SU1216636A1 - Устройство дл автоматического поддержани заданной толщины издели в процессе обработки немагнитных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении при автоматизации процессов обработки различных немагнитных материалов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности поддержани  заданной толщины издели  в процессе обработки за счет коррекции изменени  точностных характеристик устройства от действи  внешних паразитных факторов. Устройство работает в двух основных режимах: настройка на заданную толпщну обрабатываемой детали и активное слежение за толщиной обрабатываемой детали. В режиме настройки во второй регистр 15 заноситс  контрольнь код настройки, пропорциональный сигналу магнитного 9 ю а Од 00 Од

Description

преобразовател  5, измер ющего индукцию пол  посто нного магнита 9. Сигнал преобразовател  5 преобразуетс  в код аналого-цифровым преобразователем 8, В первьй регистр 14 заноситс  цифровой код настроенного зазора, пропорциональный суммарной индукции пол  фрезы 1, намагниченной возбудителем 10, и пол  посто нного магнита 9. Цикл настройки происходит по командам блока 13 управлени . В режиме активного слежени  за толщиной обрабатьгааемой детали устройство имеет два подрежима: выработка коррекции и слежение . В подрежиме выработки коррек1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь- зовано, например, в машиностроении при автоматиза ™ процессов обработ ки различных немагнитных материалов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности поддержани  заданной толщины издели  в процессе обработки .

На чертеже дана блок-схема уст- ройства.

Режущий инструмент (например, фреза 1) установлен на механизме установки и перемещени  режущего инструмента (на чертеже не показан), С последним кинематически св заны датчик 2 исходного положени  и датчик 3 рабочего положени  режущего инструмента. Устройство содержит также след  ций упор 4 с установлен- ным на нем соосно с режущим инструментом магнитньм преобразователем 5 (например, датчиком Холла). Перемещение след щего упора осуществл етс  с помо1Цью механизма 6 перемеще- ни  след щего упора, кинематически св занного с приводом 7. К выходу магнитного преобразовател  5 подключен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, На след щем упоре 4 соос- но с режущим инструментом установлен источник посто нного магнитного пол  (например, посто нный магнит 9).

ции в блоке 17 коррекции формируетс  код коррекции в случае, если текущий код отвода отличаетс  от контрольного кода настройки, В режиме слежени  сумматор 18 измен ет код заданной толщины, считанный с первого регистра 14, на величину коррекции , котора  поступает на вход сумматора 18 с выхода блока 17 коррекции . Если текуща  толщина отличаетс  от скорректированной задан- ной ТОЛ1ЦИНЫ, то блок 16 сравнени  . формирует команду на подвод или отвод след щего упора 4,покоторой приво 7 и механизм 6 перемещают упор 4 в сторону уменьшени  рассогласовани . 1 ил.

Релсущий инструмент 1 (фрезу) охватывает возбудитель 10 пол  намагничивани  режущего инструмента, который, в свою очередь, включает катушку 11 и блок 12 намагничивани 

Устройство содержит, кроме того, блок 13 управлени , первый 14 и второй 15 регистры, блок 16 сравнени , блок 17 коррекции и сумматор 18, Блок 13 управлени  входами св зан с датчиками 2 исходного и 3 рабочего положени  режущего инструмента . Обрабатываема  деталь 19 помещаетс  между режущим инструментом 1 к след щим упором 4.

Устройство работает в двух основных режимах: настройки на заданную толщину обрабатываемой детали и активного слежени  за толщиной обрабатываемой детали.

В начале настройки фреза 1 подводитс  в рабочее положение, межцу ее торцом и след щим упором 4 устанавливаетс  зазор, соответствующий заданной толщине детали, и фреза 1 отводитс  в исходное положение. По сигналу с датчика 2 исходного положени  с выхода блока 13 управлени  выдаетс  команда, по которой возбудитель 10 пол  намагничивани  производит намагничивание фрезы 1. В отведенном положении фрезы 1 магнитный преобразователь 5 измер е

.3

индукцию ПОЛЯ посто нного магнита 9, так как вли ние пол  фрезы 1 на преобразователь 5 незначительно из-за большого зазора между ними. Сигнал преобразовател  5 преобразуетс  аналого-цифровьм преобразователем 8 в цифровой код по каждом такту, поступак цему с второго выхода блока 13 управлени 

На цифровом табло аналого-цифрового преобразовател  8 (АЦП 8) высвечиваетс  код отвода, значение которого заноситс  оператором во второй регистр 15 как контрольный код настройки.

