Przedmiotem wynalazku jest uklad pomiarowy przesuniecia elementów pozycjonowanych w szczególnosci elementów przesuwnych obrabiarek sterowanych numerycznie.Znane uklady pomiarowe przesuniecia pozycjonowanych elementów obrabiarek mozna podzielic w zalez¬ nosci od metod pomiaru oraz uzywanych do tego celu urzadzen, nastepujaco: - pomiary za pomoca linialów z odczytem optycznym, w których mierzona odleglosc odczytywana jest przez lupe wyposazona w srube mikrometryczna, zas wzorzec stanowi linial z naniesiona podzialka najczesciej co 1 mm, rozdzielczosc tych urzadzen nie przekracza 1 jum, - pomiary za pomoca linialów kreskowych z odczytem fotooptycznym pracujacych na zasadzie interferen¬ cji odbitych badz przechodzacych promieni swietlnych, przy czym prazki interferencyjne zliczane sa przez odpowiednie urzadzenia elektroniczne, - pomiary za pomoca induktosynów, gdzie role linialu spelnia listwa z naniesionymi uzwojeniami pierwot¬ nymi rozlozonymi wzdluz dlugosci linialu, a sygnal odczytywany jest przez suwak na drodze indukcji elektro¬ magnetycznej , przy czym wartosc wynikowa pokazywana jest przez cyfrowa jednostke odczytowa, - pomiar za pomoca interferometrów laserowych, gdzie wykorzystywane jest zjawisko interferencji wiazki swiatla laserowego, a wynik pokazywany jest na cyfrowej jednostce odczytowej.Opisane wyzej uklady pomiarowe z wyjatkiem ukladów pomiarowych za pomoca linialów z odczytem optycznym pracuja na zasadzie przyrostowego pomiaru drogi przez liczniki zliczajace ilosc impulsów.Wiekszosc stosowanych ukladów pomiarowych wykonywana jest glównie jako wyposazenie obrabiarek lub innych urzadzen tego typu i przeznaczona jest do wbudowania w obrabiarke lub inne urzadzenia nie zapew¬ niajac z reguly, z powodu niepelnego zestawu odpowiednich urzadzen, automatyzacji procesu pomiaru.Istota ukladu pomiarowego przesuniecia elementów pozycjonowanych wedlug wynalazku, w szczególnosci elementów przesuwnych obrabiarek sterowanych numerycznie jest glowica pomiarowa wspólpracujaca z pomia¬ rowym linialem sprzezona z ukladem sterowania i automatycznej rejestrami wyników pomiarów polaczonego z dodatkowym ukladem rejestrujacym- perforatorem tasmy dziurkowanej, w którym glowica pomiarowa skla¬ da sie z belki pomiarowej zaopatrzonej w czujnik indukcyjny przemieszczania, linial pomiarowy sklada sie z wzorca, zaopatrzonego w kostki pomiarowe usytuowane wzdluz linialu, zas uklad sterowania i automatycznej2 111193 rejestracji sklada sie z szeregu paneli, z których panel pierwszy zawiera znany translator dla perforatora, panel drugi zawiera drukarke a-numeryczna z obwodami sterujacymi oraz jednostke wyswietlacza optycznego, panel trzeci zawiera przetwornik analogowo-cyfrowy z ukladem sterujacym oraz uklad zliczajacy punkty pomiarowe i cykle, panel czwarty zawiera tor przetwarzania sygnalu pomiarowego odchylki oraz tor kontroli strefy pomia¬ rowej, zas panel piaty zawiera stabilizowane zasilacze napiec zasilajacych.Zaleta techniczna ukladu pomiarowego przesuniecia elementów jest jego rozdzielnosc conajmniej równa 1//m, dokladnosc pomiaru jego powtarzalnosci, latwosc instalowania na badanym obiekcie przy zachowaniu uniwersalnosci zastosowania oraz wysokiej powtarzalnosci wyników przy ponownym zamocowaniu do pomia¬ rów, niewrazliwosc na czynniki zewnetrzne zaklócajace prace urzadzenia w war inkach badan odbiorczych oraz w prosty sposób sprawdzenie linialu - wzorca dostepnymi srodkami kontroli technicznej producenta OSN, wysoki wspólczynnik niezawodnosci dzialania oraz mozliwosc pelnego zautomatyzowania badan z uwzglednie¬ niem kilku wariantów zapisu wyników pomiarów oraz mozliwosci bezposredniej obróbki wyników za pomoca EMC.