Устройство для автоматического поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки немагнитных материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении при автоматизации процессов обработки различных немагнитных материалов. Целью изобретения является повышение точности поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки за счет коррекции изменения точностных характеристик устройства от действия 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 заносится контрольнь код настройки, пропорциональный сигналу магнитного 9 ю а Од 00 Од

СОЮЗ СРВЕтСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 G01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3754936/24-28 (22) 12.06.84 (46) 07.03.86. Бюл. У 9 (72) А.И. Караваев, А.И. Ярин, В.Д. Бауфяер и Э.P. Загидуллин (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Гг 120289, кл. G 01 В 7/00, 1961.

Авторское свидетельство СССР

Ф 110795, кл. С 01 В 17/00, 1961. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННОЙ ТОЛЩИНЫ ИЗДЕ5ЖЯ В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ НЕИАГНИТHblX ИАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис„.SU„„1216636 A пользовано в малиностроении при asтоматизации процессов обработки различных немагнитных материалов.

Целью изобретения является повмпение точности поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки за счет коррекции изменения точностных характеристик устройства от дей" ствия внешних наразитных факторов.

Устройство работает в двух основных режимах: настройка на задаинув толщину обрабатываемой детали и активное слежение за толщиной обрабатываемой детали. В режиме настройки во второй регистр t5 заносится контрольный код настройки, пропорциональный сигналу магнитного

1216636 преобразователя 5, измеряющего индукцию поля постоянного магнита 9.

Сигнал преобразователя 5 преобразуется в код аналого-цифровым преобразователем 8. В первый регистр 14 заносится цифровой код настроенного зазора, пропорциональный суммарной индукции поля фрезы t, намагниченной возбудителем 10, и поля постоянного магнита 9. Цикл настройки происходит по командам блока

13 управления. В режиме активного слежения эа толщиной обрабатываемой детали устройство имеет два подрежима: выработка коррекции и слежение. В подрежиме выработки коррек1l

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано, например, в машиностроении при автоматизации процессов обработки различных немагнитных материалов.

Целью изобретения является повышение точности поддержания заданной толщины изделия в процессе обработки.

На чертеже дана блок-схема уст- 1О ройства.

Режущий инструмент (например, фреза 1) установлен на механизме установки и перемещения режущего инструмента (на чертеже не показан). 15

С последним кинематически связаны датчик 2 исходного положения и датчик 3 рабочего положения режущего инструмента. Устройство содержит также следящий упор 4 с установлен- щ ным на нем соосно с режущим инструментом магнитным преобразователем 5 (например, датчиком Холла). Перемещение следящего упора осуществляется с помощью механизма 6 перемеще- 25 ния следящего упора, кинематически связанного с приводом 7. К выходу магнитного преобразователя 5 подключен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8. На следящем упоре 4 соос- 111 но с режущим инструментом установлен источник постоянного магнитного поля (например, постоянный магнит 9). ции в блоке 17 коррекции формируется код коррекции в случае, если текущий код отвода отличается от контрольного кода настройки. В режиме слежения сумматор 18 изменяет код заданной толщины, считанный с перcoro регистра 14, на величину коррекции, которая поступает на вход сумматора 18 с выхода блока 17 коррекции, Если текущая толщина отличается от скорректированной заданной толщины, то блок 16 сравнения формирует команду на подвод или отвод следящегоупора 4,покоторой привод

7 и механизм б перемещают упор 4 в сторону уменьшения рассогласования. 1 ил.

Режущий инструмент 1 (фреэу) охватывает возбудитель 10 поля намагничивания режущего инструмента, который, в свою очередь, включает катушку 11 и блок 12 намагничивания.

Устройство содержит, кроме того, блок 13 управления, первый 14 и второй 15 регистры, блок 16 сравнения, блок 17 коррекции и сумматор

18,. Блок 13 управления входами свя38H с датчиками 2 исходного H 3 рабочего положения режущего инструмента. Обрабатываемая деталь 19 помещается между режущим инструментом

1 и следящим упором 4.

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

В начале настройки фреэа 1 подводится в рабочее положение, между ее торцом и следящим упором 4 устанавливается зазор, соответствующий заданной толщине детали, и фреэа отводится в исходное положение. По сигналу с датчика 2 исходного положения с выхода блока 13 управления выдается команда, по которой возбудитель 10 поля намагничивания производит намагничивание фрезы 1.

В отведенном положении фрезы 1 магнитный преобразователь 5 измеряет

1216636

10 !

25 индукцию поля постоянного магнита

9, так как влияние поля фрезы 1 на преобразователь 5 незначительно из-эа большого зазора между ними.

