Устройство для контроля шпиндельного узла Советский патент 1988 года по МПК G08C23/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении, в частности станкостроении, для диагностики вращающихся валов типа QJпиндeлeй, к кото- рым предъявляются требования по надежности.

Целью изобретения является повыщение точности устройства путем синхронизации момента записи сигна;1ов с датчиков с угловым по ложениям щпинделя.

На, фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - устройство общий вид; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство содержит на вращающейся части 1 блок 2 опроса датчиков, оперативный запоминающий блок 3, постоянный запоминающий блок 4, параллельный порт 5 ввода-вывода, формирователь 6 тактов, делитель 7 частоты, регистр 8 сдвига, дат- чики 9, блоки 10 синхронного считывания, датчик 11 углового положения вращающейся части, формирователь 12 сообщения, излучатель 13, формирователь 14 импульсов и блок 15 бесконтактного приема питания на неподвижной части - фотоприемник 16, регистр 17 сдвига и блок 18 бесконтактной передачи питания, в формирователе 12 сообщения - аналоговый коммутатор 19, блок 20 синхронного считывания и аналого-цифровой преобразователь 21, в датчике 11 углового положения вращающейся части -- излучатель 22, фотоприемник 23 и стробоскопический диск 24, в формирователе 14 импульсов - усилитель 25 и триггер 26, в блоке 18 бесконтактной передачи питания - источник 27 питания и передающую обмотку 28, в блоке 15 бесконтактного приема питания - приемную обмотку 29 и приемник 30.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вращающейся части 1 параметры диагностирования регистрируются датчиками 9, в аналоговом виде преобразуются формирователем 12 в параллельный цифровой код, который поступает на первые входы регистра 8 сдвига, преобразуется в последовательный цифровой код, передаваемый излучателем 13 в виде светового излучения в корпус и1пиндель- ного узла. Управление работой формирователя 12 осуществляется блоком 2 опроса датчиков через параллельный порт 5 ввода-вывода (ППВВ), при этом в оператив- ном запоминающем блоке 3 хранится программа опроса диагностических датчиков 9 и управления передачей цифровых результатов через регистр В сдвига, а в постоянном запоминающем блоке 4 - программа опроса. Световое излучение от из- лучателя 13 воспринимается фотоприемником 16, преобразуется регистром 17 в параллельный код и поступает на выход уст

ройства. Частота опроса блока 2 опроса датчиков задается формирователем 6 такта непосредственно, а регистра 8 сдвига - через делитель 7 частоты.

Формирователь 12 следующим образом.

сообщения работает

5

0

з 0 5

0

5

0

По щине адресов задается датчик 9, подключаемый через аналоговый коммутатор 19 к входу блока 20 синхронного считывания, момент фиксации сигнала и начала преобразования путем возбуждения управляющих входов соответственно аналогового коммутатора 19, блока 10 синхронного считывания и АЦП 21. Фиксация сигнала в блоке 20 синхронного считывания производится путем его запоминания в аналоговом виде на период преобразования в АЦП 21. Фиксация сигналов всех диагностических датчиков 9 происходит одновременно в блоках 10 синхронного считывания в те моменты времени, когда световой поток от излучателя 22, отражаемый от стробоскопического диска 24 и принимаемый фотоприемником 23 датчика 11 углового положения вращающейся части, становится максимальным, что происходит периодически в определенных угловых положениях и приводит к срабатыванию триггера 26 от сигнала с фотоприемника 23, усиленного усилителем 25 формирователя 14 импульсов и формированию сигнала запоминания на управляющих входах блоков 10 синхронного считывания и запроса на втором управляющем входе прерывания блока 2 опроса датчиков. После поступления запроса блок опроса датчиков переходит на выполнение программы опроса диагностических датчиков 9, которая формирует последовательность опроса диагностических датчиков 9, а также порядок передачи цифровых результатов, поступающих на первый вход регистра 8 сдвига, и адресов датчиков, поступающих на второй вход регистра 8 сдвига. Питание устройства осуществляется бесконтактным способом через обмотку 28, соединенную с источником 27 питания, на обмотку 29, соединенную с приемником 30 блока 15 бесконтактного приема питания, осуществляющим стабилизацию напряжения и питание всех блоков устройства, расположенных в корпусе.