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w,przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat blokowy ukladu pomiarowego przesuniecia elementów, fig. 2 - glowice pomiarowa w widoku z przodu, fig. 3 - glowice w przekroju poprzecznym wzdluz plaszczyzny 7rls fig. 4 - linial pomiarowy, fig. 5 - schemat blokowy panelu B, fig. 6 - schemat blokowy panelu C, fig. 7 - schemat blokowy przetwornika analogowo-cyfrowego A/C, zas fig. 8 - schemat blokowy panelu E.Uklad pomiarowy przesuniecia elementów sklada sie z glowicy pomiarowej 1 wspólpracujacej z pomiaro¬ wym linialem 2 sprzezonej z ukladem sterowania i automatycznej rejestracji wyników pomiarów 3 polaczonego z dodatkowym ukladem rejestrujacym — perforatora 4 tasmy papierowej.Glowica pomiarowa 1 sklada sie z belki pomiarowej 5 wyposazonej w indukcyjny czujnik 6 przemieszcze¬ nia umieszczony na wspólnej podstawie 7 zawieszonej na sprezynach 8 w ukladzie krzyzowym o odpowiedniej sztywnosci, zapewniajacych ruch podstawy 7 jedynie w plaszczyznie -nx prostopadlej do bazowej plyty 9 glowi¬ cy 1 i osi wzdluznej linialu 2.Pomiar odchylki od zadanego wymiaru odbywa sie metoda dotykowa poprzez odchylenie koncówki belki pomiarowej 5 opartej o plaszczyzne pomiarowa 23 kostki pomiarowej 22 umocowanej na liniale 2. Pole pomiaro¬ we na plaszczyznach pomiarowych 23 okreslone jest poprzez specjalna dzwignie ustawcza 10 opierana o bok linialu 2 lub kostki pomiarowej 22 oraz bezdotykowy przetwornik 11 przemieszczenia bazujacy na krawedzi kostki pomiarowej sluzacy jednoczesnie do liczenia punktów pomiarowych, wyznaczania momentu wejscia bazo¬ wej plyty 9 glowicy 1 w polozenie pomiarowe, oraz realizacji funkcji zatrzymania posuwów badanej obrabiarki w przypadku przekroczenia dopuszczalnej strefy pomiaru ustawienia glowicy 1 wzgledem linialu 2. Wejscie koncówki belki pomiarowej 5 w strefe pomiaru realizowane jest poprzez elektromagnetyczny wytlumiony naped podstawy 7. Sygnal wyjsciowy z glowicy 1 poprzez uklad wzmacniaczy, przetwornik analogowo:cyfrowy A/C wyswietlany jest wraz z numerem kolejnym punktu pomiarowego odpowiadajacym scisle numerowi kolejnemu kostki pomiarowej 22 na liniale 2, na wyswietlaczu optycznym WO, drukowany na tasmie papierowej w postaci dziesietnej oraz poprzez uklad dopasowujacy panelu A zapisany na tasmie papierowej perforatora 4, przy czym na tasmie drukarki DW i perforatora zapisywany jest równiez numer cyklu pomiarowego.Linial pomiarowy 2 sklada sie z listwy - wzorca 21 oraz z usytuowanych na niej kostek pomiarowych 22 rozmieszczonych wzdluz linialu, których plaszczyzny pomiarowe 23 sa prostopadle do osi wzdluznej linialu 2 i równolegle do plaszczyzny 7r2.Uklad sterowania i automatycznej rejestracji wyników pomiarów sklada sie z czterech paneli A, B, C i E, umieszczonych na wspólnej obudowie, oraz panela Z wspólnego zasilania.Panel A zawiera translator kodu dla perforatora, który podana równolegle informacje w kodzie BCD zamienia na szeregowa w kodzie tasmy papierowej przy wspólpracy z dziurkarka tasmy.Panel B zawiera wierszowa drukarke a-numeryczna DW z obwodami sterujacymi SD, oraz jednostke wys¬ wietlacza optycznego WO, w którym równolegle podane informacje w kodzie BCD zamienia na równolegla informacje w kodzie dziesietnym, tak ze pole odczytowe zrealizowane z szesciu siedmiosegmentowych wyswie¬ tlaczy wyswietla dwucyfrowa liczbe reprezentujaca numer punktu pomiarowego oraz trzycyfrowa liczbe ze znakiem „—" lub bez znaku, reprezentujaca wartosc odchylki w Mm, przy czym