PL61579B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest odleglo¬ sciowy wskaznik polozenia, to jest urzadzenie slu¬ zace do pomiaru i wskazywania wielkosci przesu¬ niecia okreslonego organu, na przyklad narzedzia obrabiarki, wzgledem ukladu odniesienia, na przy¬ klad przedmiotu obrabianego.W nowoczesnych obrabiarkach sa stosowane od¬ leglosciowe wskazniki polozenia, które mozna po¬ dzielic na dwie grupy. Pierwsza stanowia odleglo¬ sciowe wskazniki polozenia dokonujace pomiaru i wskazan w ukladzie absolutnym, dzialajace na zasadzie pomiaru polozenia od scisle okreslonego, stalego punktu odniesienia. Maja one te zasadni¬ cza wade, ze stanowia stosunkowo skomplikowane uklady, wyposazone w przetworniki z tarczami lub linialami kodowymi i ze wzgledu na wysokie koszty maja bardzo ograniczone zastosowanie.Druga grupe stanowia odleglosciowe wskazniki polozenia typu inkrementalnego, dzialajace na za¬ sadzie zliczania impulsów, których ilosc propor¬ cjonalna jest do wielkosci przesuniecia. W urzadze¬ niach inkrementalnych wylaczenie napiecia zasi¬ lajacego powoduje zgubienie pomiaru wielkosci do¬ konanego przesuniecia. Wskazniki tego rodzaju skladaja* sie najczesciej z przetwornika obrotowo- impulsowego sprzegnietego na przyklad z toczna sruba pociagowa obrabiarki i wytwarzajacego w czasie jej obrotu impulsy, których liczba jest pro¬ porcjonalna do wielkosci przesuniecia roboczego, z ukladu formujacego impulsy o ksztalcie odpo- ;,\i^ y -¦a 20 25 30 wiednim do ich zliczania oraz okreslajacego kie¬ runek zliczania, zalezny od kierunku przesuniecia, z licznika dwukierunkowego, zliczajacego impul¬ sy przekazywane z ukladu formujacego, ze wskaz¬ nika cyfrowego wskazujacego polozenie organu ro¬ boczego, wyrazane odpowiednia liczba impulsów oraz z ukladu zerujacego, sprowadzajacego licznik do stanu zerowego.Odleglosciowe wskazniki polozenia stosowane w obrabiarkach maja najczesciej przetworniki wy¬ sylajace impulsy, które odpowiadaja przesunieciu organu roboczego obrabiarki o 0,01 mm, dzieki czemu uwidoczniony na wskazniku stan licznika okresla cyfrowo wielkosc przesuniecia organu ro¬ boczego w setnych czesciach milimetra.Odleglosciowe wskazniki polozenia tego rodzaju stanowia wprawdzie stosunkowo proste uklady i sa znacznie tansze w porównaniu z wskaznikami typu absolutnego, jednak maja te zasadnicza wa¬ de, ze ich liczniki dwukierunkowe zbudowane sa z elementów nie wyposazonych w uklady pamie¬ ciowe.Wskutek tego w przypadku przerwania zasila¬ nia, na przyklad w wyniku przerwy w doplywie energii elektrycznej albo przerwy miedzyzmiano- wej, stan licznika nie zostaje odtworzony po po¬ nownym wlaczeniu zasilania. Stwarza to koniecz¬ nosc ponownego ustawiania wskaznika w poloze¬ nie wyjsciowe, to jest przesuniecie organu robo¬ czego obrabiarki w miejsce odpowiadajace poczat- 6157961579 3 kowi liczenia, które winno byc wykonae z doklad¬ noscia wynoszaca przynajmniej 0,01 mm. Takie ustawianie jest pracochlonne, przy czym jego do¬ kladnosc jest uzalezniona od kwalifikacji robotni¬ ka i ma tym samym wplyw na dokladnosc obrób¬ ki.Powyzsze wady i niedogodnosci znanych dotych¬ czas odleglosciowych wskazników polozenia typu inkrementalnego usuwa wskaznik wedlug wyna¬ lazku, który wyposazony jest w dzialajacy samo¬ czynnie zespól bazujacy. Zadaniem tego zespolu jest wysylanie impulsu wyzwalajacego przy scisle okreslonym wzajemnym polozeniu organu robo¬ czego i ukladu odniesienia obrabiarki.Ponadto wskaznik wedlug wynalazku jest zao¬ patrzony w czlon ustawiajacy, w którym podany impuls wyzwalajacy odblokowywuje pierwszy im¬ puls z