Устройство для автоматического поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки немагнитных материалов Советский патент 1986 года по МПК G01B7/06 

преобразователя 5, измеряющего индукцию поля постоянного магнита 9. Сигнал преобразователя 5 преобразуется в код аналого-цифровым преобразователем 8, В первьй регистр 14 заносится цифровой код настроенного зазора, пропорциональный суммарной индукции поля фрезы 1, намагниченной возбудителем 10, и поля постоянного магнита 9. Цикл настройки происходит по командам блока 13 управления. В режиме активного слежения за толщиной обрабатьгааемой детали устройство имеет два подрежима: выработка коррекции и слежение. В подрежиме выработки коррек1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зовано, например, в машиностроении при автоматиза ™ процессов обработ ки различных немагнитных материалов.

Целью изобретения является повышение точности поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки.

На чертеже дана блок-схема уст- ройства.

Режущий инструмент (например, фреза 1) установлен на механизме установки и перемещения режущего инструмента (на чертеже не показан), С последним кинематически связаны датчик 2 исходного положения и датчик 3 рабочего положения режущего инструмента. Устройство содержит также следя ций упор 4 с установлен- ным на нем соосно с режущим инструментом магнитньм преобразователем 5 (например, датчиком Холла). Перемещение следящего упора осуществляется с помо1Цью механизма 6 перемеще- ния следящего упора, кинематически связанного с приводом 7. К выходу магнитного преобразователя 5 подключен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, На следящем упоре 4 соос- но с режущим инструментом установлен источник постоянного магнитного поля (например, постоянный магнит 9).

ции в блоке 17 коррекции формируется код коррекции в случае, если текущий код отвода отличается от контрольного кода настройки, В режиме слежения сумматор 18 изменяет код заданной толщины, считанный с первого регистра 14, на величину коррекции, которая поступает на вход сумматора 18 с выхода блока 17 коррекции. Если текущая толщина отличается от скорректированной задан- ной ТОЛ1ЦИНЫ, то блок 16 сравнения . формирует команду на подвод или отвод следящего упора 4,покоторой приво 7 и механизм 6 перемещают упор 4 в сторону уменьшения рассогласования. 1 ил.

Релсущий инструмент 1 (фрезу) охватывает возбудитель 10 поля намагничивания режущего инструмента, который, в свою очередь, включает катушку 11 и блок 12 намагничивания

Устройство содержит, кроме того, блок 13 управления, первый 14 и второй 15 регистры, блок 16 сравнения, блок 17 коррекции и сумматор 18, Блок 13 управления входами связан с датчиками 2 исходного и 3 рабочего положения режущего инструмента. Обрабатываемая деталь 19 помещается между режущим инструментом 1 к следящим упором 4.

Устройство работает в двух основных режимах: настройки на заданную толщину обрабатываемой детали и активного слежения за толщиной обрабатываемой детали.

В начале настройки фреза 1 подводится в рабочее положение, межцу ее торцом и следящим упором 4 устанавливается зазор, соответствующий заданной толщине детали, и фреза 1 отводится в исходное положение. По сигналу с датчика 2 исходного положения с выхода блока 13 управления выдается команда, по которой возбудитель 10 поля намагничивания производит намагничивание фрезы 1. В отведенном положении фрезы 1 магнитный преобразователь 5 измеряе

.3

индукцию ПОЛЯ постоянного магнита 9, так как влияние поля фрезы 1 на преобразователь 5 незначительно из-за большого зазора между ними. Сигнал преобразователя 5 преобразуется аналого-цифровьм преобразователем 8 в цифровой код по каждом такту, поступакяцему с второго выхода блока 13 управления

На цифровом табло аналого-цифрового преобразователя 8 (АЦП 8) высвечивается код отвода, значение которого заносится оператором во второй регистр 15 как контрольный код настройки.

Фреза 1 вновь подводится к следящему упору 4 на величину настроеного зазора и в рабочем положении фрезы 1 магнитный преобразователь 5 измеряет индукцию поля намагниченной фрезы 1 и постоянного магнита 9, которая в точке расположения преобразователя 5 пропорциональна зазору между упором 4 и фрезой 1.

Цифровой код настроенного зазор регистрируемый АЦП 8, заносится оператором в первьй регистр 14 как заданная величина толщины детали.

Фреза 1 отводится в исходное положение .

Режим активного слежения за толщиной обрабатываемой детали имеет два подрежима: выработки коррекции и слежения.

Переход из одного подрежима в другой производится автоматически в зависимости от положения фрезы 1 В исходном положении фрезы 1 при срабатывании датчика 2 устройство переводится в подрежим выработки коррекции, а в рабочем положении при срабатывании датчика 3 - в режим слежения.

В подрежиме выработки коррекции определяется зависимость точностных характеристик устройства от действия внешних паразитных факторов, появляющихся в процессе последующей работы устройства после настройки.

В подрежиме слежения производится контроль за фактической толщиной обрабатываемой детали во время обработки и поддержания ее постоянства.