wydrukjest dziesietny i sklada sie z trzech liczb: numeru cyklu pomiarowego, numeru punktu pomiarowego oraz wartosci odchylki.Panel C zawiera przetwornik analogowo-cyfrowy A/C, uklad SP sterujacy przetwornikiem, oraz uklad LP zliczajacy punkty pomiarowe i cykle. Przetwornik charakteryzuje sie tym, ze sygnal analogowy UA podawany jest na komparator K wartosci, gdzie porównywany jest z sygnalem analogowym SA otrzymywanym z przetwor¬ nika cyfra-analog C/A sterowanego licznikiem binarnym LB zliczajacym impulsy z generatora zadajacego G,111193 3 blokowanego sygnalem wyjsciowym SW z komparatora wartosci analogowych. Wynik w kodzie BCD otrzymywa¬ ny jest z liczników dziesietnych LD, zasilanych z tegoz generatora G. Zastosowanie przetwornika cyfra-analog C/A w ukladzie pracujacym jako przetwornik „wielkosc analogowa — wielkosc cyfrowa" umozliwilo osiagniecie duzej szybkosci liczenia odchylki, zas wyznaczenie znaku w czesci analogowej umozliwilo wykorzystanie prze¬ twornika 8-bitowego jako przetwornika wartosci.Uklad sterujacy SP przetwornikiem analogowo-cyfrowym A/C charakteryzuje sie blokada komparacji zwal¬ niana na krótki czas niezbedny do pomiaru zgodny z cyklem czasowym pomiaru i umozliwiajacym powstanie tylko jednej komparacji w okreslonym na pomiar czasie.Uklad LP charakteryzuje sie tym, ze liczy cykle pomiarowe w systemie kolejnego zliczania, oraz punkty pomiarowe, których ilosc, a zatem numer ostatniego w zaleznosci od potrzeb jest recznie programowana nastaw¬ nikiem RP, na przyklad przy ustawieniu nastawnika na ilosc punktów pomiarowydi siedem, kolejne pomiary sa ocechowane numerem bedacym wielkoscia stala dla danego punktu pomiarowego, zas numer cyklu zmienia sie po wykonaniu dwóch pomiarów w kazdym z punktów pomiarowych.Panel E zawiera tor przetwarzania sygnalu pomiarowego odchylki oraz tor kontroli strefy pomiarowej.W torze przetwarzania sygnalu pomiarowego usytuowany jest przedwzmacniacz PW dla indukcyjnego czujnika przemieszczenia 6 charakteryzujacy sie tym, ze zasilacz mostka indukcyjnego wyposazono w uklad stabilizacji amplitudy napiecia wyjsciowego, aktywny filtr dolnoprzepustowy F!, detektor wartosci analogowej DA o linio¬ wej charakterystyce w calym uzytecznym zakresie pracy, uklad dyskryminatora znaku wartosci analogowej DZ lacznie z lampkami sygnalizacyjnymi znaku LI iL2. Strefa histerezy dyskryminatora DZ ustawiona jest w taki sposób, ze zerowanie ukladu moze byc przeprowadzone przy uzyciu lampek LI i L2.Tor kontroli strefy pomiarowej zawiera uklad UP umozliwiajacy wykorzystanie przetwornika bezdotyko¬ wego 11 do pomiaru drogi, filtr dolnoprzepustowy F2, uklad sterowania cyklem pracy UC, oraz dyskryminator strefy dokladnego ustawienia DU wykorzystywany do precyzyjnego ustawienia glowicy 1 wzgledem linialu 2.Ruch elektromagnesu 12 sterowany jest z ukladu UC oraz ukladu zabezpieczajacego UZ, który zabezpiecza belke pomiarowa 5 przed opuszczeniem w przypadku, gdy przetwornik 11 nie znajduje sie w strefie pomiarowej oraz w czasie wykonywania pomiaru w przypadku wystapienia naglego ruchu elementu przesuwnego obrabiarki, powoduje natychmiastowe wycofanie belki. Jednoczesnie w tym przypadku UZ wysyla do obrabiarki sygnal ALARM umozliwiajacy na przyklad natychmiastowe zatrzymanie jej posuwów. Uklad UC sterowania cyklem pracy sluzy do wytworzenia czasowego cyklu pomiarowego, którego poczatek wyznaczony jest koncem ruchu elementu przesuwowego obrabiarki, lub moze byc wyzwolony recznie. Jednoczesnie do panelu C wysyla infor¬ macje o poczatku przetwarzania sygnalu pomiarowego UA.Panel Z zawiera stabilizowane zasilacze napiec zasilajacych.