Устройство для контроля перегрузки и поломки стержневого инструмента Советский патент 1988 года по МПК B23B49/00 

Изобретение относится к станкост) ению и может быть использовано при обработке на сверлильных и резьбонарезных станках с автоматическими циклами работы для выявления перегрузки стержневого инструмента (сверло, метчик).

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведена схема устройства применительно к сверлильному станку.

Устройство содержит электродвигатель 1 привода главного движения, механизм 2 реверса, орган 3 настройки скорости вращения шпинделя, орган 4 настройки подачи, механизм 5 подачи, шпиндель 6, механизм 7 зажима ингструмента 8, обрабатьшаемую деталь 9,2о ки детали и замену инструмента.

трансформаторы 10 тока в фазах электродвигателя 1, трехфазный выпрямитель 11, через сглаживающий конденсатор 12 подключенный к трансформатору 13, вторичная обмотка которого разделена 25 на две полуобмотки 14 и 15, к выходу которых подключены соответственно первьш и второй диоды 16 и 17, соединенные соответственно с первым и вторым пороговыми элементами 18 и 19. -JQ Выход порогового элемента 18 подключен к первому входу первого элемента И 20, выход порогового элемента 19 - к первому входу вгорого элемента И 21. Вторичная обмотка трансформатора 22 напряжения подключена к диффе ренцир тощему блоку 23, выход которого через третий пороговый элемент 24 и инвертор 25 подключен к вторым входам элементов И 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

Для выявления перегрузки инструмента используется первьпЧ пороговый элемент 18, срабатьшающий при превышении производной системы выпрямленных фазных токов электродвигателя (ток i в первичной обмотке трансреактора) определенного nopoi o. 35

40

45

В процессе обработки детали 9 можны резкие изменения фазных то i, ig,, ic электродвигателя 1, н связанные с перегрузкой или поло инстр мента 8. Такие режимы возн ют при резких колебаниях трехфаз напряжения питания электродвигат 1.Для отстройки устройства защит ложных срабатьшаний в устройстве пользуется дополнительный канал стройки с датчиком в виде трансф тора 22 напряжения, первичная об ка которого включена на линейное напряжение электродвигателя 1, О новная функция канала обработки блокировать прохождение сигнала выходов первог о и второго элемен 18 и 19 в систему управления ста при резких колебаниях напряжения Для этого контролируется уровень производной вьшрямленного линейн напряжения двигателя: в блоке 23 ференцирования вторичное напряже трансформатора 22 выпрямляется, живается, дифференцируется и под на третий пороговый элемент 24. ка третьего порогового элемента выбирается ниже уставок первого второго 19 пороговых элементов:

ра 13 резко снижаются до уровня холостого хода i;. Производная при этом отрицательна, напряжения на вторичных полуобмотках 14 и 15 трансформатора 13 отрицательны. Диодом 17 выделяется импульс напряжения только на второй пороговый элемент 19, порог срабатывания которого выбирается по условию отстройки от кратковременных снижений нагрузки инструмента после прохождения инструментом областей детали с твердыми включениями. При поломке инструмента уровень напряжения на вторичной полуобмотке 15 превышает порог срабатывания второго порогового элемента 19, последний срабатывает, что является сигналом на прекращение обработ-

25 -JQ

35

40

45

В процессе обработки детали 9 возможны резкие изменения фазных токов i, ig,, ic электродвигателя 1, не связанные с перегрузкой или поломкой инстр мента 8. Такие режимы возникают при резких колебаниях трехфазного напряжения питания электродвигателя 1.Для отстройки устройства защиты от ложных срабатьшаний в устройстве используется дополнительный канал отстройки с датчиком в виде трансформатора 22 напряжения, первичная обмотка которого включена на линейное напряжение электродвигателя 1, Основная функция канала обработки - блокировать прохождение сигнала с выходов первог о и второго элементов 18 и 19 в систему управления станком при резких колебаниях напряжения. Для этого контролируется уровень производной вьшрямленного линейного напряжения двигателя: в блоке 23 дифференцирования вторичное напряжение трансформатора 22 выпрямляется, сглаживается, дифференцируется и подается на третий пороговый элемент 24. Уставка третьего порогового элемента 24 выбирается ниже уставок первого 18 и второго 19 пороговых элементов: при

