Устройство диагностики состояния режущего инструмента Советский патент 1988 года по МПК B23B25/06 

СХ 00

Изо5ре,тёние относится к машиностроению и может быть использовано в гибких автоматизированных производствах для непрерьгоного контроля состояния режущей кромки инструмента в процессе обработки.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности диагностики состояния режущего инструмента.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - взаимное расположение излучателя и приемника; на фиг.З - вид А на фиг„2

Устройство для диагностики режу- щего инструмента содержит последовательно соединенные акселерометр 1, первый предварительный усилитель 2, первый полосовой фильтр 3, смеситель 4, к второму входу которого подклю- чей генератор 5 опорного сигнала. Выход смесителя 4 подключен к входу модулятора 6, выход которого соедине с входом первого выходного усилителя 7 , подключенного выходом к излучате- лю 8, имеющему оптическую систему 9. В состав оптической системы 9 входят собирающая и рассеивающая линзы. Излучатель размещен в фокусе собираиощей линзы, а собирающая лин- за - в фокальной плоскости рассеивающей. Данная система формирует широкий расходящийся пучок излучения.

Оптической системой 10 приемника является собирающая линза, в фокаль- ной плоскости которой установлен приемник 11, подключенньй к второму предварительному усилителю 12, соединенному с вторым полосовым фильтром 13. Выход второго предварительного усилителя 12 и вход второго полосового фильтра 13 соединены с входом узкополосного фильтра 14. Выход второго полосового фильтра 13 соединен с входом масштабного усилителя 15, а выход узкополосного фильтра 14 - с входом второго детектора Т6, соединенного с усилителем 17, выход которого подключен к второму входу масштабного усилителя 15, который свя- зан через последовательно соединенные первьй детектор .18 и второй выходной усилитель 19 с входом системы 20 обработки сигнала.

Излучатель 8 вместе с оптической системой 9 установлен на поворотном столе 21, а приемник 11 со своей оптической системой - на неподвижном основании 22.

Устройство работает следующим образом.

Акустический сигнал с акселерометра 1 усиливается предварительным усилителем 2 и поступает на первый полосовой фильтр 3, где вьщеляется наиболее информационноспособная часть спектра (10-40 кГц). Отфильтрованный сигнал поступает на смеситель 4, где смещивается с калиброванным сигналом опорного генератора 5, частота которого Bbmie верхней границы первого полосового фильтра (50 кГц). Смешанный сигнал поступает на модулятор 6, далее усиливается выходным усилителем 7 и модулирует излучение излучателя 8.

Излучение (инфракрасное) передается оптической системой 9 излучателя в направлении оптической системы 10 приемника. Электрический сигнал с приемника 11 поступает на предварительный усилитель 12, с выхода которого усиленный сигнал подается на входы второго полосового фильтра 13, полоса пропускания которого соответствует полосе пропускания первого полосового фильтра, и узкополосного фильтра 14, настроенного на частоту опорного генератора, С выхода полосового фильтра сигнал поступает на вход масштабного усилителя 15, выходной сигнал узкополосного фильтра детектируется первым детектором 16, усиливается усилителем 17 и поступает на управляющий вход масштабного усилителя.

При изменении положения передающей части относительно приемной нелинейным образом изменяется и величина сигнала приемника поэтому невозможно определить., чем вызвано это изменение - изменением сигнала или изменением взаимного расположения, так как при зтом меняется телесный угол, в вершине которого находится излучатель, а в основании - приемник. Также имеет место пространственная неравномерность мощности излучателя внутри телесного угла излучения. Чтобы избежать этих явлений вводится зависимость усиления масштабного усилителя от величины сигнала с узкополосного фильтра (опорного сигнала ), так как изменение информационного сигнала при изменении относительного положения излучателей и приемников компенсируется изменением коэффици31А04183

масштабного усилителя, ла, на выходе -масштабного чается информационный исящий от относительизлучателей и приемтигается линейность выхода масштабного усипоступает на второй далее через усилитель ю темы 20 обработки сиг

что дос вве ля опо фил лят дин дет вхо пер вто опо под кот вых пре с в ра это ра ств ля, пер

Формула изобретения

Устройство диагностики состояния режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные акселерометр, первьш предварительный усилитель и первый полосовой фильтр, первый выходной усилитель, связанный с излучателем, а также приемник, с;вя- занный с вторым предварительным усилителем, и последовательно соединенные первый детектор, второй выходной усилитель и систему обработки сигнаотличающееся

тем.

5

0

5

что, с целью повышения точности и достоверности диагностики, в него введены оптические системы излучателя и приемника, смеситель, генератор опорного сигнала, второй полосовой фильтр, масштабный усилитель, модулятор, а также последовательно соединенные узкополосный фильтр, второй детектор и усилитель, причем первый вход смесителя соединен с выходом первого полосового фильтра, а его второй вход - с выходом генератора опорного сигнала, выход смесителя подключен к входу модулятора, выход которого соединен с входом первого выходного усилителя, выход второго предварительного усилителя соединен с входами второго полосового фильтра и узкополосного фильтра, при этом выходы второго полосового фильтра и усилителя подключены к соответствующим входам масштабного усилителя, выход которого соединен с входом первого детектора.

Изобретение относится к мапгано- строению и позволяет проводить диагностику состояния режущего инструмента в процессе механической обработки детали на станке. Целью изобретения является повьппение точности и достоверности диагностики. Для этого устройство, содержащее акселерометр, канал обработки его сигнала, соединенный с излучателем, приемник, связанный с системой обработки сигналов, снабжено оптическими системами излучателя и приемника , а также смесителем, связанным с генератором опорного сигнала, модулятором и последовательно соединенными узкополосным фильтром, вторым детектором и усилителем, которые входят в канал обработки сигнала приемника. Информация о состоянии инструмента передается с поворотной части станка на не- подвижное основание посредством инфракрасного излучения и не зависит от взаимного расположения подвижной и неподвижной частей станка, 3 нл.

Фиг.

LI3-5

ю

-L

Фиг. 2

Фиг.3