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad pomiarowy przesuniecia elementów pozycjonowanych w szczególnosci elementów przesuwnych obrabiarek sterowanych numerycznie, znamienny tym, ze sklada sie z glowicy pomiarowej (1) zlozonej z belki pomiarowej (5) zaopatrzonej w czujnik indukcyjny (6) przemieszczenia, wspólpracujacej z pomiarowym linialem (2) zlozonym z wzorca (21) zaopatrzonego w kostki pomiarowe (22) usytuowane wzdluz linialu oraz ukladem sterowania i automatycznej rejestracji wyników pomiarów (3) zlozonym z szeregu paneli (A3£»E i Z), z których panel (A) zawiera translator dla perforatora (4), panel (B) zawiera drukarke a-numeryczna (DW) z obwodami sterujacymi (SD) oraz jednostke wyswietlacza optycznego (WO), panel (C) zawiera przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C) z ukladem sterujacym (SP) oraz uklad (LP) zliczajacy punkty pomiarowe i cykle, panel (E) zawiera tor przetwarzania sygnalu pomiaru odchylki oraz tor kontroli strefy pomiarowej, zas panel (Z) zawiera stabilizowane zasilacze napiec zasilajacych, polaczonego z dodatkowym ukladem rejestrujacym - perfo¬ ratorem (4) tasmy dziurkowanej, przy czym sygnal analogowy (UA) z przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C) podawany jest na komparator (K) wartosci gdzie porównywany jest z sygnalem analogowym (SA) otrzymywa¬ nym z przetwornika cyfra-analog (C/A) sterowanego licznikiem binarnym (LB) zliczajacym impulsy z zadajacego generatora (G) blokowanego sygnalem wyjsciowym (SW) z komparatora wartosci analogowych. 2. Uklad pomiarowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze panel (E) w torze przetwarzania sygna¬ lu pomiarowego odchylki zawiera przedwzmacniacz (PW) dla indukcyjnego czujnika (6), oraz, ze zasilacz mostka indukcyjnego wyposazony jest w uklad stabilizacji amplitudy napiecia wyjsciowego oraz aktywny filtr dolno¬ przepustowy (FI), detektor wartosci analogowej (DA) i uklad dyskryminatora znaku wartosci analogowej (DZ) zaopatrzony w sygnalizacyjne lampki (LI i L2), zas jego tor kontroli strefy pomiarowej zawiera uklad pomiaro¬ wy (UP) sprzezony z przetwornikiem (11) do pomiaru drogi, dolnoprzepustowy filtr (F2) oraz uklad sterowania (UC) i dyskiyminator ustawienia (DU) dla ustawienia glowicy (1) wzgledem linialu (2).4 111193 3 Uklad pomiarowy wedlug zastrz. 1 albo 2, z n a m i e n n y t y m, ze jego uklad sterowania cyklem pracy (UC) oraz uklad zabezpieczajacy (UZ) sprzezony jest z elektromagnesem (12) wspólpracujacym z pomia¬ rowa belM5). ^ wedlug zastrz lf 2 „ a m , e n n y t y m, ze jego glowica (1) z belka P°™arowa (5) oraz czujnik indukcyjny (6) umieszczone sa na wspólnej podstawie (7) zawieszonej na sprezynach (8) w ukladzie krzyzowym umozliwiajacym ruch ich podstawy (7) w plaszczyznie (*,) prostopadlej do bazowej plyty i?) glowicy (1) i osi wzdluznej linialu (2). 5 Uklad pomiarowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kostki pomiarowe (22) zaopatrzone sa w plaszczyzny pomiarowe (23) prostopadle do osi wzdluznej linialu (2) i równolegle do plaszczyzny (tt2 )./J n D A B jl AS, \<0 -*£3\ m o al letl _J=L o o o o J ct^-d ns.f FigJ111 193 rr 3 fST" JM$m Ti [\ n l Pff y. —, r _l/7 ¦ I j l ' l "i k 1 JLLJ 1 Kw Ir*"' nf3 ^ i= <^3 i (EZ5 %• I I I I I I I no z panelu ,C *i BCD X SD ort Fi9.5111193 1 N f fbcz przet* UA znak [ 1 i SP A/c V I 1 LP {t RP do paneli tA i0B 3 UA SA LD LB C/A R97 i r i i Pft fhnel,£' **< H L ij - j UP FZ DU n a L DA p '? t n? uz. \ uc Y i i UA 2nak pocT/rtec* 1 1 ' n U^ r Mfijm » + flgj Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 45 zl PL