CS213149B1 - Variabilní sledovací měřidlo - Google Patents

Abstract

Vynálezem je zapojení variabilního sledovacího měřidla určeného pro řízení obrábění na obráběcích strojích, zejména na bruskách· Variabilní sledovací měřidlo sestává ze snímací hlavice, výhodonooovacího obvodu, mikropočítače a m ěřidla» Umožňuje nahradit řadu vyráběných typů typem jediným, snadno modiflkovatelným· Uspořádání dovoluje realizovat veškeré nastavovací prvky 1 indikaci průběhu obrábění v analogové oblasti, i když je s ohledem na možnost snadné modifikace vnitřní řešení v oblasti číslleové»

Description

Vynález se týká zapojení variabilního sledovacího měřidla určeného pro řízení obrábění na obráběcích strojích, zejména na bruskách o

Oblast využití sledovacích měřidel je velmi široká· Tomu také odpovídá široká škála vyráběných typů· Jednotlivé typy se od sebe liší jednak řešenou měřící úlohou - měření vnějších hladkých ploch, přerušovaných ploch, vnitřních ploch, přerušované měření apodo a tomu odpovídající snímací hlavicí a potřebnými pomocnými vstupy, jednak použitým algoritmem vyhodnocování - komparační vyhodnocování s pevně nastavenými hladinami, optinialisační vyhodnocovací algoritmy, adaptivní vyhodnocovací algoritmy apod. a jednak způsobem napojení na řízený obráběcí stroj - způsob stavby povelových impulsů, řazení časových prodlev apod.

Jednou ze závažných nevýhod stávajících sledovacích měřičel projevující se zvláště u jejich výrobců je skutečnost, že není možno sjednotit vyráběné typy. ačkoliv je jejich základní struktura značně podobná a u všech typů snímacích hlavic bývají shodná i měřicí čidla, protože odlišnosti v oblasti měřicích úloh, vyhodnocování i napojení na obráběcí stroj vyžadují u každého typu bud nějaký jednoúčelový blok nebo vedou na zcela protichůdně zapojené standartní bloky.

Tyto nevýhody odstraňuje variabilní sledovací měřidlo podle vynálezu, sestávající zt snímací hlavice, vyhodnocovacího obvodu, mikropočítače a měřidla.Jeho podstata spočívá v tom, že výstup vyhodnoeavacího obvodu, jehož vstup je připojen ke snímací hlavici, je spojen s měřicím vstupem převodníku, jehož referenční vstup je propojen s analogovým výstupem zadávací části a jeho přepínací vstup je napojen na přepínací bránu mikropočí tače. Komparační výstup převodníku je připojen na přerušovací vstup mikropočítače, dvou hodnotový výstup zadávací části je spojen a jeho nastavovací bránou, výstup modifikačního bloku je propojen s jeho modifikační bránou a výstup řídícího bloku, jehož blokovací vstup je propojen s blokovací svorkou a klíčovací vstup s klíčovací svorkou je npojen na vstupní bránu mikropočítače, který je dále spojen prostřednictvím indikační brány s odporovou maticí mající na svém vstupu zapojeno měřidlo.Dále je napojen přes povelovou bránu na vstup povelového bloku, jehož pomocný výstup je vyveden na spínací svorku a hlavní výstup je propojen s řídícími obvody obráběcího stroje.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá zejména v tom, že umožňuje nahradit prakticky celou škálu vyráběných typů typem jediným, který je pro konkrétní použití velice snadno modifikova telný.Navíc použité uspořádání dovoluje realizovat veškeré nastavovací prvky i indikaci průběhu obrábění v analogové oblasti i když je s ohledem na možnost snadné modifikovatelnosti vnitřní řešení v oblasti číslicové.Řešení těchto prvků v analogové oblasti je totiž pro lidské vnímání podstatně názornější a zvláště analogová indikace poskytuje obsluze nepoměrně víc informací o průběhu obrábění než obdobné informace v číslicové formě.

Předložený vynález je znázorněn na připojeném výkrese, který představuje blokové schéma variabilního sledovacího měřidla.