ukladu formujacego, ustawiajacy licznik dwukierunkowy wskaznika najpierw w polozenie zerowe, to jest nie odpowiadajace zadnej cyfrze, a nastepnie — na okreslona wartosc, nastawiona na nastawnikach dziesietnych, wlaczonych miedzy czlon ustawiajacy i licznik dwukierunkowy.Dzieki temu wskaznik polozenia wedlug wyna¬ lazku umozliwia po wylaczeniu go (na przyklad wskutek przerwy w zasilaniu) samoczynne nasta¬ wienie licznika w wyniku przesuniecia organu ro¬ boczego nad baza, to jest punktem odniesienia, w cyniku czego uzyskuje sie taki stan licznika, jaki byl przed wylaczeniem napiecia zasilajacego, a wiec uzyskuje sie odnalezienie bazy. Nastawienie sprowadza sie wiec do odpowiedniego przesunie¬ cia organu roboczego wzgledem ukladu odniesie¬ nia., Dzieki temu czas niezbedny dla ponownego na¬ stawienia wskaznika jest kilkakrotnie krótszy w porównaniu ze znanymi wskaznikami, przy czym dokladnosc nastawienia jest niezalezna od umiejet¬ nosci. ro_botnika i nie wplywa na dokladnosc pro¬ cesu obróbki.Badania wykazaly, ze zastosowanie odlegloscio¬ wego wskaznika polozenia wedlug wynalazku umo¬ zliwia zastapienie znacznie bardziej skomplikowa¬ nych i kosztownych wskazników typu absolutnego, zas w porównaniu do stosowanych wskazników typu inkrementalnego daje skrócenie czasu pomoc¬ niczego o 10 do 50%.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy odleglosciowego wskaznika polozenia w zastosowaniu do okresla¬ nia polozenia stolu roboczego wiertarki, fig. 2 — schemat logiczny tego wskaznika, a fig. 3 — sche¬ mat odmiany magnetycznej zespolu bazujacego.Odleglosciowy wskaznik polozenia przedstawio¬ ny na rysunku jest sprzezony ze sruba pociagowa 1 stolu roboczego 2 wiertarki, na którym zamoco¬ wany jest przedmiot obrabiany 3. Obróbka przed¬ miotu polega na wykonaniu w nim otworu za po¬ moca wiertla 4, przy czym ukladem odniesienia, wzgledem którego mierzy sie przesuniecie stolu roboczego, jest korpus 5 wiertarki.Odleglosciowy wskaznik polozenia wedlug wyna¬ lazku sklada sie z nastepujacych podstawowych ze¬ spolów: z przetwornika impulsowo-obrotowego 6, 10 15 sprzezonego ze sruba pociagowa 1 obrabiarki, ze stanowiacego znany uklad elektroniczny, zbudowa¬ ny na elementach logicznych, ukladu formujace¬ go 7, ksztaltujacego impulsy prostokatne o krót¬ kim czasie trwania i wyznaczajacego kierunek zli¬ czania w zaleznosci od kierunku obrotu tarczy przetwornika 6, ze stanowiacego równiez uklad elektroniczny, zbudowany na elementach logicz¬ nych, licznika dwukierunkowego 8 polaczonego ze wskaznikiem cyfrowym 9, z przycisku 10 zeruja¬ cego licznik, z zespolu bazujacego, którego rucho¬ my element 11 jest polaczony ze stolem 2 wiertar¬ ki, a nieruchomy element 12 — z jej korpusem 5, ze stanowiacego uklad elektroniczny zbudowany na elementach logicznych czlonu ustawiajacego 13, odblokowywanego przez zespól bazujacy 11, 12 i otwierajacego droge pierwszego impulsu z ukla¬ du formujacego 7 do licznika dwukierunkowego 8 oraz ustawiajacego ten licznik najpierw w poloze¬ niu zerowym, a nastepnie na okreslona wartosc nastawiona na nastawnikach dziesietnych 14 wla¬ czonych miedzy ten c^lon ustawiajacy 13 i licz¬ nik 8.Znany przetwornik obrotowo-impulsowy 6 od¬ leglosciowego wskaznika polozenia, przedstawio¬ nego przykladowo na fig. 2, sklada sie z ruchomej tarczy impulsowej 15 polaczonej ze sruba pociago¬ wa 1 obrabiarki, z nieruchomej przeslony 16, zró¬ dla swiatla 17 oraz z fotodiody 18 oswietlanej stru¬ mieniem swiatla przerywanym przez obracajaca sie tarcze impulsowa 15, a takze ze wzmacniacza 18, na wyjsciu którego uzyskuje sie sinusoidalny