PL61002B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.XI.1970 61002 KI. 42 b, 12/03 MKP G 01 b, 7/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Kostro, Anna Lagwinska Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Automatyki i Te¬ lemechaniki), Warszawa (Polska) Fazowy uklad pomiarowy do pomiaru przesuniec mechanicznych Przedmiotem wynalazku jest uklad do dokladne¬ go pomiaru przesuniec liniowych lub katowych slu¬ zacy do kontroli róznicy miedzy polozeniem zada¬ nym a polozeniem rzeczywistym w ukladach stero¬ wania programowego, w szczególnosci w ukladach sterowania programowego obrabiarek lub do do¬ kladnych pomiarów przesuniec w innych zastosowa¬ niach.Znane dotychczas uklady do dokladnych pomia¬ rów przesuniec mechanicznych, stosowane w ukla¬ dach sterowania programowego obrabiarek odzna¬ czaja sie skomplikowana budowa, lub skompliko¬ wana technologia wytwarzania oraz wymagaja sto¬ sowania zabezpieczen przed zanieczyszczeniami, xo w wypadku stosowania tych ukladów w obrabiar¬ kach sprowadza sie do koniecznosci hermetyzacji.Fazowy uklad pomiarowy wedlug wynalazku tych wad nie posiada. Latwosc powielania skali, stano¬ wiacej uklad odniesienia przy pomiarze przesuniec, powoduje, ze koszt wykonania calego urzadzenia jest stosunkowo niewielki. Konstrukcyjnie uklad jest bardzo prosty i latwy do instalowania na obra¬ biarkach. Uklad musi byc zabezpieczony jedynie przed opilkami metalu, natomiast kurz, olej oraz chlodziwo nie zaklócaja pracy ukladu. Skala odnie¬ sienia moze byc wykonywana z materialu o wspól¬ czynnikach rozszerzalnosci cieplnej zblizonej do wspólczynnika rozszerzalnosci materialu obrabiane¬ go, co ma duze znaczenie w duzych i dokladnych obrabiarkach. Sygnalem wyjsciowym z ukladu po¬ lo 15 20 30 miarowego jest przesuniecie fazy miedzy dwoma przebiegami elektrycznymi. Taka postac sygnalu jest dogodna do dalszego przetwarzania obróbki i umo¬ zliwia budowe prostych i odpornych na zaklócenia ukladów sterowania programowego.Istota wynalazku polega na zastosowaniu jako ukladu odniesienia listwy magnetycznej z nagrany¬ mi na niej równoleglymi przemagnesowaniami i wprawieniu glowicy czytajacej w ruch drgajacy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladowym rozwiazaniu na rysunku, na którym fig.I i fig. 2 przedstawiaja usytuowanie glowic czyta¬ jacych w stosunku do listwy magnetycznej, a fig. 3 — schemat blokowy ukladu pomiarowego.Fazowy uklad pomiarowy wedlug wynalazku skla¬ da sie z bebna lub listwy magnetycznej 1, zespolu czytajacego 4 oraz ukladów elektronowych. Magne¬ tyczna listwa pomiarowa 1 sklada sie z niemagne¬ tycznego podloza 2, oraz warstwy nosnika magne¬ tycznego 3. Zastosowany tu nosnik magnetyczny po¬ siada zdolnosc namagnesowywania sie pod wply¬ wem pola magnetycznego i zachowywania uzyska¬ nego namagnesowania na dowolny w zasadzie prze¬ ciag czasu, po zaniku pola magnesujacego. Ta ostat¬ nia wlasciwosc warstwy nosnika magnetycznego 3 zostala wykorzystana w celu zapisania na magne¬ tycznej listwie pomiarowej 1 odpowiednio duzej ilosci przemagnesowan nosnika. * Granice przemagnesowan zaznaczone sa na fig, 