SE449709C - Apparat foer direkt dimensionsmaetning av arbetsstycken i en numeriskt styrd verktygsmaskin - Google Patents

Apparat foer direkt dimensionsmaetning av arbetsstycken i en numeriskt styrd verktygsmaskin

Info

Publication number
SE449709C
SE449709C SE8105075A SE8105075A SE449709C SE 449709 C SE449709 C SE 449709C SE 8105075 A SE8105075 A SE 8105075A SE 8105075 A SE8105075 A SE 8105075A SE 449709 C SE449709 C SE 449709C
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
signal
output
frequency
sensor
optical
Prior art date
Application number
SE8105075A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8105075L (sv
SE449709B (sv
Inventor
R O Juengel
J D Begin
J Khalaf
Original Assignee
Gte Valeron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gte Valeron Corp filed Critical Gte Valeron Corp
Publication of SE8105075L publication Critical patent/SE8105075L/sv
Publication of SE449709B publication Critical patent/SE449709B/sv
Publication of SE449709C publication Critical patent/SE449709C/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C23/00Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/40Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light specially adapted for use with infrared light
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/50Receiving or transmitting feedback, e.g. replies, status updates, acknowledgements, from the controlled devices
    • G08C2201/51Remote controlling of devices based on replies, status thereof

Description

449 íó9 g - 10 15 20 25 30 35 2 I överensstämmelse med föreliggande uppfinning inne- fattar ett direktmätande system för en numeriskt styrd verktygsmaskin en batteridriven mätenhet, ett mottagninge- huvud, en huvudmottagarenhet samt en behandlings- och presentationsstyrenhet. Mätenheten är innesluten i ett hölje, som till formen är likartat hållarna för den numeriskt styrda maskinens faktiska verktyg samt är kvar- hållet i den numeriskt styrda verktygsmaskinens magasin, då den ej användes. Då mätenheten väljes för en mätninge- operation, omvandlar den en elektrisk mätgivarsignal till en infraröd, frekvensmodulerad optisk signal för trådlös överföring till ett mottagningshuvud. Mottagningshuvudet filtrerar den optiska signalen, omvandlar den optiska signalen till en mottagen elektrisk signal och kopplar den mottagna elektriska signalen till huvudmottagarenheten.
Huvudmottagarenheten omvandlar den frekvensmodulerade mottagna elektriska signalen till en digital signal för behandling medelst en mikrodatorbaserad behandlings- och presentationsstyrenhet, som i sin tur omvandlar den digitala signalen till styrsignaler, lämpade att driva en visuellt uppfattbar presentation av mätenhetens mätdata.
En föredragen utföringsform av uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar. Fig l framställer ett allmänt mät- system, uppbyggt kring en numeriskt styrd vèrktygsmaskin I i överensstämmelse med uppfinningens principer. Pig 2 visar ett kombinerat funktionsblockschema och kretsschema över en mätenhet, som är lämpad att använda tillsammans med systemet enligt uppfinningen. Pig 3 åskådliggör ett kombi- nerat funktionsblockschema och kretsschema över ett mottagar- huvud, lämpat att använda tillsammans med uppfinningen.
Fig 4 är ett kombinerat funktionsblockschema och krets- schema över en huvudmottagarenhet, som är utformad i överensstämmelse med uppfinningens principer. Fig 5 är ett funktionsblockschema över en mikrodatorbaserad behand- lings- och presentationsstyrenhet, lämpad att använda i överensstämmelse med uppfinningens principer.
I fig l är ett numeriskt styrt maskinbearbetnings- 10 15 20 25 30 35 449 709 3 centrum 100 visat med en batteridriven mätenhet 200 hållen för numeriskt styrd förskjutning i en spindelhållare ll0 eller liknande. Mätenheten är normalt kvarhållen i verk- tygsmaskinens magasin (ej visat), då den ej användes för mätning av olika dimensioner hos ett aröetsstycke 120.
Mätdata, som alstras av en givare i mätenheten 200, överföres trådlöst via en lysdiodsuppsättning«2l5 i form av frekvensmodulerade infraröda optiska signaler 104 till ett mottagarhuvud 300, där den optiska signalen omvandlas till en elektrisk signal, som förstärkas för överföring via en bana 105 till en huvudmottagarenhet 400. Huvud- mottagarenheten 400 omvandlar den förstärkta elektriska signalen till en digital signal för överföring till en behandlings- och presentationsstyrenhet 500. Styrenheten 500 kan valfritt vara kopplad i en återkopplande eller adaptiv styrmod via en buss 101. Valfria mottagarhuvuden 300A och 3008 kan också vara anordnade i de fall där fleraxlig mätning önskas. Varje axel skulle sända mätdata i ett axeln tillägnat optiskt frekvensband. Ett annat valfritt särdrag, som är åskâdliggjort i fig l, är en intelligent fjärrterminal 600, som är kopplad till styrenheten medelst en länk 106, som exempelvis kunde innefatta en vanlig RS232-dataöverföringsmöjlighet.