sygnal.Ilosc obrotów tarczy impulsowej 15 jest propor¬ cjonalna do kata obrotu sruby pociagowej 1, a tym samym do wielkosci przesuniecia stolu roboczego 2 obrabiarki. Sygnaly te podawane sa na wejscie ukladu formujacego 7, który przeksztalca je na podawane na wyjscie 20 impulsy prostokatne o 40 niewielkim czasie trwania. Równoczesnie uklad formujacy 7 wysyla na swych wyjsciach 21 syg¬ naly okreslajace kierunek zliczania, zalezny od kierunku obrotów sruby 1, a tym samym od kie¬ runku przesuniecia stolu 2 obrabiarki.Zespól bazujacy, którego przykladowe rozwiaza¬ nie jest przedstawione na fig. 2, sklada sie z cze¬ sci ruchomej 11, polaczonej ze stolem roboczym 2 obrabiarki i zaopatrzonej w zwierciadlo wklesle 22 oraz z czesci nieruchomej 12, polaczonej z korpu¬ sem 5 obrabiarki. Czesc nieruchoma 12 sklada sie przy tym ze zródla swiatla 23, oswietlajacego przez zwierciadlo 22 fotodiode 24 w okreslonym wza¬ jemnym polozeniu czesci 11 i 12 oraz ze wzmacnia¬ cza 25. Napiecie z wyjscia 26 zespolu (bazujacego podawane jest na czloin ustawiajacy 13.Czlon ustawiajacy odleglosciowego wskaznika polozenia wedlug wynalazku, którego przykladowe rozwiazanie przedstawione jest na fig. 2, sklada sie z przerzutnika 27, przeksztalcajacego ^sinusoi¬ dalny sygnal otrzymywany z wyjscia 26 zespolu bazujacego w impulsy prostokatne/ z inwertera 28, stanowiacego na przyklad element logiczny NOR, który odwraca biegunowosc przebiegu impulsów, oraz z generatora 29 pojedynczych impulsów, któ- 65 re zmieniaja stan przerzutnika 20. Do przerzutni- 30 35 45 50 55 6C5 61579 6 ka 30 dolaczone jest ponadto wyjscie przerzutnika Schmidta 31, który sprowadza go w polozenie zero¬ we po wlaczeniu zasilania.Przerzutnik 30 polaczony jest z inwerterem 32, stanowiacym na przyklad element NOR, na który sa podawane impulsy z wyjscia 20 ukladu formu¬ jacego 7. Impulsy te sa ponadto podawane równo¬ legle przewodem 33 na wejscie licznika dwukie¬ runkowego 8. Wyjscie inwertera 32 jest polaczone z jednej strony z opózniaczem 34 polaczonym z wejsciem nastawnika dziesietnego 14 oraz równo¬ legle z inwenterem 35, stanowiacym na przyklad element NOR, polaczony przez nastepny inwerter 36 z wejsciem 37 licznika 8, sluzacym do ustawia¬ nia go w polozenie zerowe.Z dmwerterem" 35 jest ponadto polaczone wyjscie ukladu zerowania 10, którego drugie wyjscie jest polaczone z zaciskiem zerowym nastawnika clzie-. sietnego 14. Nastawnik dziesietny sklada sie z ze¬ spolu nastawników 14 ze szczotkami slizgowymi, z których jeden jest przedstawiony na fig. 2. Szczot¬ ka kazdego z nastawników jest polaczona z opóz¬ niaczem 34, a zacisk zerowy z wyjsciem ukladu zerujacego 10, zas poszczególne zaciski 38 polaczo¬ ne sa z wyjsciami ustawiajacymi poszczególnych dekad licznika dwukierunkowego 8.Licznik dwukierunkowy 8 stanowi znany uklad elektroniczny zbudowany na elementach logicz¬ nych, liczacy w kodzie 2x5. Na wejscie 33 liczni¬ ka podawane sa, przeznaczone do zliczania, im¬ pulsy z ukladu formujacego 7; na wejscie 37 po¬ dawany jest impuls czlonu 13, ustawiajacy licznik w stan zerowy; na wejscie 39 polaczone z zaciska¬ mi 38 nastawnika dziesietnego 14 sluzacymi do ustawienia licznika w stan odpowiadajacy warto¬ sci nastawionej na tym nastawniku 14, zas z wej¬ sciem 40 polaczonym z wejsciem 21 ukladu formu¬ jacego podawane sa sygnaly, okreslajace kierunek zliczania.Wyjscie 41 licznika dwukierunkowego 8 jest po¬ laczone ze wskaznikiem cyfrowym 9, który wska¬ zuje stan licznika.Odmiana zespolu bazujacego przedstawiona na fig. 3 stanowi znany incjator drogowy 42 zaopa¬ trzony w szczeline 