SE426876B - Forfarande och anordning for metning av glapp i en drivanordning bestaende av en skruv och en mutter - Google Patents

Description

8103841-6 2 , mätvärde i en form som lätt kan bearbetas av en digitalt arbetande glappkorrigerings- utrustning. Ändamålet uppnås vid ett förfarande som omfattar de i patentkravet 1 angivna åtgärderna liksom vid en anordning som uppvisar de i patentkravet 4 angivna särdragen.

F öredragna utföringsformer representeras av förfaranden enligt patentkraven 2 och 3 liksom av anordningar enligt patentkraven 5 - 8.

Andra ändamål och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av efterföljande beskrivning av ett utföringsexempel i anslutning till bifogade ritningar. Fig. 1 är en schematisk perspektivvy av en drivanordning med skruv och mutter och med tillkopplade elektriska och elektroniska funktionselement. Fig. 2 åskådliggör i delfigurerna a - d principiellt hur glapp mellan skruv och mutter påverkar inställningen av en rörlig enhet.

Fig. 3 visar i delfigurerna a - e uppfinningens princip för mätning av glapp. Fig. 4 åskådliggör den hysteres som uppträder hos en som ljusdetektor använd fototransistor.

Fig. 5 är ett diagram som visar sambandet mellan det av fototransistorn detekterade ljuset i en läsgaffel som funktion av läget hos ett av den rörliga enheten uppburet, med läsgaffeln samverkande avskärmningsorgan. F ig. 6 visar liksom fig. 5 ett diagram över ljusets variation, men här relaterad till vagnens position och med mätfelet på grund av fototransistorns hysteres angivet. Fig. 7 och 8 visar diagram enligt fig. 6 men dessutom en teknik enligt uppfinningen att eliminera det på grund av fototransistorns hysteres uppkomna mätfelet.

I fig. 1 visas en drivanordning 10, som omfattar en långsträckt skruv 11 och en med denna samverkande, icke visad mutteranordning ovridbart förbunden med en rörlig enhet 12, som exempelvis kan utgöras av en längs en skrivvals fram och åter rörlig tryckenhet. Vrídning av den rörliga enheten 12 förhindras genom att denna är styrd av en parallellt med skruven gående ledstång 13, vilken är fäst i gavlar 14, 15 i ett icke närmare visat maskinstativ. Skruven 11 är roterbart lagrad i gavlarna 14, 15 och är reversibelt driven av en motor 16, vars roterbara axel 18 över en kuggrem 17 är förbunden med ett på skruven fast anordnat drivhjul 19. I För att i varje ögonblick fastställa den rörliga enhetens 12 position utmed skruven ll är den sistnämnda fast förbunden med en kodskiva 20, vilken på gängse sätt är utförd med öppningar Zl, var och en svarande mot en förutbestämd position i varje grupp av positioner som passeras när kodskivan roterar ett fullt varv. Kodskivan samverkar med en läsgaffel 22, som på vanligt sätt består av en lysdiod och en fototransistor och som via ledare 23, 24 är kopplad till en pulsgivare 25 för att aktivera denna att avge pulser. Var och en av dessa pulser svarar mot en förutbestämd position, och genom att via ledare 26, 27 överföra pulserna till en pulsräknare 28 kan man fastställa den rörliga enhetens position med ledning av det momentana räknevärdet i pulsräknaren.

Som kommer att beskrivas i detalj nedan har uppfinningen till uppgift att bestämma storleken av det glapp som föreligger mellan skruven ll och den icke visade mutteranord- ningen i den rörliga enheten 12. För detta ändamål har den rörliga enheten försetts med en skiva 29, som samverkar med en ytterligare läsgaffel 30, som kan vara av samma slag 8105841-6 som läsgaffeln 22. När den rörliga enheten 12 befinner sig i ett ändläge vid skruvens ll vänstra ände, hindrar skivan 29 ljustransrnission i Iäsgaffeln 30, medan sådan ljusöver- föring medgives när den rörliga enheten rört sig ett kortare stycke från ändläget.