Variabilní sledovací měřidlo sestává ze snímací hlavice 2, vyhodnocovacího obvodu 3 , mikropočítače 5 a měřidla 10. Výstup vyhodnocovacího obvodu 3, jehož vstup je připojen ke snímací hlavici 2, je spojen s měřícím vstupem 41 převodníku 4. Jeho referenční vstup 42 je propojen s analogovým výstupem 61 zadávací části 6. Jeho přepínací vstup 43 je napojen na přepínaoí bránu 52 mikropočítače 5. Komparační výstup 44 převodníku 4 je připojen na jeho přerušovací vstup 51, dvouhodnotový výstup 62 zadávací části 6 je spojen s jeho nastavovali branou *>£. Výstup modifikačního bloku 11 je propojen s jeho modifikační bránou 5$ a výstup řídícího bloku 7, jehož blokovací vstup 71 je propojen s blokovací svorkou 13 a klíčovací vstup 72 s klíčovací svorkou 14 je napojen na vstupní bránu 56 mikropočítače 5. Ten je dále spojen prostřednictvím indikační brány 5^ s odporovou maticí 9 mající na svém výstupu zapojeno měřidlo 10 a dále je napojen přes povelovou bránu 57 na vstup povelového bloku 8, jehož pomocný výstup 82 je vyveden na spínací svorku 15 a hlavní výstup 81 je propojen s řídícími obvody obráběcího stroje 12.

213 149

Výchozí signály pro variabilní sledovací měřidlo jsou získávány ze snímací hlavice 2, která spojitě snímá rozměr obrubku 1, případně základní údaj, není-li snímací hlavice 2 v dotyku s obrobkem 1. Signál ze snímací hlavice 2 se upraví ve vyhodnocovacím obvodu 3 a je zaveden do měřícího vstupu 41 převodníku 4·

Další činnost zařízení se provádí v číslicové oblasti a je určována a řízena mikropočítačem 5, který disponuje souborem programů pro řešení jednotlivých fází pracovního cyklu ve všech modifikacích a podprogramů pro řešení elementárních a pomocných činností.

Po připojení napájení přijme nejprve mikropočítač 5 prostřednictvím své modifikační brány S4 informaci z modifikačního bloku 11 v jaké modifikaci má celé zařízení pracovat,Tato informaoe je pro danou konkrétní aplikaci pevná a zadává ji uživatel zařízení např.prostřednictvím zkratovacích spojek na pomocné svorkovnici.Po sejmutí modifikace přejde mikropočítač 5 do pracovního stavu, kdy provádí v pravidelně se opakujících cyklech střídavě sběr vstupních informací a jejich zpracování.

Sběr vstupních informací zajišťuje převodník 4, který je řízen dvouhodnotovými signály přiváděnými na přepínací vstup 41 z přepínací brány £2. Tyto signály orientují činnost převodníku 4 buď na měřicí vstup 41 nebo na referenční vstup 42, kam jsou prostřednictvím analogového výstupu 6l_ přiváděny signály z analogových zadávacích obvodů, jež jsou součástí zadávací části 6. Takové zadávací obvody je možno realizovat např- poteneiometry připojenými na konstantní napětí.

V převodníku 4 se,převede analogový signál na dvouhodnotový tak, že výsledkem převodu je časový postup mezi řídicími signály na přepínacím vstupu 43 a výstupním signálem na komparačním výstupu 44. Do mikropočítače 2 je výsledek převodu přenesen prostřednictvím přerušovacího vstupu 51. V mikropočítači 5 je časový posuv převeden již přímo na číslo např.pomocí čítače napojeného na pevný kmitočet.

Soubor vstupních informací je doplněn dvouhodnotovými signály nesoucími informace o činnosti řízeného obráběcího stroje, které se přivádějí na blokovací svorku 13 a na klíčovací svorku 14 . Zpracováním těchto signálů je zajišťována součinnost variabilního sledovacího měřidla s pracovními cykly řízeného stroje.Signál na blokovací svorce 13 určuje interval praoovního cyklu a odvozuje se od něj, kdy mají být do řídicích obvodů obráběcího stroje 12 do dávány přes hlavní výstup 81 povely. Signál na klíčovaoí svorce 14 určuje platné měřicí in tervaly mohou-li nastat vlivem řízeného obráběcího stroje vzájemné pohyby mezi obrobkem 1 a snímací hlavioí 2. Na základě tohoto signálu se v příslušné fázi nezpracovávají hodnoty sejmuté s měřicího vstupu 41« Oba výše uvedené signály se zpracovávají v řídicím bloku 7, který má za úkol převést je na úrovně nevhodné pro mikropočítač £, do kterého jsou zadávány prostřednictvím vstupní brány 56. S ohledem na variabilitu je způsob kódování informací z těchto vstupů zahrnut jako jeden z prvků v Informaci o realizované modifikaci.