43, w która wchodzi plytka me¬ talowa 44 bedaca odpowiednikiem czesci ruchomej 11 zespolu bazujacego, przedstawionego na fig. 2.Umieszczenie plytki w okreslonym punkcie szcze¬ liny 43 inicjatora drogowego 42 powoduje przer¬ wanie drgan generatora (stanowiacego jego czesc skladowa) i zmiane napiecia na wyjsciu 45 inicja¬ tora.Dzialanie odleglosciowego wskaznika polozenio¬ wego, zwlaszcza do obrabiarek do metalu wedlug wynalazku, jest nastepujace: Pierwsze nastawienie wskaznika polega na usta¬ wieniu nastawników dziesietnych 14 w polozenie zerowe, a nastepnie przesunieciu stolu 2 w ten spo¬ sób, aby czesc ruchoma 11 zespolu bazujacego prze¬ sunela sie nad jego czescia nieruchoma 12. W chwili, gdy czesc ruchoma 11 znajdzie sie bezpo¬ srednio nad czescia nieruchoma 12 nastapi (w przypadku zastosowania zespolu bazujacego przed¬ stawionego na fig. 2) oswietlenie fotodiody 24 przez zródlo swiatla 23 po odbiciu wiazki swietl¬ nej od zwierciadla 22, w wyniku czego na wyjsciu 26 pojawi sie napiecie, które spowoduje przerzuce¬ nie przerzutnika Schmidta 27 czlonu ustawiajace¬ go 13. 5 Napiecie generowane na przerzutniku 27 i od¬ wrócone na inwerterze 28 spowoduje wytworzenie, pojedynczego impulsu przez generator 29 i prze¬ rzucenie przerzutnika 30 oraz otwarcie drogi dla pierwszego impulsu pojawiajacego sie na wejsciu 10 20 ukladu formujacego 7 przez inwerter 32. W wy¬ niku tego impuls z wyjscia 20 podawany jest na wejscie 33 licznika dwukierunkowego 8, a równo¬ czesnie przez inwertery 35 i 36 — na wejscie 37 licznika, powodujac sprowadzenie go w stan zero- 15 wy- Nastepnie z niewielkim opóznieniem spowodo¬ wanym przez element opózniajacy 34 impuls po¬ dawany jest poprzez zacisk zerowy nastawnika dziesietnego 14 na wejscie zerowe 39 licznika 8, 20 powodujac jego wyzerowanie. Po tym stól roboczy 2 obrabiarki nastawia sie w polozenie bazy, w któ¬ rym narzedzie robocze 4 znajduje sie nad punktem odniesienia stanowiacym poczatek liczenia. Tym punktem moze byc, na przyklad, krawedz przed- 25 miotu obrabianego.Nastepnie na nastawnikach dziesietnych nalezy nastawic liczbe odczytana na wskazniku cyfrowym 9 oraz wyzerowac licznik przez nacisniecie przy¬ cisku „zerowanie" 10. 30 W tym polozeniu wskaznik polozenia jest goto¬ wy do pracy. Przy przesuwaniu stolu roboczego 2 wraz z przedmiotem obrabianym 3, przetwornik 6 wysyla odpowiednia liczbe impulsów, proporcjo¬ nalna do kata obrotu sruby 1, a tym samym pro- 35 porcjonalna do wielkosci przesuniecia stolu robo¬ czego 2, przy czym impulsy te przekazywane sa przez uklad formujacy 7 na licznik 8 i uwidacz¬ niane na wskazniku cyfrowym 9.W przypadku wylaczenia wskaznika polozenia, 40 spowodowanego na przyklad przerwa w zasilaniu, albo przerwa miedzyzmianowa w pracy obrabiar¬ ki, ponowne ustawienie go na baze odbywa sie przez przesuniecie stolu roboczego 2 w ten sposób, aby czesc ruchoma 11 zespolu, bazujacego przeszla 45 ponownie ponad jego czescia stala 12. W polozeniu, sw którym czesc 11 znajduje sie bezposrednio nad czescia 12, wysylany zostaje, w opisany poprzed¬ nio sposób, impuls wyzwalajacy, który odblokowy- wuje pierwszy impuls z ukladu formujacego 7 i 5o ustawia licznik dwukierunkowy 8 najpierw w po¬ lozenie „zerowe", a nastepnie po przepuszczeniu pierwszego impulsu z ukladu formujacego 7, nasta- stawia go na okreslona wartosc, nastawiona na na¬ stawnikach dziesietnych. 