Opis patentowy opublikowano: 1985 09 14 128 265 CZ v LLNIA Urzei^ Patentowego Int Cl? B23^ 15/00 G01B 7/14 Twóroy wynalazku: Maciej Szafarczyk, Miroslaw Kuchta, Tomasz Buczkowski, Ryszard Kolwas Uprawniony z patentu: Politeohnika Warszawska, Warszawa /Polska/ URZADZENIE DO POMIARU POLOZENIA PRZEDMIOTU OBRABIANEGO WZGLEDEM UKLADU WSP(5lRZjDNYCH OBRABIARKI STEROWANEJ NUMERYCZNIE Przednioten wynalazku jest urzadzenie do pomiaru polozenia przedmiotu obrabianego wzgledem ukladu wspólrzednyoh centrum obróbkowego lub innej obrabiarki sterowanej nume¬ rycznie, znajdujaoe zastosowanie równiez do pomiaru wymiarów przedmiotu obrabianego* Znany jest sposób pomiaru polozenia przedmiotu obrabianego wzgledem ukladu wspólrzed¬ nych opisany w polskim patencie nr 125 761. Wedlug tego sposobu do powierzchni obrabiane¬ go przedmiotu dosuwa sie ruchem wzglednym dwustanowy czujnik pomiarowy, W czasie dosuwa- nia zmienia sie stan sygnalu wysylanego z czujnika pomiarowego do bloku logicznego, po czym przesyla sie do tego bloku wartosc wspólrzednej, okreslajaca wspólrzedne odniesie¬ nia przez czujnik obrabiarki; otrzymana na wyjsciu bloku logicznego wartosc okreslajaca polozenie mierzonego punktu przedmiotu obrabianego w ukladzie wspólrzednyoh obrabiarki podaje sie do rejestru.Niedogodnosola tego sposobu jest przesylanie sygnalów z dwustanowego czujnika pomia¬ rowego za pomoca przewodów elektrycznych. Niedogodnosc ta powoduje zaklócenia w pracy obrabiarek, w szozególnosci obrabiarek z automatyczna wymiana narzedzi.Znane jest dalej udoskonalenie opisanego sposobu przedstawione w polskim patencie nr 125 761. W mysl udoskonalonego sposobu dwustanowy czujnik pomiarowy umieszcza sie w nadajniku sygnalu, zas nadajnik sygnalu umieszcza sie w gniezdzie narzedzia. Sygnal z nadajnika przekazuje sie bezprzewodowo do odbiornika, który zamienia ten sygnal na sygnal elektryozny. Nastepnie dopiero sygnal elektryczny przekazuje sie do bloku logicz¬ nego w ukladzie sterowania numerycznego obrabiarki.Przekazywanie sygnalu z czujnika poprzez nadajnik 1 odbiornik radiowy ma równiez pewne nledogodnosol. Ograniczona szerokosc pasma nadajnika sprawia, ze czas potrzebny na2 128 265 przekazanie sygnalu jest stosunkowo dlugi, co pogarsza dokladnosc pomiaru. Duzy poziom zaklócen radioelektrycznych w halach warsztatowych sprawia, ze praca urzadzenia moze byc niepewna* Wreszcie duzy zasieg emisji nadajnika utrudnia jednoczesna prace kilku urzadzen we wspólnej hali warsztatowej* Wedlug wynalazku urzadzenie jest zaopatrzone w sonde pomiarowa umieszczona w oprawce narzedziowej zawierajacej dwustanowy czujnik dotkniecia oraz nadajnik sygnalu majacego postac modulowanej wiazki promieniowania podczerwonego wraz z zasilaniem bateryjnym wla- ozanym automatycznie w momencie wkladania sondy do wrzeciona obrabiarki. Dalej urzadze¬ nie jest wyposazone w odbiornik promieniowania podczerwonego przymocowany do nieruchomej czesci obrabiarki. Wspomniany odbiornik ma dyskryminatory czestotliwosci modulacji pro¬ mieniowania wykrywajace stan zestyku czujnika dotkniecia oraz prawidlowosc transmisji* Uklad sterowania numerycznego obrabiarki jest uzupelniony modulem zapamietujacym wartosc zmieniajacej sie wspólrzednej w chwili gdy palec ozujnika dotknleoia zetknie sie z po¬ wierzchnia pnedmiotu obrabianego.Urzadzenie wedlug wynalazku aa dalej grawitaoyjny wlaoznlk zaailania nadajnika lub wlacznik dzialajacy wskutek nacisku na powierzchnie wrzeciona* Konstrukcja sondy umozli¬ wia zamocowanie ozujnika dotknleoia takze pod katem prostym do osi wrzeciona, w kierunku obu pozostalyoh prostopadlyob wzgledem siebie osi wspólrzednych obrabiarki. Mechanizm mooowania sondy jest dodatkowo zaopatrzony w sprezyne dooiskajaoa powierzchnie wyjscia w kolnierzu sondy do powierzchni zableraka mocowanego na czole wrzeciona.