Claims (1)
при этом источник напр жени смещени подключен через делители напр жени к входам детекторов, два переключател в первом положении - между выходами детекторов, входом интегратора и вторым входом компаратора, а во втором положении переключателей вход первого переключател через двухпозиционный ключ, управл ющий вход которого подключен к выходу блока управлени , подсоединен к входу источника напр жени смещени , вход второго переключател во втором положении подключен к выходу первого детектора, а выход блока управлени подсоединен к интегратору и установочному входу триггера, сбросовый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход триггера подключен к одному из входов ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вход ключа подсоединен к счетчику, св занному с блоком цифрового отсчета и двум дешифраторами , вьоход блока управлени через выключатель соединен со счетным входом дополнительного триггера, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственно к первой и второй обмоткам первого переключател , а дополнительный дешифратор соединен с выходом счетчика. На чертеже изображена блок-схема устройства активного контрол состо ни режущего инструмента. Устройство содержит последователь но соединенные датчик вибраций 1, ус литель 2, интегратор 3, выход которо го подключен к одному из входов компаратора 4, два параллельных канала оценки величины напр жени , каждый из которых включает в себ фильтр 5, 6, детектор 7, 8 и компаратор 4. Устройство снабжено регулируемым источником напр жени смещени 9, двум делител ми напр жени 10, 11, двухпозиционным ключом 12, двум переключател ми 13, 14, двум триггера ми 15, 16, блоком управлени 17, генератором импульсов 18, ключом 19, счетчиком 20, блоком цифрового отсчета 21, трем дешифраторами 22, 23 24 и выключателем 25. Устройство работает следующим образом . Включаетс станок. Датчик 1 преоб разует вибраци о станка в электрические колебани . Переключатели 13, 14 став т во второе положение. На вход интегратора 3 через переключатель 13 и двухпозиционный ключ 12 подаетс посто нное напр жение смещени от ис точника 9 по сигналам от блока управ лени 17. При интегрировании посто н ного напр жени на выходе интегратора 3 получаетс пилообразное напр же оНие. Напр жение пилы растет до момен та его равенства порогу,задаваемому на втором входе компаратора 4. Это напр жение определ етс низкочастотной составл ющей спектра звукового излучени станка, снимаемого через переключатель 14 с выхода детектора 7. Интервал времени между старт-импульсом , вырабатываемым блоком управ лени 17 на взведение триггера 16 и включение двухпозиционного ключа 12 и стоп-импульсом с выхода компаратора 4 при равенстве напр жений с выхода интегратора и напр жени низкочастотного детектора 7 пропорционален UfH Действительно, Uodt где DO посто нное напр жение, пода ваемое на вход интегратора с выхода источника смещени RC - посто нна времени интегратора; , t - врем интегрировани . Откуда tj( UfuTT т.е. пропорционально Jfц . Заполн интервал t импульсами с выхода генератора 20, получаетс цифровой эквивалент Uf на счетчике 20. Этот цифровой эквивалент отражает вибрацию станка. Если величина вибрации станка больше заданной величины , тогда срабатывает дешифратор 22, который указаывает на необходимость повышени жесткости креплени станка. Далее делителем напр жени 10 компенсируют низкочастотную составл ющую напр жени на выходе детектора 7 до получени нул на счетчике 20. Затем став т переключатель 14 в первое положение, после чего на второй вход компаратора 4 подаетс напр жение высокочастотной составл ющей с выхода детектора 8. Делителем 13 компенсируют напр жение с выхода детектора 8,. при котором в счетчике 20 будут нулевые показани ,, указывающие на исключение из измерений вибраций станка. При работе режущего инструмента низкочастотна и высокочастотна составл ющие с выхода датчика соответствуют только вибраци м режущего инструмента. Отношение напр жений этих составл ющих измер етс автоматически и выдаетс в цифровом коде. Переключатели 13 и 14 сто т в первом положении. Напр жение с выхода детектора 7 интегрируетс до момента его равенства напр жению с выхода детектора 8: откуда tv т.е. пропорционален отношению На этот интервал времени t между стварт- и стоп-импульсами вводитс триггер 16 и открываетс ключ 19. Поэтому число импульсов, пришедших через ключ 19 с генератора импульсов 18 на счетчик 20 будет цифровым эквивалентом отношени напр жений регистрируемого блоком цифрового отсчета 21, по которому можно суг дить, в частности, о степени затуплёни режущего инструмента, его частичной поломки и т.