55 W wyniku tego, przy dalszym przesuwaniu stolu, stan licznika zmienia sie, zas w chwili, gdy na¬ rzedzie 4 znajdzie sie w polozeniu odpowiadajacym bazie, licznik wskazuje stan zerowy. Wskaznik po¬ lozenia znajduje sie wówczas ponownie w poloze- £,0 niu gotowym do pracy.Odleglosciowy wskaznik polozenia wedlug wy¬ nalazku moze znalezc zastosowanie zwlaszcza do obrabiarek do metali, ale równiez do pomiaru i wskazywania zmiennego polozenia dowolnych ele- 65 mentów ruchowych.61579 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Odleglosciowy wskaznik polozenia, zwlaszcza -do obrabiarek do metali, zlozony z przetwornika obrotowo-impulsowego, sprzezonego z organem ru¬ chomym i wytwarzajacego impulsy, których ilosc jest- proporcjonalna do wielkosci przesuniecia tego organu, z ukladu formujacego impulsy o-ksztalcie odpowiednim do ich zliczania i okreslajacego kie¬ runek zliczania, zalezny od kierunku przesuniecia organu roboczego, ze sprzezonego z wskaznikiem cyfrowym licznika jdwukierunkowego zliczajacego te impulsy oraz z ukladu zerujacego sprowadza¬ jacego licznik do stanu zerowego, znamienny tym, ze jest wyposazony w zespól bazujacy, którego jeden z elementów (12) jest nieruchomy, zas drugi element (11) jest polaczony z organem ruchomym, przy czym zespól ten wysyla w okreslonym wza¬ jemnym polozeniu elementów (11 i. 12) impuls wyzwalajacy, oraz w stanowiacy uklad elektroni¬ czny zbudowany na elementach logicznych czlon ustawiajacy (13) wlaczony miedzy uklad formuja¬ cy (7) i licznik dwukierunkowy (8), przy czym pod dzialaniem impulsu wyzwalajacego, podawanego na wejscie tego czlonu (13), nastepuje odblokowa¬ nie drogi pierwszego impulsu podawanego z ukla¬ du formujacego (7) do licznika (8) i ustawienie te¬ go licznika najpierw w polozenie zerowe, to jest nieodpowiadajace zadnej cyfrze, a nastepnie na okreslona liczbe nastawiona na nastawnikach dzie¬ sietnych (14), wlaczonych miedzy czlon ustawiaja¬ cy (13) i licznik dwukierunkowy (8).

2. Wskaznik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jeden z elementów, na przyklad ruchomy ele¬ ment (11) zespolu bazujacego, jest zaopatrzony w 20 30 35 8 zwierciadlo (22), zas drugi element, na przyklad nieruchomy element (12), jest wyposazony w zró¬ dlo swiatla (23) oswietlajace w okreslonym wza¬ jemnym polozeniu elementów (11) i (12) przez to zwierciadlo (22) fotodiode (24) oraz we wzmacniacz (25).

3. Odmiana wskaznika wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze zespól bazujacy stanowi znany skadinad inicjator drogowy, przy czym jeden z elementów, na przyklad element ruchomy zespolu, stanowi metalowa plytke (44) wchodzaca w szcze¬ line (43) tego inicjatora (42), polaczonego z drugim elementem zespolu, na przyklad z elementem nie¬ ruchomym.

4. Wskaznik wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze jego czlon ustawiajacy (13) sklada sie z przerzutnika (27), przeksztalcajacego sunusoidalny sygnal otrzymywany z wyjscia (26) zespolu bazu¬ jacego w impulsy prostokatne, z inwertera (28), stanowiacego na przyklad element logiczny NOR, który odwraca biegunowosc przebiegu impulsu, z generatora (29) pojedynczych impulsów, z prze¬ rzutnika (30), którego stan zmienia sie pod wply¬ wem impulsów generatora (29), z polaczonego prze¬ rzutnikiem (30) przerzutnika Schmidta (31), spro¬ wadzajacego go w polozenie zerowe po wlaczeniu zasilania, z inwertera (32), stanowiacego na przy¬ klad element NOR, polaczonego z przerzutnikiem (30) oraz z wyjsciem (20) ukladu formujacego (7), z opózniacza (34) i inwertera (35), stanowiacego na przyklad element logiczny, NOR, polaczonych równolegle z wyjsciem inwertera (32) oraz z m- wentera (36) wlaczonego na wejscie (37) licznika dwukierunkowego (8). Fi9tKI. 42 b, 24 61579 MKP G 01 b, 19/14 £ ¦ 4' r8 -39 Fig. 2 r« 4 42 r4S %S PL PL