Фреза 1 вновь подводитс  к след щему упору 4 на величину настроеного зазора и в рабочем положении фрезы 1 магнитный преобразователь 5 измер ет индукцию пол  намагниченной фрезы 1 и посто нного магнита 9, котора  в точке расположени  преобразовател  5 пропорциональна зазору между упором 4 и фрезой 1.

Цифровой код настроенного зазор регистрируемый АЦП 8, заноситс  оператором в первьй регистр 14 как заданна  величина толщины детали.

Фреза 1 отводитс  в исходное положение .

Режим активного слежени  за толщиной обрабатываемой детали имеет два подрежима: выработки коррекции и слежени .

Переход из одного подрежима в другой производитс  автоматически в зависимости от положени  фрезы 1 В исходном положении фрезы 1 при срабатывании датчика 2 устройство переводитс  в подрежим выработки коррекции, а в рабочем положении при срабатывании датчика 3 - в режим слежени .

В подрежиме выработки коррекции определ етс  зависимость точностных характеристик устройства от действи  внешних паразитных факторов , по вл ющихс  в процессе последующей работы устройства после настройки.

В подрежиме слежени  производитс  контроль за фактической толщиной обрабатываемой детали во врем  обработки и поддержани  ее посто нства.

Таким образом, после настройки и включени  режима активного сле16636Л

женим устройство переходит в подрежим выработки коррекции, так как фреза 1 находитс  в исходном положении , а во врем  обработки дета5 ли данный подрежим включаетс  при каждом отводе фрезы 1.

При срабатывании датчика 2 исходного положени  фрезы 1 сигнал с его выхода поступает на первьдй

fO вход блока 13 управлени , который вьфабатывает вначале команду возбудителю 10 пол  на размагничивание фрезы 1 и на последующее ее намагничивание до определенной

ts величины индукции.

После этого по тактовому сигналу с второго выхода блока 13 управлени  АЦП В формирует цифровой код отвода и выдает на второй вход бло20 ка 17 коррекции, на первый вход которого поступает со второго регистра 15 контрольный код настройки . Блок 17 коррекции по сигналу с четвертого выхода блока 13 управ25 лени  производит сравнение чисел, поступакмцих на первый и второй вход.

Если текущий код отвода отличаетс  от контрольного кода настрой

,д ки, то блок 17 коррекции определ ет величину рассогласовани , по которой формирует пр мой или обратный код коррекции в зависимости от знака рассогласовани .

Код коррекции формируетс  с час тотой тактов блока 13 управлени  до момента начала подвода фрезы 1 в рабочее положение, при котором происходит обратное срабатывание датчика 2. Последнее значение коррекции запоминаетс  блоком 17 коррекции и в дальнейшем используетс  в подрежиме слежени  дл  компенсации погрешностей измерени  толщины. В подрежиме слежени  устройство работает следующим образом. При достижении фрезой 1 зоны обработки срабатывает датчик 3 рабочего положени , сигнал с выхода которого поступает на второй вход блока

13 управлени . Управл кл й сигнал с третьего выхода блока 13 управлений разрешает сравнение чисел, поступающих на первый и второй входы блока 16 сравнени  с выхода

55 АЦП 8 и сумматора 18, работа которых тактируетс  сигналами с второго и п того выходов блока 13 управлени  .

40

45

По каждому такту АЦП 8 формирует .цифровой код текущей толщины, а сумматор 18 измен ет код заданной толщины, считанный с первого регист- 5 ра 14, на величину коррекции, котора  поступает на первый вход сумматора 18 с выхода блока 17 коррекций .