Таким образом, после настройки и включения режима активного сле16636Л

женим устройство переходит в подрежим выработки коррекции, так как фреза 1 находится в исходном положении, а во время обработки дета5 ли данный подрежим включается при каждом отводе фрезы 1.

При срабатывании датчика 2 исходного положения фрезы 1 сигнал с его выхода поступает на первьдй

fO вход блока 13 управления, который вьфабатывает вначале команду возбудителю 10 поля на размагничивание фрезы 1 и на последующее ее намагничивание до определенной

ts величины индукции.

После этого по тактовому сигналу с второго выхода блока 13 управления АЦП В формирует цифровой код отвода и выдает на второй вход бло20 ка 17 коррекции, на первый вход которого поступает со второго регистра 15 контрольный код настройки. Блок 17 коррекции по сигналу с четвертого выхода блока 13 управ25 ления производит сравнение чисел, поступакмцих на первый и второй вход.

Если текущий код отвода отличается от контрольного кода настрой

,д ки, то блок 17 коррекции определяет величину рассогласования, по которой формирует прямой или обратный код коррекции в зависимости от знака рассогласования.

Код коррекции формируется с час тотой тактов блока 13 управления до момента начала подвода фрезы 1 в рабочее положение, при котором происходит обратное срабатывание датчика 2. Последнее значение коррекции запоминается блоком 17 коррекции и в дальнейшем используется в подрежиме слежения для компенсации погрешностей измерения толщины. В подрежиме слежения устройство работает следующим образом. При достижении фрезой 1 зоны обработки срабатывает датчик 3 рабочего положения, сигнал с выхода которого поступает на второй вход блока

13 управления. Управлякл й сигнал с третьего выхода блока 13 управлений разрешает сравнение чисел, поступающих на первый и второй входы блока 16 сравнения с выхода

55 АЦП 8 и сумматора 18, работа которых тактируется сигналами с второго и пятого выходов блока 13 управления .

40

45

По каждому такту АЦП 8 формирует .цифровой код текущей толщины, а сумматор 18 изменяет код заданной толщины, считанный с первого регист- 5 ра 14, на величину коррекции, которая поступает на первый вход сумматора 18 с выхода блока 17 коррекций.

Если текущая толщина отличает- fO ся от скорректированной заданной толщины, то блок 16 сравнения в зависимости от знака рассогласования формирует команду на подвод или отвод следящего упора 4, по которой fS привод 7 и механизм 6 перемещают упор 4 в сторону уменьшения рассогласования .

Изменение текущего кода отвода, которое определяется в подрежиме 20 коррекции, пропорционально ошибке измерения тол1щны обрабатьтаемой детали в подрежиме слежения, потому что магнитные поля собственных источников ПОЛЯ устройства - пос- 35 тоянного магнита 9 и фрезы 1 - стабильны. Постоянство поля фрезы 1 обеспечивается ее периодическим перемагничиваниём во время отвода. Поэтому внешние факторы, возникаю- ЗО щие после настройки устройства на заданную толщину, пропорционально изменяют сигнал магнитного преобразователя 6 как в рабочем, так и в исходном положениях фрезы 1.

Форм у л а изобретения

Устройство для автоматического поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки немагнитных материалов, содержащее механизм установки и перемещения режущего инструмента, кинематически

Редактор Н. Егорова Заказ 993/51

Составитель 10, Петраковский

Техред М. Па роцай Корректоре. Шекмар

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

5

fO fS

0 5 О

Q

5

связанные с ним датчик исходного и рабочего положения режущего инструмента, следящий упор с установленным на нем соосно с режущим инструментом магнитным преобразователем, возбудитель поля намагничивания режущего инструмента, привод и механизм перемещения следящего упора, кинематически связанные с последним, аналого-цифровой преобразователь, подключенный к магнитному преобразователю, и блок сравнения, выходом подключенный к приводу, отличающееся тем, что, с целью повьшения точт ности поддержания заданной толщины, оно снабжено источником постоянного магнитного поля, установленным на следящем упоре соосно с режущим инструментом, первым вторьм регистром, блоками управления и коррекции, сумматором, блок управления первьм выходом подключен к возбудителю поля намагничивания :режущего инструмента, вторым - к управляемому входу аналого-1Щфрово- го преобразователя, третьим - к третьему входу блока сравнения, четвертым и пятым - соответственно к третьим входам блока коррекции и сумматора, датчики исходного и рабочего положения режущего инструмента соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, первый регистр соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока коррекции, выход к второму входу блока сравнения, второй ре- гистр подключен к первому входу блока коррекции, а выход аналого- цифрового Преобразователя соединен с первым входом блока сравнения и вторым входом блока коррекции.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении при автоматизации процессов обработки различных немагнитных материалов. Целью изобретения является повышение точности поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки за счет коррекции изменения точностных характеристик устройства от действия внешних паразитных факторов. Устройство работает в двух основных режимах: настройка на заданную толпщну обрабатываемой детали и активное слежение за толщиной обрабатываемой детали. В режиме настройки во второй регистр 15 заносится контрольнь код настройки, пропорциональный сигналу магнитного 9 ю а Од 00 Од