Фотоэлектрическое устройство для останова станка и контроля положения движущегося органа

Авторы патента:

B23Q17/24 - с использованием оптических средств

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I2738

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л 278352

Заявлено 19Х.1967 (№ 1156677/25-8) МПК В 23q 19/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.94/95 (088.8) Опубликовано 31.Ч111.1971. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 19.Х1.1971

Авторы изобретения

А. С. Егудкин, Л. Б. Кацнельсон и Ф. И. Коган

Особое конструкторское бюро станкостроения

Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТАНОВА

СТАНКА И КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОРГАНА

Изобретение может быть использовано в области станкостроения для измерения перемещений подвижного органа Hd станках повышенной точности в особенности на координатно-расточных, llо основному авт. св. J¹ 278852 известно фотоэлектрическое устройство для останова станка и контроля положения движущегося органа с использованием оптическои системы и блок-схемы, работающей в ключевом режиме на принципе совпадения или временного рассогласования сигналов фотодатчиков, в котором в качестве коммутирующего элемента оптической системы применена вращающаяся плоскопараллельная стеклянная пластинка с нижней отражающей поверхностью, осуществляющая как сканирование изображения штриха эталонной линейки, прикрепленной и неподвижной станине на щель с фотодатчиком, расположенным на подвижном Органе, так и отражение нижней поверхностью пластинки светового луча от вспомогательного источника на реперную щель с фотоэлементом при заданном расчетном угле поворота пластинки.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено установленными на движущемся органе станка растром и дискриминатором (щелью), фотодатчик которого соединен со счетчиком через генератор заполняющих импульсов. Такое выполнение устройства повышает точность останова станка и контроль положения движущегося органа.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного устройства.

Описываемое фотоэлектрическое устройство содержит эталонную линейку 1, прикрепленную к неподвижной станине, освещающуюся источником 2 света при помощи объектива 8.

Все элементы, кроме эталонной линейки, закреплены на движущемся органе станка. Нанесенные на линейку штрихи 4 посредством объектива 5 проектируются на щель б, за которой расположен фотодатчик 7.

Между линейкой 1 и объективом 5 помещается стеклянная плоскопараллельная пластинка 8, вращаемая двигателем (на чертеже не показан) вокруг оси, параллельной штриху 4.

В процессе вращения пластинка 8 перемещает изображение источника 9 света, получаемое объективом 10, для чего нижняя часть пластинки покрывается отражающим (зеркальным) слоем 11. Отраженный от слоя 11 свет падает в щель 12, за которой установлен фотодатчик 18 начала отсчета.

Растр 14, выполненный в виде решетки, имеющей несколько сотен штрихов на 1 мм, че30 рез вращающуюся пластинку 8 проектирует312738

3 ся объективом 15 на щель (дискриминатор

lб), за которой расположен фотодатчик 17 (источник света и оптика, освещающий растр 14) Импульсы фотодатчика 17 подаются на электронный счетчик 18 (блок), а сигналы фотодатчиков 18 и 7 определяют начало и конец отсчета. Сигналы с фотодатчика

17 могут синхронизировать генератор 19 заполняющих импульсов, которые затем подсчитываются счетчиком 18.

На пути световых потоков от штриха 4 эталонной линейки и растра 14 до пластинки 8 может быть установлен оптический компенсатор (на чертеже не показан). Компенсатор, в качестве которого может использоваться стеклянная пластинка, аналогичная пластинке

8, служит для установления нулевого отсчета. На пути светового потока от растра 14 до дискриминатора 16 могут быть установлены отражающие поверхности, посредством которых оптическая система становится многоходовой и ее чувствительность может быть повышена.

Устройство работает следующим образом.

Изображение источника 9 света, пройдя через объектив 10, отражается от зеркального слоя 11 пластинки 8, в процессе вращения последней при определенном угле поворота попадает в щель 12, и на выходе фотодатчика

18 возникает электрический сигнал, отпирающий электронный счетчик 18, Таким образом, указанный поворот пластинки определяет начало отсчета импульсов, поступающих с фотодатчика 17. Импульсы на фотодатчике 17 возникают вследствие того, что при вращении пластинки 8 на щель (дискриминатор lб) подают то темные, то светлые участки изображения растра 14, даваемого обективом 15.

Счет импульсов заканчивается, когда приходящий с фотодатчика 7 сигнал запирает счетчик 18. Сигнал на фотодатчике 7 возникает в тот момент времени, когда в процессе вращения пластинка 8 поворачивается на некоторый угол от начала отсчета, при котором изображение штриха 4 эталонной линейки 1 после прохождения объектива 5 попадает в щель б. Величина угла, а следовательно, и величина зафиксированного счетчиком 18 отсчета зависят от положения подвижного органа по отношению к штриху 4 эталонной линейки.

Световые потоки от штриха линейки и растра проходят по абсолютно аналогичным оптическим каналам. Поэтому нелинейность, которая вносится пластинкой 8 в движение изображений как штриха, так и растра, на выходе оптической системы одинакова и одновременна. Цена деления растра 14 подбирается

1о с таким расчетом, чтобы получить требуемую точность отсчета. В случаях затруднительного применения такого рода растра возможен вариант устройства, в котором сигнал с фотодатчика 17 используется для синхронизации генератора 19 заполняющих импульсов. Цена импульсов соответствует получению необходимой точности. В этом варианте устройства счетчик 18 считает импульсы, идущие с генератора 19.