Конструкция предлагаемого устройства диагностики шпиндельного узла обеспечивает повышение точности диагностирования, так как уменьшается погрешность измерений, связанная с колебанием частоты вращения, на каждом обороте щпинделя угловые положения, в которых происходит фиксация и аналого-цифровое преобразование сигналов всех датчиков, совпадают, а также использование в качестве блоков синхронного считывания схем выборки и хранения аналогового сигнала типа КР1100СК2.

Формула изобретения

ввода-вывода, выходы аналого-цифрового преобразователя формирователя сообщения соединены с вторыми входами регистра сдвига, выход которого соединен с излучателем, расположенным на оси вращения вращающейся части, на неподвижной части - блок бесконтактной передачи питания, фотоприемник, расположенный тесно с излучателем вращающейся части, выход фоOJiUKiJ И 1ИЛ 1 . t -- v -.. J I i р СГ

вход-выход блока опроса датчиков соеди- 10 сдвига, выход которого является выходом ней через шину данных с входами-выхо- устройства, отличающееся тем, что, с целью - повыщения точности устройства путем синхронизации момента записи сигналов с датчиков с угловым положением вращающейся

11 - 1 1 1 tyCJt ll i t i iJllV l..- -- - 11- .Uлл.ЛГ-1Л

мирователь тактов, выход которого соеди-части, на вращающейся части в него ввенен с первым управляющим входом блока дены блоки синхронного считывания, форми-рователь импульсов и датчик углового положения вращающейся части, выход которого через формирователь импульсов соеди нен с управляющими входами блоков синми °вьУо7а ми па рал ельного порта ввода-20 хронного считывания и вторым управляювывода формирователь сообщения, содержа-щим входом блока опроса датчиков, входы

щий последовательно соединенные аналого-блоков синхронного считывания соединены

вый коммутатор блок синхронного считы-с выходами соответствующих датчиков,

вания и аналого-цифровой преобразователь,выходы - с соответствующими входами

управляющие входы которых подключеныаналогового коммутатора формирователя сок первым выходам параллельного порта общения.

Устройство для контроля шпиндельного узла, содержащее на вращающейся части датчики, блок бесконтактного приема питания, блок опроса датчиков, выход которого соединен через щину адреса с адресными входами параллельного порта ввода-вывода, оперативного запоминающего блока и постоянного запоминающего блока,

ntn - J,......-г -.

дами постоянного запоминающего блока и оперативного запоминающего блока и входом параллельного порта ввода-вывода, форопроса датчиков и через делитель частоты с управляющим входом регистра сдвига, первые и вторые входы которого соединены с соответствующими первыми и вторы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и машиностроении, в частности станкостроении, для диагностики вра- ш.аюшихся валов типа шпинделей, к котоу Фиг.1 18 рым предъявляются требования но надежности. Цель изобретения - повып1ение точности устройства путем синхронизации момента записи сигналов с датчиков с угловым положением вращаюшейся части. Устройство работает следующим образом. Формирователь импульсов 14 формирует сигналы управления блоком опроса датчиков 2 и блоком синхронного считывания 10 и с кодом адреса, управляюш,им аналоговым коммутатором 19, блоком синхронного считывания 20 и аналого-цифровым преобразователем 21, формирует сообщение, которое через регистр сдвига 8 и излучатель 13 в виде светового сигнала передается с вращающейся части I на неподвижную. Формирователь импульсов 14 формирует сигналы управления записью при фиксированных положениях вращающейся части I. 4 ил. & Фиг.1 18

гъ