I fig l visas också verktygsmaskinens 100 numeriska styrenhet 700 kopplad till maskinen via en_styrbuss 102.
Den i mätenhetshöljet 200 inrymda apparaten är visad närmare i detalj i fig 2. Ström för mätenheten 200 till- föres från ett likströmsbatteri 216 via en eller flera kvicksilverströmställare 217 till fördelningspunkter för själva batteripotentialen (V1) och för två ytterligare potentialnivåer +V2 och -V2 via en likspännings-likspän- ningsomvandlare 201. Omvandlaren 201 kan exempelvis innefatta en integrerad krets av typen PM562, vilken är tillgänglig i handeln från Power Products Corp. En hylsa 218 är anordnad för anslutning av en källa för yttre laddningsström till batteriet 216 via en resistor 219.
Kvicksilverströmställarna 217 slutes som gensvar på en förutbestämd fysisk orientering av mätenhethöljets axel 449 909 10 15 20 25 30 35 4 för att hindra onödigt strömuttag från batteriet, när mätenheten vilar i ett ej använt tomgångsläge i den numeriskt styrda verktygsmaskinens magasin.
Det givarelement som utnyttjas i den föredragna utföringsformen är en linjär variabel differentialtransfor- mator (LVDT) 202 med en polsko eller kärna 203, som är rörlig medelst givarens mâtkontaktspetsar, samt en mitt- uttagsförsedd transformatorlindning 204. En typ av LVDT- givare som skulle kunna utnyttjas är den som finns be- skriven i US patentansökan 75573, inlämnad den 14 september 1979 och överlåten på denna ansökans sökande. En excite- ringssignal för givaren 202 kopplas från en demodulator- enhet 208 via en resistor 221 och en isolationstransfor- mator 205, som består av en primärlindning 206 och en sekundärlindning 207. En kondensator 220 är kopplad över sekundärlindningen 207. Givarens utsignal kopplas till stift 3,5 och 4,6 i den av en integrerad krets bildade demodulatorenheten 208, vilken exempelvis skulle kunna vara vald som modell GPM 108, vilken i handeln finns tillgänglig från Schaevitz Engineering of Camden, New Jersey.
Demodulatorn 208 omvandlar växelströmsgivarens in- signal till en proportionerlig likspänningspotential på sitt utgångsanslutningsstift 12, vilket via en poten- tiometer 222 är kopplat till ett spänningsanslutnings- stift l i en integrerad spänning-frekvensomvandlarkrets 210. En resistor 223 kopplar ingângsanslutningsstiftet l hos omvandlaren 210 till en integrerad precisions- spänningsreferenskrets 209. Resistorn 222 ger en signal- områdesjustering, medan resistorn 223 ger en nollnivå- justering. I handeln tillgängliga exempel på de integre- rade kretsarna 209 och 210 är modell AD58l från Analog Devices respektive modell VFC32 från Burr-Brown.
Utgångsanslutningsstiftet 7 hos spänning-frekvens- omvandlaren 210 kopplar ett pulssignaltåg med en frekvens, som är proportionell mot utsignalsnivån från demodulatorn 208, till ett ingângsanslutningsstift 3 till en med tvâ dividerande integrerad krets 2ll. En uppdragningsresistor 10 15 20 25 30 35 449 70-9 5 225 kopplar också omvandlarens 210 utgång till batteri- potentialen +Vl. Delaren 211 skulle exempelvis kunna innefatta en integrerad krets av typen MC14013, i handeln tillgänglig från Motorola. Delarens 211 utgång är kopplad via en frekvensmodulerringsavyikelseinställ- ningspotentiometer 226 till ett frekvensfilter 212, som består av resistorer 227 och 230, en kondensator 231 samt spolar 228 och 229. Frekvensfiltret 212 användes för att inskränka sidobanden hos en resulterande frekvens- modulerad elektrisk signal, som skall diskuteras nedan; Filtrets 212 utgång är kopplad via ett kopplingsnät, som innefattar en resistor 232 och kondensatorer 233 och 234, till ett íngângsanslutningsstift 2 till en integre- rad krets 213, som är en spänningsstyrd oscillator, vilken här användes som en modulerad bärvågsfrekvens- oscillator. Den integrerade kretsen 213 skulle exempelvis kunna utgöras av en krets av typen XR567, vilken i handeln finns tillgänglig från EXAR. Med användning av frekvens- signalen på