д. Когда это отношение превзойдет определенное число, дешифратор 24 подает импульс на отключение станка.. Дл перевода схемы в режим определени поломки режущего инструмента включаетс выключатель 25. По сигналам блока управлени триггер 15 периодически переводит устройство из режима контрол измерений высокочасTOTHtdx вибраций в режим контрол холостого хода. Так как напр жение вибраций холостого хода скомпенсировано, то при поломке инструмента исчезает высокочастотна составл юща вибраций . Поэтому дешифратор 25 вл етс схемой совпадени нулевых значений показаний счетчика 20. Основным преимуществом изобретени вл етс повышение точности и надежности контрол состо ни режущего инструмента. Оно дает возможность ликвидировать один из основных источ ников брака изделий машиностроени и уменьшает объем послеоперационного контрол . Формула изобретени Устройство активного контрол состо ни режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные датчик вибраций, усилитель, интегратор , выход которого подключен к одно му из входов компаратора, два параллельных канала оценки величины напр жени , каждый из которых включает в себ фильтр, детектор и компаратор, отличающеес тем, что, с целью повьплени точности и надежности контрол , оно снабжено регулируемым источником напр жени смещени , двум делител ми напр жени , двухпоЗиционным ключом, двум перекл чател ми, двум триггерами, блоком управлени , генератором импульсов, ключом, счетчиком, блоком цифрового отсчета, трем дешифраторами и выклю чателем, при этом источник напр жени смещени подключен через делители на пр жени к входам детекторов, два пе реключател включены в первом положении - между выходом детекторов, входом интегратора и вторым входом компаратора, а во втором положении переключателей вход первого переключател через двухпозиционный ключ, управл ющий вход которого подключен к выходу управлени , подсоединен к входу источника напр жени смещени , вход второго переключател во втором положении подключен к выходу первого детектора, а выход блока управлени подсоединен к интегратору и установочному входу триггера, сбросовый вход которого подключен к выходу компаратора, а выход триггера подключен к одному из входов ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульс.ов, а выход ключа подсоединен к счетчику, св занному с блоком цифрового отсчета и двум дешифраторами , выход блока управлени через выключатель соединен со счетным входом дополнительного триггера, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственно к первой и второй обмоткам первого переключател , а дополнительный дешифратор соединен с выходом счетчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3548648, кл. 73-104, 1970 (прототип).the bias voltage source is connected via voltage dividers to the detector inputs, two switches in the first position between the detector outputs, the integrator input and the second comparator input, and in the second position of the switches the input of the first switch through a two-position switch, whose control input is connected to the output of the control unit is connected to the input of the bias voltage source, the input of the second switch in the second position is connected to the output of the first detector, and the output of the control unit is connected n to the integrator and the trigger setup input, the fault input of which is connected to the comparator output, and the trigger output is connected to one of the key inputs, the second input of which is connected to the pulse generator output, and the key input is connected to a counter connected to the digital readout unit and two decoder, the output of the control unit through the switch is connected to the counting input of an additional trigger, the unit and zero outputs of which are connected respectively to the first and second windings of the first switch, and the additional ny decoder connected to the output of the counter. The drawing shows a block diagram of a device for actively monitoring the state of the cutting tool. The device contains sequentially connected vibration sensor 1, amplifier 2, integrator 3, the output of which is connected to one of the inputs of comparator 4, two parallel channels for estimating voltage, each of which includes filter 5, 6, detector 7, 8 and comparator 4. The device is equipped with an adjustable source of bias voltage 9, two voltage dividers 10, 11, a two-way switch 12, two switches 13, 14, two triggers 15, 16, a control unit 17, a pulse generator 18, a key 19 , counter 20, digital sampling unit that 21, three decoders 22, 23 24 and the switch 25. The device operates as follows. Turns on the machine. Sensor 1 converts machine vibration into electrical oscillations. The switches 13, 14 are set to the second position. A constant bias voltage from source 9 is applied to the input of the integrator 3 via the switch 13 and the on-off key 12 via signals from the control unit 17. When integrating the constant voltage, the sawtooth voltage is obtained at the output of the integrator 3. The saw voltage rises until its equal to the threshold set at the second input of the comparator 4. This voltage is determined by the low-frequency component of the sound spectrum of the machine, taken through switch 14 from the output of the detector 7. The time interval between the start-pulse generated by the control unit 17 for arming the trigger 16 and the activation of