Läsgaffeln 30 avger via ledare 31, 32 styrpulser' till pulsräknaren 28, vilkas funktion kommer att framgå i det följande. För övergripande styrning av drivanordningen liksom av de för glappmätningen erforderliga organen är anordnad en logisk anordning 33, som i exemplet utgöres av en mikroprocessor. Styrfunktionen åskådliggöres i fig. 1 endast med en nedåtriktad pil 44.

I fig. 2 visas hur glappet i drivanordningen 10 försvårar korrekt positionering av den rörliga enheten 12. I delfigur a har den rörliga enheten efter förflyttning från det vänstra ändläget intagit positionen "100". Denna position har bestämts genom räkning av de pulser som avgivits av kodskivan 20. I delfiguren b har därefter den rörliga enheten förflyttats åt höger till positionen "114". Vid efterföljande rörelse tillbaka till positionen "100" uppstår problem i och med att skruven 11 vrider sig en viss vinkel motsvarande glappet, innan mutteranordningen medbringas. I delfigur c visas detta ske i positionen "112", vilket medför att när kodskivan indikerar att position "100" har uppnåtts har den rörliga enheten i själva verket endast nått positionen "102".

För att i möjligaste mån undanröja glappets inverkan föreslas enligt uppfinningen en glappmätníng, vars första steg innebär, att den rörliga enheten 12 från det vänstra ändläget förflyttas åt höger. Detta visas i fig. 3, delfigur a. Skivan 29, som medföljer i rörelsen, utträder efter en kort sträcka ur ljusvägen i läsgaffeln 30, som därvid på ledarna 31, 32 avger en signal för nollställning av pulsräknaren 28. Nollställningspositionen benämnes i det följande mätposition "O". Läsgaffeln är i fig. 3 representerad av ett öga 34 och en ljuskälla 35. Efter nollställningen av pulsräknaren fortsättes rörelsen en sträcka som är större än det maximalt förekommande glappet, i exemplet till mätposition "15".

Detta framgår i delfigur šc. I delfigur 3d ändras skruvens rotationsriktning och den rörliga enheten förflyttas tillbaka mot ändläget. Medbringning av enheten antages ske i mätposi- tion "13". Under rörelsen tillbaka till det vänstra ändläget passeras den punkt där nollställning av pulsräknaren skedde. Nu spärras ljuset i läsgaffeln 30 av skivan 29 och den signal som därvid avges på ledarna 31, 32 utnyttjas för att stoppa pulsräknaren. Denna position är i exemplet enligt pulsräknaren inte inätposition"0" utan mätposition"-2", vilket innebär att pulsräknarens absolutvärde utgör ett mått (i antal positioner enligt kodskivan 20) på glappet i drivanordningen.

I fig. 1 visas ett exempel på hur värdet i pulsräknaren 28 som representerar glappet via ledare-36, 37 kan överföras till en glappkorrigeringskrets 38 och sålunda utnyttjas för glappkorrigering. Korrigeringskretsen 38 är i sin tur via ledare 39, 40 kopplad till en motorstyranordning 41, som via ledare 42, 43 är förbunden med motorn 16. Vid förflytt- ning av den rörliga enheten 12 till en förutbestämd position startas motorn 16 och drivanordningen arbetar till dess räknevärdet i pulsräknaren 28 överensstämmer med ett 8103841-6 förinställt värde svarande mot den förutbestämda positionen. I denna position stoppas motorn 16 av motorstyranordningen 41. Glappkorrigering utföres exempelvis så, att glappet uppmätes på sätt som ovan beskrivits, varefter det av pulsräknaren i antal positioner framtagna värdet på glappet lagras i glappkorrigeringskretsen 38 och för varje påföljande tillryggalagd sträcka adderas till det momentana värdet i pulsräknaren 28 som ett positivt eller negativt tillskott. 7 Vid uppmätning av det omnämnda glappet kan olika givare utnyttjas för att initiera nollställníng av pulsräknaren 28 liksom för att stoppa denna efter avslutad mätning.