anslutningen 2 som en modulerande insignal lämnar oscillatorn 213 en elektrisk signal, vilken är modulerad kring en bärvâgsmittfrekvens, på sitt utgångs- anslutningsstift 5. Bärvågsfrekvensen justeras via en potentiometer 235, som är kopplad mellan oscillatorns 213 anslutningsstift 5 och 6. Den frekvensmodulerade elektriska signalen omvandlas till en frekvensmodulerad optisk infraröd signal av en lysdiodsuppsåttning 215, som innefattar lysdioder 2l5A, B, .... N. Den elektriska frekvensmodulerade signalen kopplas via en resistor 236 till en styrelektrod hos en MOS-fälteffekttransistor 214, som styr den ljusalstrande strömledningen genom lysdiod- uppsättningen i överensstämmelse med frekvensen hos den elektriska signal som omvandlas. MOS-fälteffekttransistorns 214 styrelektrod är också kopplad till jord via kollektor- emitterbanan hos en strömbegränsande transistor 241.
Transistorn 241 bildar en konstantströmkälla för uppsätt- ningen 2l5 i förbindelse med MOS-fälteffekttransistorn 214.
En kollektorelektrod 239 är kopplad till lysdiodsuppsätt- ningen 215, medan en emitterelektrod 238 är kopplad via 449 509 _ 10 15 20 25 30 35 6 en lastresistor 237 till jord. Transistorns 241 baselektrod är kopplad till NOS-fälteffekttransistorns 214 emitter- elektrod. Lysdiodsuppsättningen 215 kan med fördel place- ras i ett 360° mönster kring periferin av mätenhetshöljet för att göra det möjligt för ett mottagningshuvud att placeras i vilken som helst riktning i mätenhetens sikt- linje. V Apparatens mottagarhuvud 300 är visat närmare i detalj i fig 3. De frekvensmodulerade infraröda ljussignaler som utgår från lysdiodsuppsättningen vid mätenheten filtreras optiskt av en infraröd filterplatta 301. De optiskt filtre- rade signalerna ledes sedan mot en fotodiod 302, som exem- pelvis kan innefatta en i handeln tillgänglig PIN-diod BP W34.
En tankkrets, som består av parallelkombinationen av en variabel spole 306 och en kondensator 307, är avstämd till mittfrekvensen för den mottagna frekvensmodulerade signalen för åstadkommande av okänslighet mot lågfrekvens- brus vid mottagarhuvudet. Tankkretsen är kopplad mellan jordpotential och fotodiodens 302 katodanslutning. Dioden 302 omvandlar den infallande optiska signalen till en elektrisk signal, som kopplas till en avstämd ingångs- förstärkare, innefattande en fälteffekttransistor 303, en transistor 304_oçh åtföljande passiva element, bestående av resistorer 309, 310, 320, 312 och 313 samt kondensa- torer 308, 319 och 311.
Diodens 302 anodelektrod är kopplad till en första anslutning till resistorn 309 samt till jordpotential via kondensatorn 308. Diodens 302 katodelektrod är dess- utom kopplad till en styrelektrod hos fälteffekttransistorn 303. Den avstämda ingångsförstärkaren är kopplad till en källa för en potential +V3 vid förbindningspunkten mellan resistorerna 309, 310 och 313. En filterkondensator 316 är kopplad mellan källan +V3 och jordpotential.
En förstärkt, frekvensmodulerad elektrisk signal kopplas från den avstämda förstärkarens utgång till en emitterföljarledningsdrivarkrets, som innefattar en transistor 305, en resistor 314 och en utgångskopplings- 10 15 20 25 30 35 449 709 7 kondensator 315. Förstärkarutgången på transistorns 304 kollektorelektrod är kopplad till en baselektrod i led- ningsdrivartransistorn 305. Transistorns 305 kollektor- elektrod är kopplad till källan +V3, medan transistorns 305 emitterelektrod är kopplad via lastresistorn 314 till jordpotential samt till mottagarhuvudutgångsled- ningen 318 via kopplingskondensatorn 315.
Den frekvensmodulerade elektriska signal som ledes av ledningen 318 kopplas till en huvudmottagarenhet, vilken är visad närmare i detalj i fig 4. Ledningen 313 är kopplad via en kondensator 412 till ett ingângsanslut- ningsstift 12 till en begränsningsförstärkare 401, som exempelvis skulle kunna bestå av en integrerad krets av typen UA 757, i handeln tillgänglig från Fairchild* Semiconductor. Förstärkaren 401 är anordnad att minimera amplitudbrus i den inkommande frekvensmodulerade signalen.