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia pomiar polozenia przedmiotu zamoocwanego na obrabiarce numerycznej przy czym na centrum obróbkowym zakladanie i wyjmowanie sondy po¬ miarowej oraz pomiar moga przebiegac automatycznie na podstawie Instrukcji zapisanyoh w programie operaoji technologicznej. Urzadzenie zapewnia duza dokladnosc 1 niezawodnosc przesylania sygnalu oraz najwlasciwsze ustawienie czujnika dotkniecia dla pomiaru obra¬ bianego przedmiotu. W szozególnosoi mozliwosc ustawiania czujnika pod katem prostym do osi wrzeciona pozwala na mierzenie punktów przedmiotu obrabianego niedostepnych przy za¬ mocowaniu wspólosiowym, zas zastosowanie wspomnianej sprezyny zapewnia dokladnosc polo¬ zenia katowego sondy wzgledem wrzeciona.Wynalazek jest dokladniej objasniony na przykladzie wykonania w zwiazku z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia sonde pomiarowa w widoku, czesciowo w przekroju, fig. 2 - przekrój przez sonde wzdluz linii A-A na fig. 1, fig. 3 - schemat blokowy nadajnika 1 od¬ biornika sygnalu, a fig. 4 - schemat ukladu wejsciowego nadajnika.Jak uwidoczniono na rysunku, czujnik dotkniecia 1 jest zamooowany wspólosiowo, lub, co pokazano na rysunku linia przerywana, pod katem prostym wzgledem korpusu 2 sondy.Sonda jest zakonczona typowym narzedziowym chwytem 3 umozliwiajacym mocowanie we wrzecio¬ nie obrabiarki oraz przechowywanie w magazynie narzedzi. W korpusie 2 sa umieszozone nie pokazane na fig. 1 rysunku nadajnik promieniowania podczerwonego i baterie zasilajace oraz grawitacyjny wlacznik 4. W tylnej ozesci korpusu jest umieszczona sprezyna 5 docis¬ kajaca powierzchnie 6 do zableraka wrzeoiona obrabiarki.Zestyki A ozujnika dotkniecia 1 sa dolaczone do wejsciowego ukladu 7. Zmiana napie¬ cia spowodowana rozwaroiem zestyku czujnika powoduje zmiane ozestotliwosol w przetwor¬ niku 8. Sygnal ten jest przekazywany poprzez wzmaoniaoz 9 do zródla 10 promieniowania podczerwonego. Zasllaoz 11 sklada sie z baterii i wylacznika dzialajacego automatycznie przy wlozeniu sondy do wrzeciona obrabiarki. Fotoelement 12 jest przystosowany do odbie¬ rania sygnalu promieniowania podczerwonego. Otrzymany sygnal jest doprowadzony do wzmac¬ niacza 13, z którego napiecie jest przekazywane do przerzutnlka Schmidta 14. Dyskrymi¬ na tor czestotliwosci minimalnej 15 sluzy do wysylania sygnalu C w przypadku gdy laoze jest niesprawne. Dyskryminator czestotliwosci progowej 16 sluzy do wysylania sygnalu B w przypadku rozwarcia zestyków czujnika dotkniecia. Detektor ozestotliwosol 17 sygnali¬ zuje poprzez miernik 11 napiecie zródla zasilania nadajnika.128 265 3 Uklad wejsciowy nadajnika 7 sklada sie z rezystorowego dzielnika napiecia zasilania lTZ wykonanego z rezystorów Rl i R2 oraz diody Zenera Dl. Sygnal UR jest przesylany do prze¬ twornika 6 napiecie/czestotliwosc. PL