Устройство для контроля поломки режущего инструмента

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации технологических процессов обработки материалов резанием. Цель изобретения - повышение надежности контроля поломки режущего инструмента за счет применения аналогового сравнения сигнаФиг . 5 лов двух датчиков, расположенных со смещением друг относительно друга на целое число шагов зубьев инструмента, и установки их в подпружиненные рычаги. Устройство содержит измеритель перемещений , состоящий из автогенератора, кольцевого детектора и дифференциальных индуктивных датчиков 1 и 2, входящих в две параллельные измерительные цепи. К точкам соединения кольцевого детектора с конденсаторами 9 и 10 подключен аналоговый переключающий пороговый элемент 20. Датчики 1 и 2 встроены в поворотные рычаги, которые имеют возможность отскока от действия осколка инструмента. Устройство позволяет снизить брак продукции при автоматизированном производстве, 1 з.п.ф-лы, 6 ил. СО С о ю п. со XI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I. Д)@-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4294265/28 (22) 23.06.87 (46) 07.01.91, Бюл. М 1 (71) Горьковское станкостроительное производственное обьединение (72) С.Ф. Смирнов и А.E. Журавлев (53) 620.179.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 1076735, кл. 6 01 В 7/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОМКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроеwe и может быть использовано при автоматизации технологических процессов обработки материалов резанием. Цель изобретения — повышение надежности контроля поломки режущего инструмента за счет применения аналогового сравнения сигна„„ Ы„„1619137 А1 лов двух датчиков, расположенных со смещением друг относительно друга на целое число шагов зубьев инструмента, и установки их в подпружиненные рычаги.

Устройство содержит измеритель перемещений, состоящий из автогенератора, кольцевого детектора и дифференциальных индуктивных датчиков 1 и 2, входящих в две параллельные измерительные цепи. К точкам соединения кольцевого детектора с конденсаторами 9 и

10 подключен аналоговый переключающий пороговый элемент 20. Датчики 1 и 2 встроены в поворотные рычаги, которые имеют возможность отскока от действия осколка инструмента. Устройство позволяет снизить брак продукции при автоматизированном производстве, 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относит я к машиностроению, в частности к обработке материалов резанием, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов.

Цель изобретения — повышение надежности контроля, На фиг, 1 приведена схема контроля поломки одного инструмента; на фиг. 2— схема контроля поломки двух одновременно работающих инструментов; на фиг. 3— механическая часть устройства; на фиг. 4— сечение А — А на фиг. 3, на фиг. 5 — принципиальная схема; на фиг. 6 — структурная схема аналогового переключающего порогового элемента, Устройство содержит датчики 1 и 2, электронный блок 3 сравнения. Датчики 1 и

" встроены в поворотные рычаги 4.

Рычаги 4, закрепленные на осях 5, поджаты пружинами 6 до упоров 7 и 8 в двух направлениях: вдоль оси их поворота и в направлении, встречном направлению перемещения инструмента, Электрическая часть устройства содержит конденсаторы 9 и 10, кольцевые диодные детекторы 11 — 14, диоды 15 и 16 включены B базовые цепи транзисторов 17 и 18, образующие с трансформатором 19 генератор прямоугольного напряжения, а аналоговый переключающий пороговый элемент 20 подключен к точкам соединения кольцевого детектора с конденсаторами.

Аналоговый переключающий пороговый элемент 20 состоит из дефференциального усилителя 21 с биполярным питанием, содержащего интегрирующую цепь на выходе, двух электронных ключей 22 и 23, содержащих цепи формирования длитель-. ности импульса и пороговый элемент, и выходного переключающего элемента 24.

Устрой тво работает следующим образом.

При контроле поломки одного инструмента датчики 1 и 2 расположены со смещением Кт, где K = 1, 2, 3,...; t — шаг зубьев инструмента. Датчик 1 всегда первым инициирует поломку зуба, в блоке 3 сравнения сигналы, разные по амплитуде, вычитаются и на выходе получается логическая единица

При контроле поломки или относительного сдвига двух одновременно работающих инструментов датчики 1 и 2 располо;кены со смещением Кр, где К = 1, 2, З...„p — смещение инструментов. Любой из датчиков может инициировать поломку или сдвиг, в блоке сравнения сигналы, разные по амплитуде, вычитаются, и на выходе получается логическая единица.