Förstärkarens 401 utgång på anslutningsstiftet 7 är kopplad via en kondensator 413 till ingångsanslutnings- stiftet 1 hos en frekvensmoduleringsdetektorkrets 402, vilken exempelvis kan bestå av en integrerad krets av typen LM3075, i handeln tillgänglig från National Semiconductor. En tankkrets, bestående av parallell- kombinationen av en variabel spole 414 och en kondensator 415, är avstämd till den frekvensmodulerade signalens mittfrekvens samt är kopplad mellan anslutningsstiften 3 och 10 hos detektorn 402. Frekvensmoduleringsdetektorn 402 är i grund en frekvens-spänningsomvandlare, som är anordnad att uppvisa i huvudsak 0 V på sitt utgångs- anslutningsstift 12, närhelst insignalens frekvens är lika med mittfrekvensen för det utnyttjade frekvensmodule- ringsfrekvensområdet.
Detektorns 402 utgång är kopplad via en kondensator 416 till jord och via en kondensator 417 till ett konven- tionellt utformat fyrpoligt lågpassfilter 403, vilket avlägsnar bärvågssignalen av högre frekvens från frekvens- moduleringskomponenterna för att på sin utgång lämna en elektrisk signal med en frekvens, som är i huvudsak den- samma som den hos signalen på utgången från mätenhetens 449 709 l0 15 20 25 30 35 delarkrets 2ll (fig 2).
Denna analoga elektriska utsignal från lågpassfiltret 403 kopplas till en operationsförstärkare 404 via en resistor 418. Resistorn 418 är kopplad till en inverterande ingång till en förstärkare 404. Resistorn 419 är kopplad mellan jordpotential och förstärkarens 404 icke-inverterande ingång. Den icke-inverterande ingången är dessutom kopplad via en resistor 420 till en utgång från en förstärkare 414. Förstärkaren 404 kunde exempelvis bestå av en opera- tionsförstärkare av typen TLO84C, i handeln tillgänglig från Texas Instruments.
Den förstärkta och klippta analoga signalen på för- stärkarens 404 utgång kopplas till huvudmottagarenhetens utgång 422 via en resistor 421 samt en pulsformande inver- terande förstärkare 405, vilken exempelvis kunde väljas som en Schmidt-trigger av typen 4584, i handeln tillgänglig från Motorola. En digital signal, som består av ett puls- tåg med en pulsrepetitionsfrekvens, vilken svarar mot den ursprungliga mätenhetgivarens mätdatasignal, lämnas således på huvudmottagarenhetens utgång för koppling till en behandlings- och presentationsstyrenhet, som skall diskuteras längre fram i beskrivningen.
Med fortsatt hänvisning till fig 4 är frekvensmodule- ringsdetektorns 402 utgång dessutom kopplad via en konden- sator 4l7 till en brusdetekterings- och signalkvalitets- indikeringskrets, vilken allmänt innefattar en kombina- tion av brussignalförstärkare och filter, centrerat kring ope- rationsförstärkare 406 och 407, en toppvärdesdetektorkrets, bestående av dioder 433 och 434, en komparator, som ut- nyttjar en operationsförstärkare 408, en bärvågsnärvaro angivande lysdiod 411 samt en utsignalformande förstärkare 409.
Förstärkarna 406 och 407 samt tillhörande passiva komponenter, bestående av resistorer 423, 426, 427, 428 och 431 samt kondensatorer 424, 425, 429, 430 och 432, bildar väsentligen ett högpassfilter med dubbla sektioner (4 poler), vilket filter är avstämt till en lägre gräns- frekvens väl över frekvensen för giltiga demodulerade ü 10 15 20 25 30 35 449 709 9 3 mätsignaler, som uppträder på FM-demodulatorns 402 utgång.
Filterutsignalen på förstärkarens 407 utgång kommer att vara i huvudsak noll så länge en högkvalitativ, relativt brusfri frekvensmodulerad signal mottages. Toppvärdet av den brusindikerande signalen på förstärkarens 407 utgång detekteras av dioder 433 och 434 samt uppträder över en kondensator 439, vilken är kopplad mellan diodens 434 katodanslutning och jordpotential. Detta toppvärde jämföras med en referenspotential, som är proportionell mot -V3 och är kopplad via potentiometern 435 till en inverterande ingång till komparatorförstärkaren 408.
En potential av negativ polaritet på förstärkarens 408 utgång anger "bärvåg närvarande" eller god signal- kvalitet. Signalen av negativ polaritet kommer då att bringa den ljusalstrande strömmen att flyta genom lys- dioden 4ll, vars katodanslutning är kopplad till utgångs- komparatorn 408 via en resistor 436 och vars anodanslutning är kopplad till jordpotential. En kvalitetsangivande signal kopplas till en mottagarenhetsutgång 438 via en resistor 437 och Schmidt-triggern 409 för överföring till behandlings- och styrenheten i fig 5.
Behandlings- och presentationsstyrenheten är en mikrodatorbaserad enhet, som mottager den digitala signa- ' len och den kvalitetsangivande signalen från huvudmottagar- enheten samt, så länge de kvalitetsangivande signalen före- finns, omvandlar den digitala signalen under mikrodator- programmerad styrning till styrsignaler, vilka är lämpliga att använda för drivning av en visuellt uppfattbar presen- tation av mätdata, som överförts från mätenheten. Styr- enheten har dessutom förmåga att behandla den mottagna och omvandlade digitala signalen för överföring av önskade styr/informationsdata tillbaka till den numeriskt styrda maskinens styrenhet via den valfria bussen l0l, visad i fig l.
En digitalsignalomvandling utföres i samband med en programmerbar räkne- och tidkrets, som är kopplad till mikrodatorn, och innefattar räkning av antalet pulser i den digitala signal som uppträder inom en förutbestämd 10 15 20 25 30 35 449 §o9 - 10 tidsperiod. Om en digital signal under en omvandling blir brusbehäftad, kommer den kvalitetsangivande signalen att ändra polaritet och informera mikrodatorn om att presentationen bör släckas.
Ett ytterligare särdrag för mikrodatorn är förmågan att åstadkomma en automatisk nollställningsfunktion, varvid, då den är aktiverad, det nästa omvandlade digitala signalvärdet via programmet kommer att subtraheras från efterföljande signalomvandlingar. Om den automatiska nollställningsfunktionen är anropad, då sonden vid mät¿ enheten avböjes mer än en given procentuell andel av fullt skalutslag, kan databehandlaren bringa presenta- tionen att lysa upp för att därmed ange ett tillstånd ”utanför området".
Dubbla, symmetriska inställningspunktsgränser är tillgängliga vid presentationsenheten i form av tumhjuls- strömställare med utsignaler, som är kopplade att mottagas av mikrodatorn.
Med hänvisning till fig 5 är huvudelementen i behand- lings- och presentationsstyrenheten 500 en mikrodator S01, en programmerbar tidkrets 502, en perifer gränssnitte- adapter 503, en multiplexer- och låskretsenhet 504, en presentations- och presentationsstyrenhet S05 samt en tumhjulsströmställaringångsenhet S06. Mikrodatorn 501 skulle exempelvis kunna utgöras av en mikrodator av typen Motorola MC6802 samt tillhörande elektriskt programmerbara läsminne (EPROM) av typen MCM27l6. Den programmerbara tidkretsen 502 skulle exempelvis kunna utgöras av en programmerbar tidkretsenhet av typen Motorola MC6840.
Enheten PIASOB består exempelvis av en eller flera enheter MC682l, vilka också finns tillgängliga i handeln från Motorola.
En adress- och brickvalsbuss 507 kopplar mikrodatorn 501 till den programmerbara tidkretsen och räknaren 502 samt till den perifera gränssnittsadaptern 503 (PIA).
En dubbelriktad data- och styrbuss 508 sammankopplar likaledes mikrodatorn 501, den programmerbara räknaren och tidkretsen 502 samt enheten PIA S03. Tumhjulsström- IJ ü 10 15 20 25 30 35 449 70-9 ll ställaringângar vid 506 är kopplade över en buss Sll, via multiplexern 504 och via en buss 509 till enheten PIA 503 för efterföljande läsning medelst mikrodatorn 501, som utnyttjar adressbussen 507 och databussen 508.
På likartat sätt matas styrsignaler mellan enheten PIA S03 och presentationsenheten 505 via bussen 510.
Den programmerbara tidkrets- och räkneenhten S02 innefattar en första räknare med serieingång, som är kopplad för mottagning av den digitala signal som föres av ledningen 422} samt en ytterligare räknare, som laddas med ett första värde av mikrodatorn 501 via databussen 508. Den ytterligare räknaren räknar självständigt ned till noll, varvid en avbrottsbegäransignal sändes via en bana 509 till ÉÉÖ-ingången till mikrodatorn 501, vilket i sin tur bringar denna att läsa innehållet i den första räknaren i den programmerbara tidkretsen och räknaren 502, varigenom omvandlingen av den digitala signal som uppträder i banan 422 slutföres.
En signalkvalitetsangivande signal i banan 438 läses periodiskt vid enheten PIA 503 av mikrodatorn 501 via databussen S08. Om denna signal ej förefinns, bringar mikrodatorn S01 presentationsenheten att släcka via styrsignaler, som kopplas till presentationsenheten 505 via databussen 508, PIA-enheten 503 samt bussen 510.
Det häri beskrivna telemetrimätsystemet, vilket företrädesvis utnyttjar infraröd optisk telemetridataöver- föring, är ändå lätt att anpassa till valfri användning av antennkopplad radiofrekvensdataöverföring för de tillämp- ningar där placering av ett mottagarhuvud i mäthuvudsända- rens siktlinje ej är möjlig. En ersättning av kretselementen 214, 241, 237 och 215 i fig 2 med en sändningsantenn i punkten 240 tillsammans med ersättandet av det optiska filtret 301 och fotodioden 302 i fig 3 med en mottagande antenn skulle exempelvis lätt anpassa det avslöjade systemet till användning tillsammans med radiofrekvensdataöverföring.

Claims (10)

449 7~09 - l0 15 20 25 30 35 12 PATENTKRAV
1. Apparat för utförande av direkt mätning av ett objekt (120), som undergår maskinbearbetning i en nume- riskt styrd verktygsmaskin (100) som har en spindel med en rotationsaxel. ett hölje, innefattande en mätenhet (200) med som är anpassat för borttagbar kvarhàllning i ett verktygsmagasin till den numeriskt styrda maskinen samt för automatiserat val från magasinet och införande i spindeln hos ett verktygsmaskindon, som är rörligt relativt objektet via numerisk styrning, varvid mäten- heten (200) innefattar en givare (202) för alstring av en elektrisk signal, som är relaterad till en av en fysisk egenskap hos objektet förorsakad förskjutning av ett flertal av givaren, k ä n n e t e c k n a d optiska organ (2l5A, B...N) för utsändning av infrarött ljus i en från spindelaxeln väsentligen transversell riktning, då de aktiveras av elektrisk ström genom ett batteri (216) som är selektivt anslutbart (215). och kretsar (210, 211. som är anslutna mellan givaren (202) (215) ström som flyter genom de optiska organen (215) vid dem, till de optiska organen 212. 213, 214) och de optiska organen för modulering av den en första frekvens, då givaren är i ett första läge, och modulering av den ström som flyter genom de optis- ka organen (2l5) vid en andra frekvens, då givaren (202) är förskjuten genom kontakt med objektet; samt ett mottagningshuvud (300) som är beläget på avstånd fràn maskinspindeln och som sträcker sig i väsentligen samma riktning som mätenheten (200), väsentligen tvärs spindelaxeln, för trådlös mottagning av det modulerade, infraröda ljuset från mätenheten (200) och för omvand- ling av ljuset till en sammanhörande, elektrisk signal.
2. Apparat enligt patentkravet 1, k ä n n e - av en i (217) tering av höljet i verktygsmaskinmagasinet elektriskt t e c k n a d mätenhetshöljet belägen ström- ställaranordning för att som gensvar på en orien- 10 15 20 25 30 35 "' 449 7009 13 koppla bort batteriet samt som gensvar pà en orientering av höljet, då detta är infört i det rörliga verktygs- maskindonet, elektriskt koppla in batteriet.<
3. Apparat enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att givaren innefattar en linjär variabel differentialtransformator (202) och en demodu- lator (208) med en ingång kopplad till transformatorns utgång, vilken demodulator är anordnad att alstra en spänningssignal på en demodulatorutgång, vilken signal är proportionell mot en transformatorutsignal, och att de mellan givaren och de optiska organen (215) anslutna kretsarna innefattar en spänningsfrekvensom- vandlare (210) med en ingång kopplad till demodulatorns utgång, vilken omvandlare är anordnad att alstra en omvandlarutsignal med en frekvens, som är proportionell mot spänningen på omvandlarens ingång, samt en oscilla- tor (2l3) för modulerad bärvàgsfrekvens, vilken oscilla- tor har en ingång kopplad till omvandlarens utgång och är anordnad att alstra en frekvensmodulerad signal på sin utgång, varvid moduleringen är proportionell mot en signalfrekvens, mottagen från spänning-frekvens- omvandlaren (210).
4. Apparat enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav; att de mellan givaren och de optiska organen (215) anslutna kretsarna innefattar ett strömställarorgan (214) med en styringàng (240) kopplad till givarens utgång, och att de optiska orga- nen är ett flertal infraröda lysdioder (215), som är kopplade till strömställarorganet, vilket är anordnat att såsom anslutet tillåta ledning av ljusalstrande ström genom nämnda flertal lysdioder i överensstämmelse med den elektriska signal som är kopplad till styr- ingången.
5. Apparat enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de optiska organen (215) är belägna runt en periferi till mätenhetshöljet på sådant sätt, att emittering av den optiska signalen 449 š09 :~= =nss- 10 15 20 25 30 35 14 åstadkommes i huvudsakligen ett mönster på 360° i ett plan väsentligen vinkelrätt mot höljets axel.
6. Apparat enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att mottagningshuvudet (300) för trådlös fjärrmottagning och omvandling av den optiska signalen innefattar ett optiskt infrarött filter (301), vilket är placerat för mottagning av den optiska signa- en, en PIN-diod (302), som är kopplad för mottagning av en filtrerad utsignal från det optiska filtret och. anordnad att alstra en mottagen elektrisk signal, som är proportionell mot den optiska signalen, samt en frek- vensmoduleringsdetektorkrets (403), som är kopplad att mottaga den mottagna elektriska signalen och är anord- nad att alstra en digital signal.
7. Apparat enligt patentkravet 6, k ä n n e - t e c k n a d 407, 433, 434, 408, 411, 409), som är kopplade till av brusnivådetekteringskretsar (406, en utgång till frekvensmoduleringsdetektorn och är anord- nade att alstra en kvalitetsindikerande signal av en förutbestämd polaritet, närhelst en brussignal av mind- re storlek än en förutbestämd sådan förefinns på frek- vensmoduleringsdetektorns utgång.
8. Apparat enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e c k n a d en programmerbar timer och räknare (502), som är kopp- av en styrenhet (500) som innefattar lad för mottagning och ackumulering av den digitala signalen, en mikrodator (501), som är kopplad för data- förbindelse med den programmerbara timern och räknaren (502), en perifer gränssnittsanpassare (S03), som är kopplad för dataförbindelse med mikrodatorn (501) och är kopplad för mottagning av den kvalitetsindikerande signalen, ett presentationsorgan (505) för visuell åter- givning, som är kopplat till den perifera gränssnitts- anpassaren, varvid den programmerbara timern och räkna- ren (502) är anordnad att alstra ett avbrott i mikro- datorn (S01) vid slutet av ett förutbestämt tidsinter- vall för att bringa mikrodatorn att läsa den digitala 10 20 449 »709 15 signal som är ackumulerad i den programmerbara timern och räknaren, varjämte mikrodatorn (501) som gensvar på den lästa digitala signalen kopplar signaler till presentationsorganet (505) via den perifera gränssnitts- anpassaren (503), varvid presentationsorganet bringas att åstadkomma en uppfattbar indikering av den digita- la signalens värde.
9. Apparat enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d därav, att mikrodatorn (501) vidare som gensvar på frånvaro av den kvalitetsindikerande signal len vid den perifera gränssnittsanpassaren (S03) overk- samgör presentationsorganet under fránvarotiden via en släcksígnal, som kopplas till presentationsorganet via den perifera gränssnittsanpassaren (S03).
10. Apparat enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d därav, att mikrodatorn (501) vidare är verksam för att bestämma att ett aktuellt ackumulerat digitalt signalvärde skall subtraheras från efterföl- jande digitala signalvärden, ackumulerade i den pro- grammerbara timern och räknaren (502), varigenom en automatisk nollställningsfunktion framtvingas.
SE8105075A 1980-08-28 1981-08-27 Apparat foer direkt dimensionsmaetning av arbetsstycken i en numeriskt styrd verktygsmaskin SE449709C (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/182,226 US4328623A (en) 1980-08-28 1980-08-28 Telemetry gage system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8105075L SE8105075L (sv) 1982-03-01
SE449709B SE449709B (sv) 1987-05-18
SE449709C true SE449709C (sv) 1989-04-06

Family

ID=22667566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8105075A SE449709C (sv) 1980-08-28 1981-08-27 Apparat foer direkt dimensionsmaetning av arbetsstycken i en numeriskt styrd verktygsmaskin

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4328623A (sv)
JP (1) JPS57120198A (sv)
AU (1) AU547869B2 (sv)
BE (1) BE890125A (sv)
BR (1) BR8105456A (sv)
CA (1) CA1174327A (sv)
DE (1) DE3133018A1 (sv)
FR (1) FR2490807B1 (sv)
GB (1) GB2084737B (sv)
IT (1) IT1171493B (sv)
MX (1) MX150425A (sv)
SE (1) SE449709C (sv)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4779319A (en) * 1981-04-30 1988-10-25 Gte Valeron Corporation Method and apparatus for performing workpiece inspection with a probe
US4401945A (en) * 1981-04-30 1983-08-30 The Valeron Corporation Apparatus for detecting the position of a probe relative to a workpiece
US4545106A (en) * 1981-04-30 1985-10-08 Gte Valeron Corporation Machine system using infrared telemetering
US4978857A (en) * 1981-04-30 1990-12-18 Gte Valenite Corporation Optical data system having flash/receiver head for energizing/receiving information from a battery operated transmitter
US5065035A (en) * 1981-04-30 1991-11-12 Gte Valenite Corporation Optical data system having flash/receiver head for energizing/receiving information from a battery operated transmitter
US4670989A (en) * 1981-04-30 1987-06-09 Gte Valeron Corporation Touch probe using microwave transmission
US4510693A (en) * 1982-06-14 1985-04-16 Gte Valeron Corporation Probe with stylus adjustment
US4509266A (en) * 1982-06-14 1985-04-09 Gte Valeron Corporation Touch probe
US4608714A (en) * 1982-09-03 1986-08-26 Gte Valeron Corporation Low battery detector for a machine system using infrared telemetry
US4608763A (en) * 1983-06-14 1986-09-02 Gte Valeron Corporation Probe
US4543859A (en) * 1983-06-14 1985-10-01 Gte Valeron Corporation Probe adjustment tool and method of using same
US4553001A (en) * 1983-12-05 1985-11-12 Gte Valeron Corporation Touch probe having nonconductive contact carriers
US4523063A (en) * 1983-12-05 1985-06-11 Gte Valeron Corporation Touch probe having nonconductive contact carriers
GB8503355D0 (en) * 1985-02-09 1985-03-13 Renishaw Plc Sensing surface of object
GB2174216B (en) * 1985-03-19 1988-10-26 Mitutoyo Mfg Co Ltd Method of operating a coordinate measuring instrument
US4742470A (en) * 1985-12-30 1988-05-03 Gte Valeron Corporation Tool identification system
US4843640A (en) * 1986-04-24 1989-06-27 Gte Valeron Corporation Industrial identification transponder
US5684578A (en) * 1994-06-23 1997-11-04 Computational Systems, Inc. Laser alignment head for use in shaft alignment
DE19604354A1 (de) * 1996-02-07 1997-08-14 Zeiss Carl Fa Verfahren zur koordinatenmäßigen Vermessung von Werkstücken auf Bearbeitungsmaschinen
DE29606346U1 (de) * 1996-03-27 1996-06-20 Deutzer Tech Kohle Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung der Seitenlage von Fahrleitungen
GB2349949B (en) 1999-05-14 2003-03-05 Taylor Hobson Ltd Metrological instrument
DE10312884B4 (de) * 2003-03-22 2014-02-27 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Tastsystem
US20050047794A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Quintanar Felix Clarence Infrared remote control receiver and system
CN104015100B (zh) * 2014-05-28 2016-06-29 华南理工大学 一种机床工件自动寻边系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488586A (en) * 1965-06-02 1970-01-06 Gen Electric Frequency modulated light coupled data link
US3573444A (en) * 1969-06-04 1971-04-06 Contour Saws Gaging camber of lengthwise moving strip material
US3670243A (en) * 1970-02-27 1972-06-13 Federal Prod Corp Physical displacement measuring system utilizing impedance changing the frequency of an oscillatory circuit
US3962911A (en) * 1974-11-21 1976-06-15 Beloit Corporation Method and apparatus for coupling signals from a rotating device with end shafts exposed
GB1499003A (en) * 1975-03-20 1978-01-25 Rolls Royce Displacement gauge
US4130941A (en) * 1975-03-20 1978-12-26 Rolls-Royce Limited Displacement gauge
US4038756A (en) * 1975-08-21 1977-08-02 The Valeron Corporation Electronic column gage
SE406228B (sv) * 1977-09-20 1979-01-29 Johansson Ab C E Legesgivare avsedd for kontrollmetning av ytor
CH628137A5 (fr) * 1977-09-27 1982-02-15 Meseltron Sa Procede de mesure a l'aide d'une tete de mesure d'une machine a mesurer et tete de mesure pour la mise en oeuvre de ce procede.
GB2007355B (en) * 1977-10-29 1982-08-18 Lucas Industries Ltd Apparatus for transmitting electrical signals
US4118871A (en) * 1978-06-13 1978-10-10 Kearney & Trecker Corporation Binary inspection probe for numerically controlled machine tools
JPS5558401A (en) * 1978-10-26 1980-05-01 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Shape measuring instrument
US4236255A (en) * 1978-12-15 1980-11-25 Interlake, Inc. Rack entry vehicle communication system
JPS55113909A (en) * 1979-02-26 1980-09-02 Hitachi Seiki Co Ltd Automatic measuring device for machine tool

Also Published As

Publication number Publication date
GB2084737B (en) 1984-07-04
CA1174327A (en) 1984-09-11
MX150425A (es) 1984-05-03
FR2490807A1 (fr) 1982-03-26
JPH033279B2 (sv) 1991-01-18
AU547869B2 (en) 1985-11-07
BE890125A (fr) 1981-12-16
GB2084737A (en) 1982-04-15
AU7421381A (en) 1982-03-04
DE3133018C2 (sv) 1993-01-28
SE8105075L (sv) 1982-03-01
SE449709B (sv) 1987-05-18
FR2490807B1 (fr) 1985-09-27
IT8149189A0 (it) 1981-08-27
BR8105456A (pt) 1982-05-11
US4328623A (en) 1982-05-11
IT1171493B (it) 1987-06-10
DE3133018A1 (de) 1982-04-08
JPS57120198A (en) 1982-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE449709C (sv) Apparat foer direkt dimensionsmaetning av arbetsstycken i en numeriskt styrd verktygsmaskin
US4401945A (en) Apparatus for detecting the position of a probe relative to a workpiece
CN101278202B (zh) 静电放电事件和瞬时信号检测与测量装置
EP0204926A2 (en) Method and apparatus for testing the operability of a probe
JP2002531839A (ja) 座標位置決め機械のプローブ用の位置決めアーム
US4443945A (en) Electric micrometer
JP4299437B2 (ja) 小型電気装置用の洗浄装置
US4163937A (en) Multi-function test apparatus to test, selectively and as desired, electrical circuits, circuit components and transistors
US4437240A (en) Telemetry gage system
US4021730A (en) Electrical conductor and short circuit locator
US5075620A (en) Hot line indicator
US4283676A (en) Direct reading capacitance meter
CA1098171A (en) Apparatus for identifying faulty diodes in automotive alternators
CN115050628A (zh) 一种故障检测装置及质谱仪
US4878025A (en) Trouble finder for testing an electrical system of a vehicle for short-circuiting
CA1106083A (en) Radiation dose rate indicator
JP2539126Y2 (ja) 自動調整機能を備えた試料吸引監視装置
US4080557A (en) Battery operated circuits and A.C. charger means
SE508559C2 (sv) Frekvensgivaranordning för avgivande av en pulsformig utsignal
CN220829563U (zh) 转子接地保护校验装置和转子接地保护系统
CN215678533U (zh) 一种钳型电流表
CN214895708U (zh) 一种便携式电池内阻检测仪
JP3491924B2 (ja) 直流電動機の絶縁劣化検出方法、及び装置
US3070062A (en) Calibrating means for a humidity control device
WO1980001430A1 (en) Device for making resistors of insulated wire

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8105075-9

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8105075-9

Format of ref document f/p: F