1 i 2. Umieszczony bezposrednio nad listwa 1 zespól 6100261002 3 4 czytajacy 4 jest wyposazony w glowice magnetycz¬ na 9 poruszajaca sie ruchem drgajacym po torze, który na rysunku fig. 2 jest pokazany gruba linia.Przy przechodzeniu glowicy 9 nad linia rozgranicza¬ jaca sasiednie przemagnesowania w uzwojeniu glo¬ wicy indukuje sie impuls.Czas pojawienia sie tego impulsu, liczony w sto¬ sunku do pewnej wybranej fazy ruchu glowicy na przyklad od poczatku ruchu, zalezy od polozenia glowicy 9 w stosunku do listwy 1 i jest miara prze¬ suniecia listwy 1 wzgledem glowicy 9. W przykla¬ dowym rozwiazaniu pokazanym na rysunku fig. 2 zastosowano dodatkowa listwe magnetyczna 5 na¬ zywana listwa odniesienia, oraz dodatkowa glowice magnetyczna 6 sprzezona mechanicznie z glowica 9. Listwa odniesienia 5 jest zamocowana na stale i nie przesuwa sie w stosunku do glowic magne¬ tycznych 9 i 6. Impuls odczytywany przez glowice 6 stanowi sygnal osiagniecia pewnej okreslonej fa¬ zy ruchu przez zespól glowic 9 i 6. Miara przesu¬ niecia listwy 1 w stosunku do listwy 5 jest w tym rozwiazaniu przesuniecie w fazie sygnalu otrzymy¬ wanego od glowicy 9 w stosunku do sygnalu otrzy¬ manego od glowicy 6.Inne rozwiazanie fazowego ukladu pomiaru prze¬ suniec polega na wykorzystaniu znanej glowicy z selektorem czynnej czesci szczeliny roboczej. W glowicy takiej przez odpowiednia konstrukcje i za¬ stosowanie dwu specjalnych uzwojen modulujacych, uzyskuje sie namagnesowanie do nasycenia calej glowicy, z wyjatkiem niewielkiego obszaru o ksztal¬ cie elipsy. Czynna czesc szczeliny glowicy stanowi jedynie odcinek przechodzacy przez obszar niena- magnesowany, pozostala bowiem czesc glowicy ma przenikalnosc magnetyczna prawie równa przeni- kalnosci powietrza. Polozenie czynnej czesci szcze¬ liny zalezy od stosunku pradów w uzwojeniach mo¬ dulujacych. Szybkie zmiany natezenia pradów mo¬ dulujacych powoduja wiec szybkie przesuniecia czynnej czesci szczeliny roboczej wzdluz krawedzi, co jest równowazne przesuwaniu gowicy magne¬ tycznej. Zasilajac uzwojenia modulujace pradem przemiennym o odpowiednio dobranej czestotliwos¬ ci i ksztalcie, otrzymuje sie efekt taki, jak gdyby glowica konwencjonalna poruszala sie ruchem drga¬ jacym z czestotliwoscia pradu modulujacego.Glowica z selektorem czynnej czesci szczeliny ro¬ boczej jest ustawiana w stosunku do listwy magne¬ tycznej w taki sposób, aby slad tej szczeliny byl taki, jak tor ruchu drgajacego glowicy konwencjo¬ nalnej, pokazany gruba linia na rysunku fig. 2. Przy takim ustawieniu oraz przy zasilaniu uzwojen mo¬ dulujacych pradem przemiennym glowica odczyta impuls przy kazdym przejsciu jej obszaru czynnego nad linia rozgraniczajaca sasiednie przemagnesowa- nia. Faza impulsu odczytanego przez glowice liczona w stosunku do poczatku przebiegu modulujacego jest miara polozenia glowicy w stosunku do prze- magnesowania.Na rysunku fig. 3 przedstawiony jest schemat blokowy ukladu bedacego przedmiotem wynalazku.Generator 7 o odpowiednio dobranej czestotliwosci wytwarza sygnal synchronizujacy prace calego uk¬ ladu. Sygnal z generatora 7 w zaleznosci od roz¬ wiazania jest uzywany do zasilania uzwojen modu¬ lujacych glowicy z selektorem czynnej czesci szcze¬ liny roboczej lub ukladu 8 wprawiajacego w ruch drgajaca glowice konwencjonalna. Sygnal z genera- 5 tora 7 synchronizuje równiez prace ukladu 12 wy¬ twarzajacego sygnal odniesienia zwany sygnalem zegarowym.W przypadku stosowania glowicy z selektorem czynnej czesci szczeliny uklad 12 jest prostym ukla¬ dem formujacym sygnal z generatora 7. Glowica 9 przy przechodzeniu nad przemagnesowaniem wy¬ twarza impulsy, które sa wzmacniane we wzmac¬ niaczu 10 i formowane w ukladzie formujacym 11.Przesuniecie fazy miedzy sygnalem otrzymywanym od ukladu formujacego 11 a sygnalem' zegarowym wytwarzanym w ukladzie 12 jest miercone w kom¬ paratorze fazy 13 i jest miara przesuniecia listwy pomiarowej 1 w stosunku do listwy odniesienia 5 w zakresie odleglosci miedzy sasiednimi przemagne- sowaniami. Przy przesunieciach wiekszych stosowa¬ ny jest licznik 15 zliczajacy wykrywane przez dy- skryminator 14 punkty, w których przesuniecie fa¬ zy jest równe zeru. Jest to wiec pomiar zgrubny, którego wynik jest odczytywany na liczniku 15, zas wynik pomiaru dokladnego jest odczytywany na komparatorze 13. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Fazowy uklad pomiarowy do pomiarów prze¬ suniec mechanicznych zawierajacy beben lub li¬ stwe magnetyczna z naniesionymi równoodleglymi przemagnesowaniami, zespól czytajacy umieszczo¬ ny w sposób umozliwiajacy odczytanie tych prze- magnesowan oraz wzmacniacz i uklad formujacy sygnaly elektryczne, znamienny tym, ze zespól czy¬ tajacy (4) zaopatrzony jest w glowice magnetyczna (9) umieszczona w nim w sposób umozliwiajacy wprawienie jej w ruch drgajacy za pomoca znane¬ go urzadzenia, na przyklad mechanicznego, oraz iz posiada zespól (12) sygnalizujacy wybrana faze ru¬ chu glowicy (9), jak i znany zespól (13) mierzacy przesuniecie czasowe (fazowe) miedzy sygnalami od¬ czytanymi przez glowice (9) i przesylanymi do nie¬ go za posrednictwem wzmacniacza (10) i ukladu formujacego (11) a sygnalami przesylanymi tam bezposrednio przez zepsól sygnalizujacy (12). sk. Odmiana ukladu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zamiast zespolu czytajacego (4) jest wypo¬ sazona w znana glowice magnetyczna (9) o zmien¬ nym polozeniu czynnej czesci jej szczeliny roboczej, sterowana odpowiednim sygnalem elektrycznym przez uklad elektronowy (7). 3. Fazowy uklad wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, ze jest wyposazony w znany licznik impulsów elektrycznych (15) zliczajacy punkty, w których przesuniecia fazowe sygnalów odczytanych przez glowice magnetyczna (9) w stosunku do wybranej fazy ruchu drgajacego tej glowicy lub w stosunku do wybranego polozenia czynnej czesci szczeliny roboczej, osiaga wartosc z góry okreslona, na przy¬ klad 90°, wykrywana i przekazywana do licznika (15) przez dyskryminator (14) polaczony bezposred¬ nio z wyjsciem zespolu mierzacego (13). 15 20 25 30 35 40 45 50 55KI. 42 b,12/03 61002 MKP G 01 b, 7/00 2 .._-tt-hX „ Il^WIH iii HU .14 M tn~ lr rv %./. fy.

2. f7~ 8 \j~ 12 10 ii~] 13 1 T lQT _A5_ ¦i Fig.

3. PL PL