Если текуща  толщина отличает- fO с  от скорректированной заданной толщины, то блок 16 сравнени  в зависимости от знака рассогласовани  формирует команду на подвод или отвод след щего упора 4, по которой fS привод 7 и механизм 6 перемещают упор 4 в сторону уменьшени  рассогласовани  .

Изменение текущего кода отвода, которое определ етс  в подрежиме 20 коррекции, пропорционально ошибке измерени  тол1щны обрабатьтаемой детали в подрежиме слежени , потому что магнитные пол  собственных источников ПОЛЯ устройства - пос- 35 то нного магнита 9 и фрезы 1 - стабильны. Посто нство пол  фрезы 1 обеспечиваетс  ее периодическим перемагничиваниём во врем  отвода. Поэтому внешние факторы, возникаю- ЗО щие после настройки устройства на заданную толщину, пропорционально измен ют сигнал магнитного преобразовател  6 как в рабочем, так и в исходном положени х фрезы 1.

Форм у л а изобретени 

Устройство дл  автоматического поддержани  заданной толщины издели  в процессе обработки немагнитных материалов, содержащее механизм установки и перемещени  режущего инструмента, кинематически

Редактор Н. Егорова Заказ 993/51

Составитель 10, Петраковский

Техред М. Па роцай Корректоре. Шекмар

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ,4

5

fO fS

0 5 О

Q

5

св занные с ним датчик исходного и рабочего положени  режущего инструмента , след щий упор с установленным на нем соосно с режущим инструментом магнитным преобразователем , возбудитель пол  намагничивани  режущего инструмента, привод и механизм перемещени  след щего упора, кинематически св занные с последним, аналого-цифровой преобразователь, подключенный к магнитному преобразователю, и блок сравнени , выходом подключенный к приводу, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точт ности поддержани  заданной толщины , оно снабжено источником посто нного магнитного пол , установленным на след щем упоре соосно с режущим инструментом, первым вторьм регистром, блоками управлени  и коррекции, сумматором, блок управлени  первьм выходом подключен к возбудителю пол  намагничивани  :режущего инструмента, вторым - к управл емому входу аналого-1Щфрово- го преобразовател , третьим - к третьему входу блока сравнени , четвертым и п тым - соответственно к третьим входам блока коррекции и сумматора, датчики исходного и рабочего положени  режущего инструмента соединены соответственно с первым и вторым входами блока управлени , первый регистр соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока коррекции, выход к второму входу блока сравнени , второй ре- гистр подключен к первому входу блока коррекции, а выход аналого- цифрового Преобразовател  соединен с первым входом блока сравнени  и вторым входом блока коррекции.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для автоматического поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки немагнитных материалов, содержащее механизм установки и перемещения режущего инструмента, кинематически связанные с ним датчик исходного и рабочего положения режущего инструмента, следящий упор с установ5 ленным на нем соосно с режущим инструментом магнитным преобразователем, возбудитель поля намагничивания режущего инструмента, привод и механизм перемещения следя10 щего упора, кинематически связанные с последним, аналого-цифровой преобразователь, подключенный к магнитному преобразователю, и блок сравнения, выходом подключенный 15 к приводу, отличающееся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданной толщины, оно снабжено источником постоянного магнитного поля, уста20 новленным на следящем упоре соосно с режущим инструментом, первым и вторым регистром, блоками управления и коррекции, сумматором, блок управления первьм выходом подключен 25 к возбудителю поля намагничивания режущего инструмента, вторым - к управляемому входу аналого-цифрового преобразователя, третьим - к третьему входу блока сравнения, 30 четвертым и пятым - соответственно к третьим входам блока коррекции и сумматора, датчики исходного и рабочего положения режущего инструмента соединены соответственно с 35 первым и вторым входами блока управления, первый регистр соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока коррекции, выход - к второму 40 входу блока сравнения, второй регистр подключен к первому входу блока коррекции, а выход аналогоцифрового преобразователя соединен с первым входом блока сравнения и 45 вторым входом блока коррекции.