Устройство для дистанционной разметки горячих поковок Советский патент 1987 года по МПК B21C51/00 

ipi/г.Г

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что многогранная призма выполнена с плоскопараллельными гранями и установлена по .оптической оси оптического квантового генератора с возможностью вращения относительно своей оси.

3.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что система автоматического регулирования положения корректора выполнена в виде дифференциального и операционного усилителей, двух триггеров Шмидта, фазоимпульсного детектора и автомати

5532

ческого регулятора, соединенного своим выходом с реверсивным серводвигателем, а входом подключенным к выходу фазоимпульсного детектора, входы которого соединены с выходами триггеров Шмидта, вход одного из которых подключен к выходу дифференциального усилителя, а вход другого - к выходу операционного усилителя, при этом входы дифференциального усилителя соединены с фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, а вход операционного усилителя соединен с датчиком центрального положения светового луча.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ РАЗМЕТКИ ГОРЯЧИХ ПОКОВОК, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения, каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а также отсчетно-регистрирующий узел, выполненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности разметки, оно снабжено двумя фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, корректором смещения оси светового потока, многогранной призмой с датчиком центрального положения светового луча, а также системой автоматического регулирования положения корректора, выполненного в виде плоскопараллельной пластины, связанной с валом реверсивного серводвигателя, подключенного к выходу системы автоматического регулирования положения корректора, входа которой соединены с упомянутыми двумя фотодатчиками и датчи- «g ком центрального положения светового (Л луча. 4 сд сд со tsD

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к конструкции систем управления оборудованием для обработки давлением.

Известно устройство для дистанционной разметки горячих поковок, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а таЛже отсчетно-регистрирующий узел вьтолненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора.

Однако в известном устройстве не предусмотрена коррекция смещения пентапризмы относительно оптической оси светового потока, что приводит к снижению точности разметки.

Цель изобретения - повьшение точкости разметки путем использования коррекции оси светового потока, направляемого на пентапризму.

Эта цель достигается тем, что устройство для дистанционной разметки горячих поковок, содержащее оптический квантовый генератор непрерывного излучения, каретку с пентапризмой и монорельс перемещения каретки, а также отсчетно-регистрирующий узел, выполненный в виде соединенных между собой измерителя положения каретки и индикатора, снабжено двумя фотодатчиками контроля интенсивности световрТо потока, корректором смещения оси светового потока, многогранной призмой с датчиком центрального положения светового , а также системой автоматического регулирования положения корректора, выполненного в виде плоскопараллельной пластины, связанной с валом реверсивного серводвигателя, подключенного к выходу системы автоматического регулирования положением корректора, входы которой соединены с упомянутыми двумя фотодатчиками и датчиком центрального положения све1ТОВОГО луча.

Кроме этого, многогранндя призма выполнена с плоскопараллельными гранями и установлена по оптической оси оптического квантового генератора с возможностью вращения вокруг своей оси, а система автоматического регулирования положения корректора выполнена в виде дифференциального и операционного усилителей, двух триггеров Шмидта, фазоимпульсного детектора и автоматического регулятора, соединенного своим выходом с реверсивным серводвигателем, а входом подключенным к выходу фазоимпульсного детектора, входы которого соединены с выходами триггеров Шмидта, вход

30 одного из которых подключен к выходу дифференциального усилителя, а вход другого - к ВЫХОДУ операционного усилителя, при зтом входы дифференциального усилителя соединены с