V dobč, kdy není mikropočítač 2 zaměstnán stykem s převodníkem £, je prováděno zpracování vstupních signálů. Základní forotou zpracování je zobrazení signálu z měřícího vstupu 41 na měřidle 10» Tato činnost se provádí prostřednictvím indikační brány 53. ¹¹⁶ kterou je přivedena vhodně zakódovaná informace odvozená z číselné hodnoty tohoto signálu. Signály z indikační brány 53 ze převedou v odporové matici 2 ^do analogové oblasti a výsledek je Již přímo použitelný pro měřidlo 10« Obdobného postupu je možno s výhodou použít i k zobrazení signálů ze zadávací části 6 přiváděných na referenční vstup 42. Výhodnost tohoto postupu spočívá v tom, že signály ze zadávací části 6 jsou obvykle mezními hodnotami pro signál na měřicím vstupu 41 a jejich zobrazení na stejné stupnici velice názorně ukazuje, kde jsou tyto meze umístěny.

Žádost, aby měřidlo zobrazovalo signály z referenčního vstupu 42 místo signálu S měřícího vstupu £1 se zadává do mikropočítače 2 přes nastavovací bránu 22» ^ktua J^sott prostřednictvím dvouhodnotového výstupu 62 přiváděny signály z dvouhodnotových zadávacích obvodů, jež jsou součástí zadávací části 6. Takové zadávací obvody je možno realizovat např.tlačítky přiřazenými vždy k příslušnému analogovému zadávacímu obvodu.

Analogové veličiny by bylo možno zobrazovat na měřidle 10 i přímo bez mezistupně mikropočítače 2· Řešení s mikropočítačem 2 ná ale některé vlastnosti, které není možno přímou

213 149 vazbou dosáhnout· Je to možnost libovolných měřítkových i funkčních transformací a realizace nelineárních průběhů např. logaritmický průběh. Tato vazba dále prohlubuje základní koncepční záměr - maximální variabilitu zařízení.

Hlavní částí Zpracování vstipních signálů je realizace vlastního algoritmu měřící Úlohy. Jeho konkrétní podoba je dána zvolenou modifikací a použitým souborem programů v mikropočítači £. Vždy dochází ke srovnání signálu z mařícího vstupu 41 příp, jeho diferencí se signály z referenčního vstupu 42 nebo s hodnotami uloženými v paměti mikropočítače £ , které mohou být získány z výše uvedených signálů buď v předcházející části pracovního cyklu, nebo v minulých pracovních cyklech a statisticky zpracovány. Na základě těchto srovnávacích operací se vydává prostřednictvím povelová brány 57 stavová informace,která ee dále zpracovává v povelovém bloku 8·

Povelový blok 8 provédí převod dvouhodnotových signálů přicházejících z povelové brány 57 mikropočítače £ na úrpven vhodnou pro ovládání navazujících částí. Signály pro ovládání pomocných elektromechanických obvodů měřicí hlavice £ jsou vyvedeny přes pomocný výstup 82 na spínací svorku 15» Povely pro řidiči obvody obráběcího stroje jsou vyvedeny na hlavní výetup 81·

Variabilní Sledovací mě řidlo dle vynálezu je možno využít mimo základní aplikaci, kdy je zajišťována výroba obrobků stejného rozměru i v aplikacích, kdy snímací hlavice 2 snímá mimo obrobek 1 i rozměr odpovídajícího protikusu a podle tohoto protikusu je individuálně vyroben rozměr obrobku 1. Další možnou aplikací je tzvonásledná kontrola· Při tomto způsobu kontrply se snímací hlavice 2 dotýká již hotového obrobku 1 a variabilní sledovací měřidlo ovládá funkce nebo řídí program při obrábění dalšího kusu·

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Variabilní sledovací měřidlo sestávající ze snímací hlavice, vyhodnocovacího obvodu, mikropočítače a měřidla vyznačená tím, že výstup vyhodnocovacího obvodu (3), jehož vstup je připojen ke snímací hlavici (2), je spojen s měřicím vstupem (41) převodníku (4), jehož referenční vstup (42) je propojen s analogovým výstupem (61) zadávací části (6) a jeho přepínací vstup (43) je napojen na přepínaoí bránu (52) mikropočítače (5), přičemž je připojen na jeho přerušovací vstup (51) komparační výetup (44) převodníku (4), dvouhodnotový výstup (62) zadávací části (6) je spojen s jeho nastavovací bránou (55), výstup modifikačního bloku (11) je propojen s jeho modifikační bránou (54) a výstup řídicího bloku (7), jehož blokovací vstup (71) je propojen s blokovací svorkou (13) a klíčovací vstup (72) s klíčovací svorkou (14) je napojen na vstupní bránu (56) mikropočítače (5), který je dále spojen prostřednictvím indikační brány (53) s odporovou maticí (9) mající na svém výstupu zapojeno měřidlo (10) a dále je napojen přes povelovou bránu (57) na vstup povelového bloku (8), Jehož pomocný výstup (82) je vyveden na spínací svorku (15) a hlavní výstup (81) je propojen s řídícími obvody obráběcího stroje (12)·