Givarna är, oberoende av typ, så konstruerade att de, när den rörliga enheten befinner sig i ändläget, avger en signal av en första nivå och när den rörliga enheten är avlägsnad fràn ändläget avger en signal av en andra nivå. Det är därvid önskvärt att givarsignalen, när den antagit en av nivåerna, inte på grund av elektriska stör-signaler kan övergå till att antaga den motsatta signalnivån. Detta önskemål uppnås om givaren uppvisar en viss hysteres, dvs. omslagspunkten för signalens övergång från den första till den andra nivån är skild från omslagspunkten för övergången från den andra till den första nivån. Den i exemplet utnyttjade läsgaffeln uppvisar en sådan hysteres, som åskådliggöres i fig. 4, därU representerar utspänning från läsgaffeln som funktion avvavkänd ljusmängd L.

Tändnivån T, dvs. den ljusmängd som erfordras för att läsgaffeln skall slå om till hög nivå, är tydligt skild från släcknivån 5, vid vilken läsgaffeln slår om till låg nivå.

Givarens 30 hysteres, som å ena sidan är önskvärd, medför dock olägenheter i form av mätfel, som uppkommer på grund av att omslagspunkterna för givarsignalen är skilda åt. Fig. 5 visar ett diagram över ljusmängden L som funktion av den rörliga enhetens position P, därO betecknar' det vid skruvens ll vänstra ände belägna ändläget. Som diagrammet visar, sker den första delen av rörelsen för den rörliga enheten 12 med ljusdetektorn i läsgaffeln 30 helt avskärmad från ljuset från ljuskällan. Sedan följer en sträcka då ljuset ökar linjärt till en maximal nivå, där ljuskällan fritt kan belysa ljusdetektorn. Utmed den linjära sträckan har inritats omslagspunkterna för läsgaffelns utsignal representerad av tändnivån T och släcknivån S. I fig. 6 har som i fig. 5 åskådlig- gjorts -ljusmängdens variation med rörliga enhetens position. Vidare har för den åt höger riktade rörelsen inritats en horisontell positionsaxel PH utmed vilken positioner indikerade av kodskivan 2D har avsatts. En grov uppåtríktad pil PT pekar på den första position i vilken tändnivån uppnåtts och omslag skett till hög nivå i läsgaffeln 3D. Under axeln PH har inritats en på liknande sätt utförd positionsaxel PV för den åt vänster gående rörelsen utmed skruven ll. En nedåtriktad pil P5 pekar på den första position i vilken släcknivån uppnåtts och omslag skett till låg nivå i läsgaffeln 30. Sträckan mellan pilarna PT och P5 utgör ett mått på mätfelet.

Uppfinningen har även till uppgift att anvisa ett sätt att eliminera det ovan relaterade mätfelet. Detta sätt innebär, att tändnivån utnyttjas för omslag även under rörelsen åt vänster längs skruven ll. Som framgår i fig. 7 sker den högergående rörelsen

Claims (8)

8103841-6 på samma sätt som tidigare beskrivits i anslutning till fig. 6. Omslag i signalnivån från läsgaffeln sker således vid den uppåtriktade pilen PT. Under denna rörelse är ljuskällan i läsgaffeln 3D kontinuerligt inkopplad. I fig. 8 visas nu den vänstergâende rörelsen, och enligt uppfinningen pulsas därvid ljuskällan, företrädesvis med en periodtid som är kopplad till delningen mellan på varandra följande öppningar Zl i kodskivan 20 representerande avståndet mellan närbelägna positioner utmed skruven ll. Förfarandet innebär därvid, att man i varje position tänder ljuskällan och från ljusdetektorn får besked om tändnivån är uppnådd eller ej, varefter ljuskällan omedelbart släckes igen. Som framgår i figuren, kommer omslag att ske i den första position P5 i vilken tändnívån ej uppnås. En jämförelse med fig. 7 ger vid handen, att avståndet mellan PT och P5 är lika med avståndet mellan två närbelägna positioner. Mätfelet har därmed reducerats till en negligerbar nivå. Patentkrav