Ф

Электронная -асть блока 3 сравнения работает следующим образом, Параллельные цепи последовательно соединенных дифференциальных обомоток датчиков 1 и 2 и конденсаторов 9 и 10 включены в цепь положительной обратной связи автогенератора.

Через диодные детекторы 11 — 14 протекает переменный ток, по форме близкий к синусоидальному. Благодаря наличию диодов 15 и 16 ток контура непосредственно протекает череЗ эмиттерный переход открытого в соответствующий полупериод транзистора 17 или 18. Второй тр íçèñòîð в это время закрыт, Генератор прямоугольного напряжения работае практически без нагрузки, поэтому при ceo запуске ток в контуре, начиная с первого же такта, достигает установившегося значения. Транзисторы 17 и 18 работают без смещения, что обеспечивает их переключение вблизи момента перехода тока контура через нуль, и генератор работает в резонансном режиме.

При одновременном прохождении мимо индуктивных датчиков 1 и 2 впадин или зубьев инструмента зарядка на обкладках конденсаторов будет одинаковой, суммарный потенциал на выходе дифференциального усилителя примерно раве нулю, ключи 22 и 23 открыты, выходной переключающий элемент 24 включен и разрешает работу станка во включенном состоянии вращения шпинделя.

В случае поломки зуба один из датчиков зафиксирует зуб, а второй — отсутствие зуба, B результате чего зарядка одного иэ конденсаторов изменится, на выходе дифференциального усилителя 21 появится напряжение, близкое к напряжению одного из г.олюсов питания, при увеличении абсолютного значения напряжения дo определенного уровня один из ключей 22 (23) закрывается, входной переключающий элемент 24 отключает и запрещает работу станка, При контроле поломки двух одновременно работающих инструментов работа электронной и механической частей устройства аналогична.

Предлагаемое устройство позволяет также регистрировать сдвиг одного из двух одновременно работающих инструментов, так как в этом случае датчики 1 и 2 будут рассогласованы, на выходе дифференциального усилителя 21 появятся биения напряжения положительной и отрицательной полярности, электронные ключи 22 и 23 bio очереди (в такт прохождения зубьев мимо датчиков 1 и 2) будут закрываться, а выходной переключающий элемент отключится

1619137 при первом импульсе на выходе одного из электронных ключей.

При разрушении зуба инструмента осколок, как правило, отклоняется от траектории перемещения преимущественно в одну 5 из сторон, т.е. попадает в зону одного иэ датчиков, в результате один из рычагов 4, закрепленный на оси 5, повернется, скручивая пружину 6, и, сходя с упоров 7 и 8, отскочит от инструмента. 10

В результате на входе дифференциального усилителя появится явное рассогласование, и работа электронной части устройства повторится. Отскок датчиков от инструмента дублирует контроль поломки 15 зуба, а поэтому повышает надежность устройства.

Формула изобретения

1, Устройство для контроля поломки ре- 20 жущего инструмента, содержащее измеритель перемещений, состоящий из двух индуктивных датчиков, кольцевого диодного детектора, генератора прямоугольного напряжения С целью положительной обратной связи, трансформатора, связанных с соответствующими датчиками с образованием двух параллельных цепей конденсаторов, которые включены в цепь положительной обратной связи генератора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено аналоговым переключающим пороговым элементом, связанным с конденсаторами и состоящим из двух электронных ключей с цепями формирования длительности импульса порогового элемента, а датчики предназначены для установки на инструменте со смещением друг относительно друга на контролируемую зону.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено двумя поворотными рычагами, на которых закреплены соответствующие датчики, и возвратными пружинами, связанными с соответствующими рычагами.

1619137

1579137

Составитель А. Лобанов

Редактор Л. Гратилло Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Демчик

Заказ 41 Тираж Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101