Сигнал преобразователя 5 преобразуется аналого-цифровым преобразователем 8 в цифровой код по каждому такту, поступающему с второго выхода блока 13 управления:

На цифровом табло аналого-цифрового преобразователя 8 (АЦП 8) высвечивается код отвода, значение которого заносится оператором во второй регистр 15 как контрольный кад настройки.

Фреза 1 вновь подводится к следящему упору 4 на величину настроен" ного зазора и в рабочем положении фрезы 1 магнитный преобразователь

5 измеряет индукцию поля намагниченной фреэы 1 и постоянного магнита 9, которая в точке расположения преобразователя 5 пропорциональна зазору между упором 4 и фрезой 1.

Цифровой код настроенного зазора, регистрируемый АЦП 8, заносится оператором в первый регистр !4 как заданная величина толщины детали.

Фреза 1 отводится в исхоцное положение.

Режим активного слежения за толщиной обрабатываемой детали имеет два подрежима: выработки коррекции и слежения °

Переход из одного подрежима в другой производится автоматически в зависимости от положения фреэы 1.

В исходном положении фрезы 1 при срабатывании датчика 2 устройство переводится в подрежим выработки коррекции, а в рабочем положении при срабатывании датчика 3 — в режим слежения.

В подрежиме выработки коррекции определяется зависимость точностных характеристик устройства от действия внешних паразитных факторов, появляющихся в процессе последующей работы устройства после настройки.

В подрежиме слежения производится контроль sa фактической толщиной обрабатываемой детали во время обработки и поддержания ее постоянства.

Таким образом, после настройки и включения режима активного сле30

55 жения устройства переходит в подрежим выработки коррекции, так как фреза 1 находится в исходном положении, а-во время обработки детали данный подрежим включается при каждом отводе фрезы 1.

При срабатывании датчика 2 исходнога оложения фреэы 1 сигнал с его выхода поступает на первый вход блока 13 управления, который вырабатывает вначале команду возбудителю 10 поля на размагничивание фреэы 1 и на последующее ее намагничивание до определенной величины индукции °

После этого по тактовому сигналу с второго выхода блока 13 управления АЦП 8 формирует цифровой код отвода и выдает на второй вход блока 17 коррекции, на первый вход которого поступает со второго регистра l5 контрольный код настройки. Блок 17 коррекции по сигналу с четвертого выхода блока 13 управления производит сравнение чисел, поступающих на первый и второй вход.

Если текущий код отвода отли- чается от контрольного кода настрой. ки, то блок 17 коррекции определяет величину рассогласования, по которой формирует прямой или обратный код коррекции в зависимости ат знака рассогласования.

Код коррекции формируется с частотой тактов блока 13 управления до момента начала подвода фрезы в рабочее положение, при котором происходит обратное срабатывание датчика 2. Последнее значение коррекции запоминается блоком 17 коррекции и в дальнейшем используется в подрежиме слежения для компенсации погрешностей измерения толщины.

В подрежиме слежения устройство работает следующим образом. При достижении фреэой 1 эоны обработки срабатывает датчик 3 рабочего положения, сигнал с выхода которого поступает на второй вход блока

13 управления. Управляющий сигнал с третьего выхода блока 13 управлений разрешает сравнение чисел, поступающих на первый и второй входы блока 16 сравнения с выхода

АЦП 8 и сумматора 18, работа которых тактируется сигналами с второго и пятого выходов блока 13 управления.

1.216636

Формула изобретения

Составитель 10. Петраковский

Редактор Н. Егорова Техред М.Пароцай Корректор С, Шекмар

Заказ 993/51

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий..

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

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

Если текущая толщина отличается от скорректированной заданной толщины, то блок 16 сравнения в зависимости от знака рассогласования формирует команду на подвод или отвод следящего упора 4, по которой привод 7 и механизм 6 перемещают упор 4 в сторону уменьшения рассогласования.

Изменение текущего кода отвода, которое определяется в подрежиме коррекции, пропорционально ошибке измерения толщины обрабатываемой детали в подрежиме слежения, потому что магнитные поля собственных источников поля устройства — постоянного магнита 9 и фрезы 1 стабильны. Постоянство поля фрезы 1 обеспечивается ее периодическим перемагничиванием во время отвода.

Поэтому внешние факторы, возникающие после настройки устройства на заданную толщину, пропорционально изменяют сигнал магнитного преобразователя 6 как в рабочем, так и в исходном положениях фрезы 1.

Устройство для автоматического поддержания заданной толщины из делия 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 установленным 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, о т л и ч а ю щ е е с я 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 первым выходом подключен к возбудителю поля намагничивания режущего инструмента, вторым — к управляемому входу аналого-цифрового преобразователя, третьим — к третьему входу блока сравнения, З0 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 ре гистр подключен к первому входу блока коррекции, а выход аналогоцифрового преобразователя соединен с первым входом блока сравнения и

45 вторым входом блока коррекции.