Пневматическое устройство для активного контроля размеров деталей с прерывистыми поверхностями Советский патент 1980 года по МПК G01B13/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для активного контроля размеров деталей с прерывистыми поверхностями при их обработке на металлорежущих станках. Известно пневматическое устройство для активного контроля размеров деталей с прерывистыми поверхностями, содержащее измерительное и управляющее сопла, преобразователь измерительного давления и прерыватель, один вход которого сообщен через инерционное звено с измерительным соплом, другой - с управляющим соплом, а выход - со. входом преобразователя 1. Измерительное и управляющее сопла размещаются над контролируемой поверхностью таким образом, чтобы в момент прохождения впадины под измерительным соплом по команде управляющего сопла прерыватель разобщал преобразователь с измерительным соплом. Однако известное устройство из-за наличия подвижных частей в прерывателе обладает больщой инерционностью. Кроме того, электромеханический преобразователь обеспечивает только визуальный контроль за изменением размера деталей и выдачу команд о достижении заданного размера. Цель изобретения - повыщение быстродействия и обеспечение возможности соединения с системой программного управления. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве прерыватель выполнен в виде струйного порогового элемента, а преобразователь - в виде струйных эталонного и измерительного генераторов и элемента И, один управляющий вход которого сообщен с выходом струйного эталонного измерительного генератора, а другой управляющий вход- с выходом струйного измерительного генератора, вход которого сообщен с выходом прерывателя. На фиг. 1 показана схема описываемого устройства; на фиг. 2 - график измерительного давления; на фиг. 3 - график давления на входе в прерыватель со стороны инерционного звена; на фиг. 4 - график давления на выходе измерительного генератора; на фиг. 5 - график давления на выходе эталонного генератора.

Пневматическое устройство для активного контроля размеров деталей с прерывистыми поверхностями содержит измерительное сопло 1, инерционное звено 2, прерыватель в виде струйного порогового элемента 3, струйный измерительный генератор 4 колебаний, струйный эталонный генератор 5 колебаний, струйный элемент И 6, управляющее эжекторное сопло 7.

Измерительное сопло 1 сообщено пневмолинией 8 через инерционное звено 2 с входом «ДА порогового элемента 3, выход «ДА которого пневмолинией 9 сообщен с питающим входом измерительного генератора 4. Управляющее сопло 7 сообщено пневмолинией 10 с питающим входом струйного порогового элемента 3. Входы струйного элемента И 6 сообщены пневмолиниями 11 и 12 с выходами генераторов 4 и 5.

Сопла 1 и 7 размещаются над контролируемой деталью 13, причем зазор Zji между соплом 7 и деталью 13 выбирается в области минимальной чувствительности сопла 7.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух подают в измерительное сопло I под давлением POI в управляющее сопло 7 под давлением РО, , на питающие входы генератора 5 и элемента 6 под давлением РПИТ.

При вращении детали 13 в пневмолиниях 8 и 9 генерируются колебания давления с частотой перекрытия сопл 1 и 7 выступами детали 13. Амплитуда колебаний измерительного давления в пневмолинии 8 является мерой зазора Z между соплом 1 и деталью 13 и, следовательно, мерой линейного размера детали 13.

Инерционное звено 2 преобразует (растягивает) импульс давления, поступающий на его вход по пневмолинии 8, и продолжительность t пропускания измерительного сигнала «ДА через пороговый элемент 3 соответствует амплитуде колебаний измерительного давления.

Питающее давление в пневмолинии 9 колеблется практически с постоянной амплитудой из-за низкой чувствительности эжекторного сопла 7 к зазору Z j. Эти колебания повышают стабильность срабатывания струйного порогового элемента 3.

Выходной сигнал «ДА с элемента 3 служит питанием измерительного генератора 4, поэтому на входе элемента И, сообщенного с этим генератором, продолжительность пульсирующего сигнала также равна t. Эталонный генератор 5 подает на другой вход элемента И пульсирующий сигнал с частотой, равной или больше частоты колебаний измерительного давления, и обеспечивает стабильное включение и выключение элемента И при совпадении по фазе сигналов на его входах.

По мере обработки детали 13 будут меняться зазор Z, продолжительность t пропускания измерительного сигнала «ДА через пороговый элемент 3 и число высокочастотных импульсов на выходе элемента И за определенный промежуток времени.

Таким образом, на выходе устройства генерируются высокочастотные импульсы, являющиеся мерой текущего линейного размера детали 13, что позволяет использовать устройство с системой числового программноГО управления металлорежущего станка.

Формула изобретения

Пневматическое устройство для активного контроля размеров деталей с прерывистыми поверхностями, содержащее измерительное и управляющее сопла, преобразователь измерительного давления и прерыватель, один вход которого сообщен через инерционное звено с измерительным соплом, другой - с управляющим соплом, а выход - со входом преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения возможности соединения с системой программного управления, прерыватель выполнен в виде струйного порогового элемента, а преобразователь - в виде струйных эталонного и измерительного генераторов и элемента И, один управляющий вход которого сообщен с выходом струиного эталонного генератора, а другой управляющий вход-с выходом струйного измерительного генератора, вход которого сообщен с выходом прерывателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Высоцкий А. В. и др. Активный контроль размеров деталей с прерывистыми поверхностями. М., 1969 (прототип).

Л измерите/гьнонц ycmpoucmei/ (Puti

ППп

acinoma изнерите/}мога

Pj Даё/ieHue cicada ты n nopoBozff /leffef ma J

/

Фиг.5 генератора