Первичный измеритель положения инструмента

 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов сварки и резки и позволяет повысить точность контроля положения инструмента относительно поверхности изделия , особенно сложного профиля. На поверхности инструмента закреплен П-образный магнитопровод с постоянными магнитами и с катушками возбуждения . Между катушками расположен консольно закрепленный стержень-микровибратор , имеющий для оптических преобразований сигнала светоотражающий участок. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ® (l() (5D 4 В 23 К 9/10 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3931894/25-27 (22) 17.06.85 (46) 15. 12. 86. Бюл. Р 46 (72) А.А.Ахлынин (53) 621. 791. 94 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 570466 кл. В" 23 К 7/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 933325, кл, В 23 К 7/10, 1980. (54) ПЕРВИЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов сварки и резки и позволяет повысить точность контроля положения инструмента относительно поверхности изделия, особенно сложного профиля. На поверхности инструмента закреплен

П-образный магнитопровод с постоянными магнитами и с катушками возбуждения. Между катушками расположен консольно закрепленный стержень-микровибратор, имеющий для оптических преобразований сигнала светоотражающий участок. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

t 12764

Изобретение относится к автоматизации технологического производства и может быть применено в металлообрабатывающей промышленности для контроля размеров иэделий, например, при сварке или резке.

Целью изобретения является повьш ение точности при контроле положения инструмента относительно поверхности иэделий сложного профиля, и том числе 10 и малогабаритных путем измерения направления нормами чувствительного элемента к поверхности изделия.

На чертеже схематически показан первичный измеритель положения инст- 15 румента относительно поверхности иэделия.

На поверхности инструмента с помощью фланца 1 закрепляется П-образный магнитопровод 2 с катушками воз- 20 буждения 3, между которыми расположен консольно закрепленный резонансный стержневой микровибратор 4, имеющий светоотражающий участок 5, облучаемый осветителем 6, через диафрагму 7. 25

Приемники 8 отраженного потока ориентированы н сторону участка 5 и осветителя 6, а намагниченная консольная часть микровибратора 4 направлена по нормали к контролируемой поверх- Зц ности 9.

Первичный измеритель положения инструмента работает следующим образом.

Закрепленный на инструменте с помощью фланца 1 микровибратор 4 выбирается и согласуется по своим размерам с заданным расстоянием до поверхности изделия, а зазор между торцом консоли hf - в соответствии с допус- 40 ком на контролируемое расстояние. С помощью внешнего (не показан) источника электрических колебаний, подключаемого к входным клеммам а-Ь катушек возбуждения 3, через выпрямительные диоды формируются импульсы тока и соответствующее ему магнитное поле, которое совместно с постоянным магнитным полем полюсов магнитопровода 2 воздейстнует на металлический Я стержень-микровибратор 4. При совпадении частоты колебаний внешнего источника и собственной резонансной частоты микронибратора 4 в последнем возникают механические колебания. ПЛя 5 консольного стержня эти колебания могут быть колебаниями изгиба нли кручения, определяемыми сечением стер"

55 2 жня и (или) направлением приложения усилия к нему.

Колебания микронибратора 4 далее преобразуются в электрические, например, с помощью оптической системы, содержащей осветитель 6 с диафрагмой

7, светоотражающую поверхность 5 и приемники 8 отраженного потока. Отраженный от поверхности 5 световой луч будет периодически последовательно проходить приемники 8, которые располагаются симметрично относитель" но начального положения микровибратора, образуя оптическую базу", определяющую заданный допуск ь1, выбираеhf мый из соотношения -- (I — контроу к лируемый размер).

Если расстояние 7„;: между инструментом и изделием преньппает заданное, то амплитуда колебаний стержня (определяемая добротностью микровибратора, 1 превышающей 5х10 ) в случае свободно затухающего процесса будет затухать с постоянной скоростью, а для непрерывного процесса возбуждения колебания стержня будут характериэонаться постоянством амплитуды, Если расстояние между намагниченной консолью микронибратора 4 и поверхностью 9 иэделия будет уменьшаться, то колебания будут в случае свободных колебаний затухать с большой скоростью, а в случае непрерывных колебаний они уменьшаются. Причем скорость затухания резонансных механических колебаний при приближении стержня к изделию носит резкий, пороговый характер. Это обусловлено особенностью тяговой характеристики микровибратора, заключающейся в том, что сила взаимодействия будет обратно пропорциональна квадрату расстояния между стержнем и металлической поверхностью.

Затухйние стержня, преобразуемое с помощью оптической системы в последовательность импульсов, обрабатывается далее, например, в измерительном преобразователе.

Использование в первичном измерителе в качестве чувствительного элемента резонансного стержневого микровибратора, возбуждаемого на собственной частоте и подвергаемого силовому взаимодействию, которое определяется расстоянием между ними и контролируемой поверхностью, образуемым направ12

Формула изобретения

Составитель В.Ткаченко

Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Редактор М.Бандура

Заказ 6618/10 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 лением нормали намагниченнои консоли стержня к поверхности металлического изделия, позволяет простыми средствами проводить контроль расстояния в устройствах резки и сварки с заданным допуском.

1. Первичный измеритель положения. инструмента относительно поверхности изделия, содержащий закрепленный на инструменте чувствительный элемент и измерительный преобразователь, электрически связанные с генератором переме .ного напряжения и схемой измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля за положением инструмента относительно поверхности изделия сложного профиля, чувствительный элемент вы"-. полнен в виде резонансного стержневого микровибратора иэ ферромагнитного материала, П-образного магнитопрово76455 4 да, образованного постоянными магнитами с взаимной пространственной ориентацией полюсов, и двух катушек возбуждения, питаемых импульсным током от генератора переменного напряжения, при этом катушки возбуждения расположены на стержнях П-образного магнитопровода, один конец резонансного стержневого микровибратора жестtO ко закреплен Hà II-образном магнитопроводе, а другой — свободный, ориентирован по нормали к контролируемой поверхности иэделия.

2. Измеритель по п. 1, о т л и— 5 ч а ю шийся тем, что полюса постоянных магнитов П-образного магнитопровода сориентированы параллельно друг другу.

3. Измеритель по п.1, о т л и—

ЕО ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения оптического измерения положения инструмента, резонансный стержневой микровибратор выполнен с участком светоотражающей поверхности.