости 6 и 7 связаны через распределительные краны 18 и 19 с полостями 14 и 15. Полости 8 и 9 связаны соответственно через распределительные краны 20 и 21 с полостями 16 и 17. Порщни 10 и 11 со щтоками 12 и 13 связаны соответственно через щатуны 22 и 23 с рабочим валом 24. На валу 24 установлен маховик 25, который связан через клиноременную передачу 26 со щкивом 27 электродвигателя 28. Деформируемая заготовка 29 размещается на оси ковки, На валу 24 установлен датчик 30 угла поворота вала. На станине 1 также установлены источники света 31 и 32 с оптическими фокусирующими элементами, фотодатчики 33 и 34 и размещенные между ними линейки 35 и 36 перемещений, закрепленные соответственно на щтоках 2 и 3. Выходы фотодатчиков 33 и 34 соединены с входами соответствующих усилителей-формирователей 37 и 38, а выход датчика 30 угла поворота вала 24 соединен с входом синхронизатора 39, выход которого подключен к первым входам узлов 40 и 41 выделения одиночного импульса, к второму входу селектора 42 длительности и к четвертому входу блока 43 информации. Первый выход генератора 44 импульсов подключен к первым входам элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, к счетным входам счетчиков 47 и 48 и к первым входам селектора 42 длительности, электронного секундомера 49, блока 43 информации. Второй выход генератора 44 импульсов подключен к входам многопрограммных делителей 50 и 51 частоты, выходы которых соединены с входами соответствующих преобразователей 52 и 53 частот а-код. Выходы усилителей-формирователей 37 и 38 подключены к вторым входам соответствующих узлов 40 и 41 выделения одиночных импульсов, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и к входам управления соответствующих счетчиков 47 и 48, выходы которых подключены к входам управления соответствующих многопрограммных делителей 50 и 51 частоты. Выход селектора 42 длительности подключен к пятому входу блока 43 информации и к второму входу электронного секундомера 49, выход которого подключен к щестому входу блока 43 информации, второй и третий входы которого подключены к выходам соответствующих преобразователей 52 и 53 частота-код. Установочные входы счетчиков 47 и 48 подключены к первым выходам соответствующих элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, вторые выходы которых подключены к входам управления соответствующих преобразователей 52 и 53 частота-код. В дальнейщем при описании работы устройства измерения линейных перемещений горизонтального пневматического молота приняты следующие общепринятые обозначения:F - частота импульсов на первом выходе генератора 44 импульсов; D диаметр отверстий на линейках 35 д 36 перемещений; D F - частота импульсов на втором выходе генератора 44 импульсов; Ш -щаг отверстий линеек 35 и 36 перемещений;С - счетный вход счетчиков 47 и 48; R - установочный вход счетчиков 47 и 48 NjH Nj- количество импульсов в пачке; Вг -двоичный код на выходах счетчиков 47 и 48; -частоты импульсов в пачках на, выходах многопрограммных делителей 50 и 51 частоты; иУ2 - численные значения скоростей перемещения щтоков, несущих инструмент;AiHAj -двоичный код на выходах преобразователей 52 и 53 частота-код. Устройство измерения линейных перемещений горизонтального пневматического молота работает следующим образом. При включенном электродвигателе 28 крутящий момент будет передаваться со щкива 27 через клиноременную передачу 26 на маховик 25 -и далее на рабочий вал 24. С вала 24 движение передается на щатуны 22 и 23, последние приводят в возвратнопоступательное движение компрессорные порщни 10 и 11 со штоками 12 и 13, которые производят перемещение воздуха из полостей 14, 15 и 16, 17 через распределительные краны 18, 19 и 20 , 21 соответственно в полости 6, 7 и -8, 9, что приводит к возвратнопоступательному движению порщней 4 и 5 со щтоками 2 и 3, несущими инструмент. движущихся навстречу друг другу и производящих деформацию заготовки 29. В процессе движения линеек 35 и 36 перемещения вместе со щтоками 2 и 3 свет через отверстия попадает на фотодатчики 33 и 34. Во избежание попадания на фотодатчики 33 и 34 света одновременно через два отверстия перед линейками 35 и 36 на источниках света 31 и 32 предусмотрены оптические фокусирующие устройства (не показаны). Шаг отверстий Ш линеек 35 и 36 выполнен равномерным, что обеспечивает прямо пропорциональную зависимость длительности импульсЬв на выходах фотодатчиков 33 и 34 от скорости перемещения щтоков 2 и 3. Наличие импульсов на выходах фотодатчиков 33 и 34 соответствует моментам прохождения света через о- верстия линеек 35 и 36 перемещения. Датчик 30 угла поворота рабочего вала формирует на своем выходе серию командных импульсов через равные углы поворота кривощипного вала 24 вращающегося с постоянной скоростью, за один оборот которого молот соверщает один полный цикл возвратно-поступательного движения щтоков 2 и 3. Первый и последний импульс в серии командных импульсов датчика 30 соответственно стартовый и стоповый, отличающиеся от остальных больщей длительностью. Количество командных импульсов в серии выбирается достаточным для получения графиков линейных перемещений с заданной точностью. Командные импульсы датчика 30 управляют работой узлов 40 и 41 выделения одиночных импульсов и, блоком 43 информации. Длительность импульсов перемещения,, сформированных усилителями-формирователями 37 и 38, соответствует времени прохождения штоками 2 и 3 расстояний, равных диа.метру отверстий D линеек 35 и 36 перемещений. Количество импульсов перемещения соответствует количеству отверстий в линейках 35 и 36 перемещения. Скорость перемещения штоков 2 и 3 определяется как: V - мм/мс. при , что означает: длительность импульсов перемещения должна быть значительно больше длительности импульсов генератора 44 импульсов. Узлы 40 и 41 выделения одиночных импульсов выбирают из импульсной последовательности на выходах усилителей-формирователей 37 и 38 по команда.м датчика 30 угла поворота вала 24 импульса д.ля изме-, рения скорости перемещения штоков 2 и 3, которые поступают на управляющие входы счетчиков 47 и 48. По переднему фронту анализируемого импульса перемещения счетчики 47 и 48 обнуляются короткими импульсами с первых выходов элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и производят подсчет импульсов в пачках N и Ng частотой F с первого выхода генератора 44 импульсов за время действия импульсов перемещения. Счетчики 47 и 48 в двоичном коде В и Bg управляют коэффициентом деления многопрограммных делителей 50 и 51 частоты, на входы которых поступают импульсы с частотой D-F с второго выхода генератора 44 импульсов. При этом на выходах многопрограммных делителей 50 и 51 частоты присутствуют серии импульсов с частотами Fj и Рг, численное значение которых равно численным значениям скоростей V и Vj перемещений щтоков 2 и 3. По заднему фронту анализируемого импульса перемещения с выходов элементов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса значения скоростей Vj и Vj перемещения щтоков; 2 и Зв преобразователях 52 и 53 частота-код в двоичных кодах AI и А записываются в память блока 43 информации. Частота F с первого выхода генератора 44 импульсов поступает на первые входы эле ментов 45 и 46 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, селектора 42 длительности, блока 43 информации, электронного секундомера 49 и счетные входы счетчиков 47 и 48. Стартовые и стоповые импульсы, выделенные селектором 42 длительности из серии командных импульсов, поступают в блок 43 информации и осуществляют запуск и останов электронного секундомера 49 для отсчета времени полного цикда возвратно-поступательного движения щтоков 2 и 3, которое в двоичном коде Т записывается в, память блока 43 информации. Стартовый импульс стирает информацию предыдущего цикла движения штоков 2 и 3, подготовив блок 43 информации к работе, стоповый осуществляет выборку информации значений скоростей движения щтоков 2 и 3 всех точек отсчета и времени полного цикла на дисплей блока 43 информации. Погрешность измерения линейных перемещений определяется только точностью выполнения шага и отверстий линеек перемещения, стабильностью частоты генератора импульсов и количеством командных импульсов датчика угла поворота кривощипного вала. . Поэтому с помощью предлагаемого устройства можно производить измерения линейных перемещений с высокой точностью в щироком диапазоне перемещений движущихся частей молота. При этом достигается автоматизация процесса измерения линейных перемещений, поскольку результат измерения выдается блоком информации (или его дисплеем) в конечной цифровой форме без промежуточных операций. Этим достигается эффективность использования устройства.

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОЙ МАШИНЫ, содержащее для каждого рабочего органа источник света с оптическим фокусирующим элементом, фотодатчик и размещенную между ними линейку перемещений, а также индикатор и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотодатчика, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения и улучщения условий обслуживания, оно снабжено двумя узлами выделения одиночного импульса, датчиком угла поворота рабочего вала привода, синхронизатором, двумя счетчиками, двумя элементами формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, селектором длительности, электронным секундомером, блоком- информации -с памятью и генератором импульсов, а также двумя многопрограммными делителями частоты и двумя преобразователями частотакод, выходы которых соединены-с входами блока информации, к другим входам которо,го подключены выходы синхронизатора, селектора длительности, электронного секундомера и генератора импульсов, причем вход синхронизатора соединен с выходом датчика угла поворота рабочего вала привода, а выход соединен с входами узлов выделения одиночного импульса, другие входы которых соединены с выходами соответствующих усилителей-формирователей, а выход генератора импульсов соединен с входами селектора длительности электронного секундомера, блока информации, эле ментов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса и со счетными i входами обоих счетчиков, установочные входы которых подсоединены к выходам (Л соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронтов входного импульса, при этом выходы узлов выделения одиночного импульса соединены с входами управления соответствующих счетчиков и входами соответствующих элементов формирования переднего и заднего фронта входного импульса, другой выход генератора импульсов соединен с входами многопро граммных делителей частоты, входы управ4 О5 ления которых соединены с выходами соответствующих счетчиков, а выходы элементов О5 формирования переднего и заднего фронтов входного импульса соединены с входами управления соответствующих преобразовав телей частота-код, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих многопрограммных делителей час-, тоты.

/7(73.7 1 Iff ue.f т.38 /J /7 // f&