2о При работе на станке, например, в режиме преднабора требуется устанавливать нулевой отсчет в счетчике 18 при любом положении подвижного органа относительно штриха эталонной линейки, Эта операция производится посредством оптического компенсатора, например плоскопараллельной стеклянной пластинки, аналогичной по конструкции пластинке 8. Компенсатор устанавливается на пути световых потоков от штриха 4 эталонной личо нейки и растра до пластинки 8. Поворотом компенсатора изображение штриха 4 смещается таким образом, чтобы оно совместилось с началом отсчета растра. В этом положении компенсатор фиксируется, и на счетчике 18

35 устанавливается нулевой отсчет.

Предмет изобретения

40 Фотоэлектрическое устройство для останова станка и контроля положения движущегося органа по авт. св. № 278352, отличающееся тем, что, с целью повышения точности останова и контроля, оно снабжено установленными

4 на движущемся органе станка растром и дискриминатором (щелью), фотодатчик которого соединен со счетчиком через генератор заполняющих импульсов.

Редактор Т. Киселева

Составитель Н. Слатин

Техред Л. Л. Евдонов

Корректор E. Н. Зимина

Заказ 3262/19 Изд. ¹ 1259 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Фотоэлектрическое устройство для останова станка и контроля положения движущегося органа

Похожие патенты:

Патент 280176 // 280176

Оптическое устройство для отсчёта перемещений // 243844

Фотоэлектрический способ слежения за сварочнойдугой // 221876

Система установки шпинделя горизонтально- расточных станков по заданным координатам // 217176

Оптическое отсчетное проекционное устройство для металлорежущих станков со штриховой мерой // 175665

Приспособление для центрирования режущего инструмента при обработке стенок отверстий в изделиях с необработанными наружными поверхностями // 32883

Способ подготовки рамных конструкций к механической обработке на горизонтально-расточном станке // 2129059

Система переключения светового луча для кромки обрабатываемой детали // 2390402

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приспособлениям для индикации требуемого положения детали

Устройство бесконтактного контроля углов заточки и координат вершины инструмента на станках с числовым программным управлением (чпу) // 2399461

Способ измерения параллельности направляющих // 1546234

Изобретение относится к способам определения параллельности направляющих с использованием оптических средств и может быть использовано в станкостроительной, судостроительной и других отраслях промышленности

Предохранительное устройство технологической машины // 2501649

Изобретение относится к предохранительному устройству технологической машины. Предохранительное устройство содержит блок распознавания, предусмотренный для распознавания рабочей ситуации у технологической машины. Блок распознавания включает блок регистрации изображений, предназначенный для контроля первой зоны обеспечения безопасности, и сенсорный блок, отличный от блока регистрации изображений и предназначенный для контроля второй зоны обеспечения безопасности. Вторая зона обеспечения безопасности соответствует зоне рабочего инструмента технологической машины. Сенсорный блок имеет по меньшей мере один диапазон чувствительности для регистрации излучения в инфракрасной области спектра. В результате обеспечивается повышение безопасности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Станок // 2563392

Изобретение относится к области станкостроения. Станок для механической обработки детали (W) инструментом (T) посредством горизонтального и вертикального перемещения шпинделя (14), на котором установлен инструмент (T), и обрабатываемой детали (W) друг относительно друга содержит вертикально подвижный башмак (12), поддерживающий шпиндель (14), установленный с возможностью вращения, устройство (30) для бесконтактного измерения обрабатываемых деталей (W), размещенный на боковой поверхности башмака (12) узел переноса (15) для перемещения устройства (30) между положением (P1) измерения и убранным положением (P2), средство управления (20), которое после оценки того, имеет или нет обрабатываемая деталь (W) плохую посадку или плохую форму, на основании результатов измерений устройства (30) соответствующим образом управляет перемещением инструмента (T) и обрабатываемой детали (W). Изобретение позволяет повысить точность обработки детали. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство и способ для обработки сегмента бетонной башни ветровой энергетической установки // 2583392

Группа изобретений касается обрабатывающего устройства для обработки верхнего края сегмента бетонной башни для подготовки башенного сегмента к установке по меньшей мере одного следующего башенного сегмента. Способ включает в себя движение обрабатывающего средства по краю сегмента для обработки края сегмента. При этом обрабатывающее средство направляют с помощью закрепленного в области края сегмента опорного устройства по опорному устройству и при этом по краю сегмента. Осуществляют обработку края сегмента с помощью обрабатывающего средства во время движения обрабатывающего средства по краю сегмента. Техническим результатом является повышение эффективности обработки. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

Устройство для управления исполнительным органом станка, имеющим не менее трех степеней свободы // 2594545

Изобретение относится к области управления исполнительными органами металлорежущих станков, имеющих не менее трех степеней свободы. Устройство содержит позиционирующий блок, измерительный блок для определения пространственного положения исполнительного органа и блок управления, предназначенный для обработки данных измерительного блока и подачи команды на позиционирующий блок. При этом измерительный блок выполнен в виде не менее трех измерительных маркеров, размещенных на исполнительном органе, и фотокамер, предназначенных для фиксации изображений маркеров, в количестве n= i+5, где n - количество фотокамер, i - количество степеней свободы исполнительного органа. Фотокамеры устанавливаются вне рабочей зоны с образованием вершин правильного многогранника с количеством вершин равным n. Использование изобретения позволяет повысить точность позиционирования исполнительного органа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.