35 фотодатчиками контроля интенсивности светового потока, а вход операционноцентрального положения светового луча. На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - пример возникновения ошибки при смещении пентапризмы; на фиг.З - размещение фотодатчиков на пентапризме; на фиг.4 функциональная схема системы автоматического регулирования. Устройство содержит оптический квантовый генератор 1 непрерывного излучения, по оптической оси которого установлены вращающаяся вокруг своей оси многогранная призма 2 с плоскопараллельными гранями и плоско параллельная пластина 3, вьтолненная Из оптического стекла и-закрепленная на выходном валу реверсивного серводвигателя 4. Призма 2 установлена на диске 5, на котором с равномерным шагом разме щены метки 6 в количестве равном количеству граней призмы 2. Напротив меток 6 расположен датчик 7 централь кого положения светового луча, закрепленный неподвижно с возможностью регулирования своего углового смещения. Призма 2 диском 5 сочленены с валом быстроходного электродвигателя (на схеме не показан). На жестко закрепленном монорельсе 8 подвижно установлена каретка 9, снабженная отсчетно-регистрирующим узлом в виде измерителя 10, соединен ным с индикатором 11, показьгоающим линейное перемещение пентапризмы 12 с кареткой 9 по монорельсу 8. Пентапризма 12 выполнена с частич но прозрачной гранью 13. Фотодатчики 14 и 15 симметрии распределения интенсивности светового потока установлены на призме 16, соединенной с пентапризмой 12 по ее оптической оси Изломанная оптическая ось пентапризмы 12 направлена на контролируемую поковку 17. В. смещенном положении пентапризмы 12, вызванном непрямолинейностью с/х монорельса 8, изломанная оптическая ось пентапризмы 12 смещается вдоль оси контролируемого изделия 17 на. величину непрямолинейности с , монорельса 8. На призме 16 фотодатчики 14 и 15 образованы из двух групп фотодиодов 18, расположенных симметрично относительно оптичес кой оси пентапризмы 12. Фотодатчики 14 и 15 подключены на вход автоматической системы регувходы дифференциального усилителя 19, выход которого соединен со входом триггера Шмидта 20. Датчик 7 центрального положения светового луча, вьшолненный, например, на фотодиоде, подключен на вход операционного усилителя 21, снабженного резистором 22 и конденсатором 23. Выход усилителя 21 соединен с входом второго триггера-Шмидта 24. Импульсные выходы обоих триггеров Шмидта 20 и 24 подключены на входы фазоимпульсного детектора 25, выход которого присоединен на вход автоматического регулятора 26, соединенного с реверсивным серводвигателем 4. Устройство работает следующим образом. Луч оптического квантового генератора 1, проходя через вращающуюся призму 2, получает на ее выходе периодическое плоскопараллельное смещение (сканирование) с частотой, равной частоте вращения призмы 2, умноженной на число ее граней. Сканирующий луч, поступая на фотодатчики 14 и 15 в моменты их равной освещенности, возбуждает в триггере Шмидта 20 переходной процесс, характеризующийся появлением на выходе последнего импульсного сигнала. В узле вращающейся призмы 2, в моменты, когда её две противоположные грани становятся перпендикулярными к оси луча, датчик 7 формирует импульс, который, проходя через усилитель 21, возбуждает во втором триггере Шмидта 24 переходной процесс и соответствующий ему импульсный сигВ зависимости от величины и.знака смещения пентапризмы 12 с оси луча оптического квантового генератора 1, происходит смещение в очередности и во времени между моментами поступления импульсов рт триггеров 20 и 24 на входы фазоимпульсного детектора 25. В зависимости от очередности детектор меняет знак выходного сигнала, а в зависимости от смещения во времени - его величину. Таким образом, на вход автоматического регулятора 26 поступает сигнал постоянного тока. амплитуда и знак которого характеризует знак и величину смещения пентапризмы 12. В соответствии с поступающим сигналом регулятор 26 формирует управляющий сигнал на реверсивный серводвигатель 4, который, в свою очередь, отрабатьшает угол поворота пластины 3, соответствующий нупевому сигналу на входе детектора 25. Это достигает- 5 ся тем, что при вращении пластины 3 луч оптического квантового генерато-ра 1 получает плоскопараллельное смещение, изменяющееся до тех пор, пока 11455 26 в системе регулирования не установится равновесное состояние, соответствующее центральному прохождению луча через пентапризму 12. Это состояние устройства отвечает условию коррекции погрещностей, вносимьгх непрямолинейностью монорельса 8 , и обеспечивает повьппение точности разметки. .

фиг. г