Изобретение относится к станкостроению, позволяет выявлять режим перегрузки стержневого инструмента (сверла, метчика) вплоть до его поломки и может использоваться при обработке деталей на сверлильных и резьбонарезных станках с автоматичес™ ними циклами работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет исключения влияния колебаний напряжения сети. При перегрузке инструмента 8 срабатьшает первый пороговый элемент 18, реагирующий на определенную величину произ г , водной системы вьшрямленных фазных токов электродвигателя 1 провода главного движения. При поломке инструмента 8 срабатьгоает второй пороговый элемент 19, уставка которого выбирается по условию от кратковременных снижений нагрузки инструмента после прохождения областей детали 9 с твердыми включениями. Для отстройки уст ройства от ложных срабатьгеаний при резких колебаниях напряжения питания электродвигателя 1 используется до полнительный канал отстройки с датчиком в виде трансформатора 22 напряжения. Для этого контролируется уровень производной вьтрямленного линейного напряжения двигателя: в блоке дифференцирования 23 вторичное напря - жение трансформатора 22 вьтрямляется, сглаживается, дифференцируется и подается на третий пороговый элемент 24. Блокировка сигналов с выходов первого и второго пороговых элементов 18 и 19 осуществляется на первом и втором элементах И 20,21 снятием разрешающего сигнала от трансформатора 22. 1 ил. S 3 (Л сд to

вого значения. При перегрузке инстру- Q колебаниях напряжения питания элект-

мента фазные токи , IQ электродвигателя возрастают, производная di /dt У О. Напряжения на полуобмотках 14 и 15 положительны, но диод 16 пропускает импульс напряжения только на первый порогогый элемент 18 При поломке инструм - та, наоборот, фазные токи электродвигателя и ток i. в первичтюй обмотке трансформато5

родвигателя 1 сигнал на выходе третьего го порогового элемента 24 должен появиться раньше, чем на выходах первого и второго порог овых элементов 18 и 19. Блокировка сигналов с выходов элементов ( существляется на первом и втором элементах И 20 и 21 снятием раярег1,чнп1;его сигнала от трансформатора 72 н, с этих элементов. Если на выходе дифференцирующего блока 23 появляется сигнал и третий пороговый элемент 24 срабатывает, что свидетельствует о резких колебаниях напряжения питания двигателя 1, то исчезает разрешающий сигнал с выхода инвертора 25, с первого и второго элементов И 20 и 21 (реализуется функция ЗАПРЕТ).

При перегрузках или поломке инструмента 8, когда нет резких колебаний напряжения питания электродвигателя, на выходе дифференцирующего блока 23 и третьего порогового элемента 24 сигнал находится на уровне логическо го о, а на выходе инвертора 25 - на уровне логической 1, Канал отстройки не блокирует действие устройства.

Формула.изобретения

Устройство для контроля перегрузки и поломки стержневого инструмента, содержащее трансформаторы тока, установленные в фазах электродвигателя привода главного движения станка, вторичные обмотки которых соединены

звездой и через трехфазный вьтрями- тель и сглаживающий конденсатор под ключены к трансреактору, и последовательно соединенные первый диод и первый пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью расши рения функциональных возможностей, вторичная обмотка трансреактора разделена на две полуобмотки соединением средней точки с шиной нулевого потенциала устройства, к выходу одной по луобмотки через первый диод подключен первый пороговый элемент, к выходу другой полуобмотки подключены введенные в устройство последовательно соединенные второй диод и второй перо-- говый элемент, кроме того, в устройство введены последовательно соединен-. ные трансформатор напряжения, подключенный к сети питания электродвигателя, выпрямитель, дифференцирующее устройство, третий пороговый элемент и инвертор, выход которого соединен параллельно с первыми входами введенных в устройство первого и второго элементов, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов.