SU1032465A1 - Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента - Google Patents

Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента Download PDF

Info

Publication number
SU1032465A1
SU1032465A1 SU823416206A SU3416206A SU1032465A1 SU 1032465 A1 SU1032465 A1 SU 1032465A1 SU 823416206 A SU823416206 A SU 823416206A SU 3416206 A SU3416206 A SU 3416206A SU 1032465 A1 SU1032465 A1 SU 1032465A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
ultrasonic
amplifier
signal
Prior art date
Application number
SU823416206A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Иосифович Псавко
Юрий Павлович Дорошев
Валерий Викторович Храмцов
Original Assignee
Проектно-конструкторский и технологический институт кузнечно-прессового роботостроения
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 Проектно-конструкторский и технологический институт кузнечно-прессового роботостроения filed Critical Проектно-конструкторский и технологический институт кузнечно-прессового роботостроения
Priority to SU823416206A priority Critical patent/SU1032465A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1032465A1 publication Critical patent/SU1032465A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Изобретение относитс  к автомати зации механической обработки детале и может найти применение, например, на координатно-револьверных прессовых , холодновысадочных, сверлильных автоматах и т.п. Известно бесконтактное устройств дл  контрол  поломки сверл, содержа щее датчик, выполненный в виде катушки индуктивности, в отверстие ко горого проходит инструмент, гене эатор , и исполнительный орган дл  Ьтключени  подами инструмента tO: К недостаткам известных устройст 15ТНОСИТСЯ малый радиус их действи , следствии чего они могут быть рас Ноложены только в непосредственной близости от инструмента, а применительно к установке их на прессовых автоматах - на подвижных част х пре Са. Кроме того, количество датчиков ё этом случае должно быть равно количеству инструментов (в револьверной головке пресса до 32 инстр Ментов), Вследствие этого обеспечейие передачи сигнала от датчика к еп м блока управлени , устанавливаемого .в электрошкафу пресса, пред ставл ет значительную по своей труд ности задачу. Наиболее близким к предлагаемому По технической сущности  вл етс  устройство дл  автоматической защит штампа, содержащее ультразвуковой генератор, первый выход которого соединен с входом ультразвукового излучател , установленного в зоне контролируемого инструмента, приемный усилитель, синхродетектор, первый выход которого подключен к входу формировател  команд управлени , и. ультразвуковой приемник, установленный в зоне расположени  контролируемого элемента 23. Данное устройство имеет существенный недостаток - плохую помехозащищенность и низкую надежность кон трол  поломки инструмента. Обусловлено это тем, что уровень прин того ультразвуковым приемником отражен ного от инструмента сигнала мал и зачастую ниже уровн  электрических и шумовых помех, наводимых на входы устройства. Этот слабый сигнал с ультразвукового приемника поступает на кабель длиной, как правило, не менее 15-20 м (такова длина разводки кабел  от пресса до электрошкафа управлени ) и вследствие его шунтирующего вли ни  ослабл етс  до нескольких раз в зависимости от Соотношени  волновых сопротивлений ультразвукового приемника и кабел . Таким образом, поступающий на сигнальный вход синхродетектора уровень сигнала слишком мал и имеет низкое отношение сигнал/помеха, что приводит к ложным срабатывани м устройства . Вследствие низкого уровн  сигнала на входе синхродетектора последний работает нечетко, ненадежно , с пропусками, что приводит к сбо м при контроле поломки инструмента . Кроме того, из-за близкого взаимного расположени  излучател  и приемника в момент посылки зондирующего импульса за счёт прохождени  его по элементам креплени  излучател  и приемника на входе приемника по вл етс  в виде помехи мощный акустический импульс, привод щий к ложным срабатывани м устройства. К ложным срабатывани м устройства приводит также и реверберационна  помеха, вызванна  тем, что по пути прохождени  акустического зондирую1цего импульса возникают частичные отражени  его от масл ного тумана, вводимого в зону обработки металла, и от шероховатостей стенок акустического канала, высверленного в элементах револьверной головки, и, как следствие , по вление этих сигналов на входе приемника. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости и надежности устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  исправности обрабатывающего инструмента , содержащее ультразвуковой генератор, первый выход которого соединен с входом ультразвукового излучател , установленного в зоне расположени  контролируемого инструмента , приемный усилитель, синхродетектор , первый выход которого подключен к входу формировател  команд управлени , и ультразвуковой приемник, установленный в зоне расположени  контролируемого инструмента , введен блок согласовани , установленный в одном корпусе с ультразвуковым приемником и выполненный из дифференцирующего элемента и последовательно соединенных ограничител  напр жени , усилител  тока, резонансного усилител , частотного фильтра и преобразовател  импеданса , выход дифференцирующего элемент соединен с входом регулировки усилени  резонансного усилител , выход ультразвукового приемника подключен к входу ограничител  напр жени  бло согласовани , выход преобразовател  импеданса которого соединен с входом приемного усилител , выход которого подключен к первому входу синхродетектора, второй выход кото.рого сдединен с входом дифференцирующего элемента блока согласовани , второй выход ультразвукового г нератора подключен к второму входу синхродетектора. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на Фиг. 2 структурна  схема блока согласовани . . Устройство содержит ультразвуковой генератор 1, ультразвуковой излучатель 2, ультразвуковой приемник 3, блок 4 согласовани , первы радиочастотный кабель 5, приемный усилитель 6, синхродетектор 7, форм рователь 8 команд управлени  и второй радиочастотный кабель 9. Блок 4 согласовани  (фиг, 2)содержит ограничитель 10 напр жени , усилитель 1 тока, резонансный усилитель 12, ди4) ференцирующий элемент 13, частотный фильтр и преобразователь 15 импеданса . Кроме того, на фиг, 1 изображен контролируемый инструмент 16. Генератор 1 (фиг. 1) с блоком синхронизации служит дл  возбуждени  ультразв кового излучател  на е резонансной частоте напр жением в виде радиоимпульсов, выработки синх роимпульса дл  синхронизации работы излучающего и приемного трактов уст ройства и своим сигнальным выходом с помощью второго радиочастотного кабел  9 подключен к входу ультразв кового излучател  2. Ультразвуковой излучатель 2 служит дл  преобразова ни  электрического радиоимпульса возбуждени  в акустический зондируЮщий импульс и представл ет собой заключенный в корпус пьезоэлемент. (Ультразвуковой приемник 3, предназначенный дл  приема отраженного от контролируемого инструментаакустического импульса и преобразовани  его в электрический, размещен р дом с излучателем и представл ет собой заключенный в корпус пьезоэл.емент. Блок согласовани  предназначен дл  согласовани  волновых сопротивлений приемника и кабел , повышени  отношени  сигнал/помеха приемного тракта и усилени  прин того сигнала. Установленный на входе блока 4 согласовани  ограничитель 10 напр жени  (фиг. 2) предназначен дл  защиты входных цепей блока согласовани  от перегрузки в момент посылки зондируюи1его импульса. Входное сопротивление усилител  11 тока в несколько раз превышает выходное сопротивление приемника на частоте сигнала, а выходное не превышает величины входного сопротивлени  бипол рного транзистора , что обеспечивает согласование приемника с резонансным усилителем 12, Преобразователь 15 импеданса предназначен дл  согласовани  выхода резонансного усилител  с волновым сопротивлением радиочастотного .кабел  и собран на П-образных LC-контурах. Формирователь 8 команд управлени  .обеспечивает формирование сигнала управлени  прессом, исполнительные органы управлени  которого подключе- ны к выходу формировател  8. Устройство работает следующим образом . Электрический сигнал возбуждени  ультразвукового излучател  2 в виде импульса посылки длительностью Т, частотой заполнени  f и частотой повторени  F от генератора 1 поступает на пьезоэлемент излучател  2,преобразуетс  на нем в акустический тех же параметров зондируюи}ий импульс и излучаетс  в воздушную среду в направлении инструмента (фиг. 1). Если инструмент исправлен (не отломана его рабоча  часть), то Зондирующий импульс, дойд  до инструмента , отражаетс  от него и попадает на ультразвуковой приемник 3.На пьезоэлементе приемника акустический импульс вновь преобразуетс  в электрический тех же параметров и поступает на усилитель 11 тока блока Ц согласовани . Одновременно с излучением в направлении инструмента частично акус ,тический зондирующий импульс с ёыхода излучател  через общие элеме ты креплени  излучател  и приемника мину  воздушную среду, поступает непосредственно на приемник. При этом происходит перегрузка входных каскадов предварительного усилител , поскольку этот импульс достаточ но мощный, и что самое главное, действу  аналогично помехе, он вызывает ложное срабатывание приемноИо тракта, так как поступает на вхо приемника раньше отраженного от инструмента сигнала и дает ложную ин ({Ьрмацию о его состо нии, т.е. пока зывает отсутствие поломки инструмента , в то врем  как он может быть и поломанV Поэтому на входе усилите л  11 тока включен ограничитель 10 н:апр жени , собранный на антипаралфльных диодах, имеющий малое входное сопротивление при воздействии на него мощной помехи и шунтирующий тем самым вход предварительного уси лител . На малых уровн х входного сигнала сопротивление ограничител  значительно превышает входное сопро тивление усилител  тока, например, выполненного на истоковом повторителе , .и не оказывает вли ние на про хождение сигнала. С усилител  11 тока информирующий о состо нии инструмента сигнал гюступает на резонансный усилитель 12, на вход которого одновременно с окончанием импульса посылки с дифференцирующего элемента 13 дл  управлени  коэффициентом усилени  усилител  поступает запирающее напр жение , закон изменени  уровн  которо го полностью повтор ет закон изменени  уровн  реверберационной помехи, т.е..спад по экспоненциальному закону от.максимального значени  в момент окончани  импульса до нул . Соответственно коэффициент усилени  резонансного усилител  12 при этом измен етс  от нулевого значени  в начале действи  реверберацион:кой помехи, когда ее уровень мак- симальный, до своего номинального значени , нараста  также по экспоненциальному закону и компенсиру  тем самым действи  помехи. Запуск 5 дифференцирующего элемента 13 осуществл етс  импульсом от синхродетектора 7. Усиленный и отфильтрованный резонансным усилителем 12 сигнал с достаточно хорошим отношением сигнал/помеха (не менее дес ти) поступает далее через разв зываюи}ий частотный фильтр 14 на преобразователь 15 импеданса, собранный на П-образных LC-контурах, входное сопротивление которого на частоте CHI- нала равно выходному сопротивлению резонансного усилител , а выходное волновому сопротивлению первого радиочастотного кабел  5, на который нагружен выход блока 4 согласовани , С выхода кабел  сигнал поступает на приемный усилитель 6, где усиливаетс  до уровн , пригодного дл  его дальнейшей обработки, затем на синхродетектор 7 и далее на формирователь 8 команд управлени , где на логических элементах преобразуетс  в стандартный разрешающий сигнал управлени . С формировател  8 разрешающий сигнал подаетс  на исполнительные органы управлени  прессом. В случае поломки инструмента на входе приемника отсутствует отраженный акустический сигнал и, как следствие , с формировател  8 на исполнительные органы управлени  поступает сигнал, разрешающий дальнейшую работу пресса. Параметры импульса посылки определ ютс  из соотношений t;(v/c) F(c/2v;, где V состо ние от излучател  (или приемника) до контролируемого инструмента, скорость звука в среде. Частота заполнени  импульса  вл етс  резонансной частотой обоих пьезоэлементов и выбираетс  из условий затухани  ультразвуковых волн в данной среде. Применение изобретени  практически исключает выход бракованной продукции за счет поломки инструмента, что и определ ет экономический эффект от использовани  устройства.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее ультразвуковой генератор, первый выход которого соединен с входом ультразвукового излучателя, установленного в зоне расположения контролируемого инструмента, приемный усилитель, синхродетектор, первый выход которого подключен к входу формирователя команд управления, и ультразвуковой приемник, установленный в зоне рас- положения контролируемого инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности устройства, в него введен блок согласованияустановленный в одном корпусе с ультразвуковым приемником и выполненный из дифференцирующего элемента и последовательно соединенных ограничителя напряжения, усилителя тока, резонансного усилителя, частотного фильтра и преобразователя-импеданса, выход дифференцирующего элемента соединен с входом регулировки усиления резонансного усилителя, выход ультразвукового приемника g подключен к входу ограничителя напряжения блока согласования, выход преобразователя импеданса которого соединен с входом приемного усилителя , выход которого подключен к первому входу синхродетектора, второй выход которого соединен с входом дифференцирующего элемента блока согласования, второй выход ультразву кового генератора подключен к второму входу синхродетектора.
    t
SU823416206A 1982-04-02 1982-04-02 Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента SU1032465A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823416206A SU1032465A1 (ru) 1982-04-02 1982-04-02 Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823416206A SU1032465A1 (ru) 1982-04-02 1982-04-02 Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1032465A1 true SU1032465A1 (ru) 1983-07-30

Family

ID=21004233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823416206A SU1032465A1 (ru) 1982-04-02 1982-04-02 Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1032465A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2515803B2 (ja) 音響距離探知システムおよび音響距離探知方法
US4642618A (en) Tool failure detector
RU2456133C2 (ru) Контрольное устройство для технологической машины и технологическая машина
JPH0436824B2 (ru)
US5267219A (en) Acoustic range-finding system
US5179541A (en) Acoustic borehole televiewer
EP0470583A2 (en) A device for detecting cutting states in laser beam machining
EP0948840A1 (en) Means for reducing minimum sensing distance of an ultrasonic proximity sensor
US5101162A (en) Method and apparatus for testing the response of a stress wave sensor
SU1032465A1 (ru) Устройство дл контрол исправности обрабатывающего инструмента
EP0145428A2 (en) Automatic control system for acoustic logging
EP3109664B1 (en) Sensor for determining the presence of an object and process for using the same
US4414534A (en) Radio frequency detection circuitry having noise discrimination capability
US20020007660A1 (en) Piezoelectric cable sensor having remote monitoring self test capability
JPH057138B2 (ru)
JPH055624B2 (ru)
JP7239654B2 (ja) 工作機械の工具の検査
JPH03294150A (ja) 工具異常検出方法
SU1422132A1 (ru) Способ ультразвукового эхоимпульского контрол
JPS61132858A (ja) 工具折損検出装置
JPH04133558U (ja) パルサ装置およびこれを用いた工作機械における工具異常検知装置
JPS61132862A (ja) 工具折損検出装置
SU1157400A1 (ru) Устройство оценки износа сверла на металлорежущих станках
SU1077768A1 (ru) Устройство дл определени момента касани детали режущим инструментом
JPS61173155A (ja) 工具折損検出装置