1. l. Förfarande för mätning av glapp som uppstår i en drivanordning bestående av en skruv (ll) och en med skruven samverkande mutter, vilken är kopplad tillen fram och åter längs 'skruven rörlig enhet (12), företrädesvis en i en skrivare eller en skrivmaskin ingående tryckenhet, varvid drivanordningen omfattar ett pulsgenererande organ (2D,22,25) förvilket antalet avgivna pulser för varje förflyttning svarar mot den -tillryggalagda sträckan, samt ett pulsräknande organ (28) för räkning av de av det pulsgenererande organet avgivna pulserna, k ä n n e t e c k n a t därav, att den rörliga enheten (12) bringas att förflytta sig från ett vid skruvens ena ände beläget ändläge, att i en förutbestämd position det pulsräknande organet (28) nollställes under det att den rörliga enhetens rörelse fortlöper, att denna rörelse upprätthålles en sträcka efter den punkt där nollställning skedde som är större än det största tänkbara värdet på glappet, att drivanordningen stoppas, att den rörliga enheten (12) bringas att förflytta sig tillbaka mot ändläget, under vilken rörelse det pulsräknande organet (28) räknar baklänges, och att det _ pulsräknande organet stoppas vid den punkt där nollställning skedde, varvid det i det pulsräknande organet (28) kvarstående absoluta värdet utgör ett mått på glappet.

2. F örfarande enligt patentkravet l, varvid nollställning av det pulsräknande organet (28) initieras av en av en ljuskälla och en ljusdetektor bestående läsgaffel (30), som samverkar med ett på den rörliga enheten fast anordnat avskärmningsorgan (29), k ä n - n e t e c k n a t därav, att under rörelsen från ändläget ljuskällan bringas att avge fast sken medan under den återgående rörelsen ljuskällan bringas att avge ljuspulser.

3. u Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att ljuspulsernas periodtid väljes att sammanfalla med pulstiden för det pulsgenererande organet (2Û,22,25).

4. Anordning för mätning av glapp som uppstår i en drivanordning (10) bestående av en skruv (ll) och en med skruven samverkande mutter, vilken är kopplad till en fram och åter längs skruven rörlig enhet (12), företrädesvis en i en skrivare eller en skrivmaskin ingående tryckenhet, varvid ett pulsgenererande organ (2Û,22,25) är anordnat att avge 8103841-6 pulser, vilka till antalet för varje förflyttning av den rörliga enheten (12) svarar mot den tillr-yggalagda sträckan, och ett pulsräknande organ (28) är anordnat att räkna de avgivna pulserna, k ä n n e t e c k n a d därav, att en styranordning (33) är anordnadgatt aktivera drivanordningen (10) för förflyttning av den rörliga enheten (12) en förutbestämd sträcka från ett vid skruvens ena ände beläget ändläge, att styranordningen (33) är anordnad att stoppa drivanordningen (10) efter den förutbestämda sträckan-och att den därefter är anordnad att aktivera drivanordningen (10) för förflyttning av den rörliga enheten (12) tillbaka till ändläget, att ett signalorgan (30) är anordnat i rörelsevägen för den rörliga enheten (12) för att i beroende av att enheten under rörelsen från ändläget intagit en förutbestämd position) avge en signal för nollställning av det pulsräknande organet (28) och för att i beroende av att enheten under den efterföljande rörelsen tillbaka till ändläget intagit den förutbestämda positionen avge en signal för att stoppa det pulsräknande organet (28). _ t

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att signalorganet (30) utgöres av en ljuskälla och en ljusdetektor, vilka är placerade i den förutbestämda positionen och anordnade att samverka med ett på dengrörliga enheten (12) fast anordnat eller av denna bildat avskärmningsorgan (29). _

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n elt e c k n a d därav, att avskärmnings- organet (29) hindrar ljus från ljuskällan från att nå ljusdetektorn när den rörliga enheten (12) befinner sig i ändläget men öppnar ljusförbindelsen när den rörliga enheten (12) under rörelsen från ändläget passerar den förutbestämda positionen. _

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att ljuskällan är anordnad att under den rörliga enhetens (12) förflyttning från ändläget avge fast sken, medan den under enhetens förflyttning tillbaka ' till ändläget är anordnad att avge ljuspulser. '

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att ljuskällan är I anordnad att avge ljuspulser med en periodtid som överensstämmer med periodtiden för de av det pulsgenererande organet (ZlJ,22,25) avgivna pulserna.