the two-position key 12 and the stop pulse from the output of the comparator 4 with equal voltages from the output of the integrator and the voltage of the low-frequency detector 7 is proportional to UfH Namely, Uodt where DO is the constant voltage applied to the integrator input from the output of the bias source RC is the integrator time constant; , t is the integration time. Whence tj (UfuTT, i.e. proportional to Jfc. Filling the interval t with pulses from the generator 20 output, the digital equivalent of Uf is obtained on the counter 20. This digital equivalent reflects the machine vibration. If the machine vibration value is greater than the specified value, then the decoder 22 is triggered, which indicates the need to increase the rigidity of the machine. Next, the voltage divider 10 compensates for the low-frequency component of the voltage at the output of the detector 7 until a zero is obtained at the counter 20. Then switch 14 into the first position, then to the second input of the comparator 4 is supplied the voltage of the high-frequency component from the output of the detector 8. Divider 13 compensates the voltage from the output of the detector 8, at which in the counter 20 there will be zero readings, indicating that the machine has no vibration measurements. The low-frequency and high-frequency components of the sensor output correspond only to the vibrations of the cutting tool. The ratio of the voltages of these components is measured automatically and output in a digital code. The switches 13 and 14 are in the first position. The voltage from the output of the detector 7 is integrated until it is equal to the voltage from the output of the detector 8: whence tv i.e. proportional to the ratio. At this time t between the start and stop pulses, trigger 16 is inserted and key 19 is opened. Therefore, the number of pulses coming through key 19 from pulse generator 18 to counter 20 will be the digital equivalent of the ratio of the voltages recorded by the digital sample block 21 to which it is possible to consider, in particular, about the extent to which the cutting tool is blunted, its partial breakage, etc. When this ratio exceeds a certain number, the decoder 24 sends a pulse to turn off the machine. To switch the circuit to the cutting tool failure detection mode, the switch 25 is turned on. According to the signals from the control unit, the trigger 15 periodically switches the device from the vibration monitoring mode to the high speed THtdx of the vibrations to the idling control mode. Since the voltage of the no-load vibrations is compensated, when the instrument breaks, the high-frequency component of the vibrations disappears. Therefore, the decoder 25 is a coincidence circuit of zero readings of the counter 20. The main advantage of the invention is to increase the accuracy and reliability of monitoring the condition of the cutting tool. It makes it possible to eliminate one of the main sources of rejection of engineering products and reduces the amount of postoperative control. Claims An active monitoring device for a cutting tool containing a vibration sensor connected in series, an amplifier, an integrator, the output of which is connected to one of the inputs of a comparator, two parallel channels for estimating voltage, each of which includes a filter, a detector and a comparator, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of the control, it is equipped with an adjustable source of bias voltage, two voltage dividers, a two-position key, two switches two triggers, a control unit, a pulse generator, a key, a counter, a digital readout unit, three decoders and a switch, the bias voltage source being connected through divisors to the inputs of the detectors, two switches are turned on in the first position - between the detector output, the integrator input and the second comparator input, and in the second position of the switches, the input of the first switch is connected via an on-off key, the control input of which is connected to the control output the bias voltage point, the input of the second switch in the second position is connected to the output of the first detector, and the output of the control unit is connected to the integrator and the setup input of the trigger, the fault input of which is connected to the comparator output, and the output of the trigger is connected to one of the key inputs, the second input of which connected to the output of the pulses generator, and the output of the key is connected to a counter connected to the digital reading unit and two decoders, the output of the control unit is connected via a switch to the counting input d additionally trigger unit and the zero outputs of which are connected respectively to the first and second windings of the first switch, and an additional decoder connected to the output of the counter. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 3548648, cl. 73-104, 1970 (prototype).