Устройство для контроля станков

Устройство для контроля станков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТАНКОВ, содержащее преобразователь вибрации и соединенные последовательно полосовой усилитель, полосовой фильтр, детектор со встроенным фильтром низких частот , компаратор, двухвходовой элемент И, блок управления станком, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены соединенные последовательно второй полосовой фильтр, связанный с выходом полосового усилителя, второй детектор с встроенным фильтром низких частот, второй компаратор, элемент НЕ, второй двухвходовой элемент И, выход которого связан с блоком управления станком, соединенным через введенный блок задания уставок с вторым входом второго компаратора и с введенным элементом задержки, причем второй вход элемента задержки связан с блоком управления станком, выход соединен с вторым входом второго элемента И, а второй вход первого элемента И связан с блоком управлеS ния станком. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з1)4 В 23 Я 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3705250/25-80 (22) 01.03.84 (46) 07.09.85. Бюл. № 33 (72) В. Л. Заковоротный, А. Н. Ткаченко, Л. И. Ровенькова и И. Е. Павленко (71) Ростовский-на-Дону ордена Трудового

Красного Знамени институт сельскохозяйственного м ашиностроения (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1077768, кл. В 24 В 49/02, 1982. (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СТАНКОВ, содержашее преобразователь вибрации и соединенные последовательно полосовой усилитель, полосовой фильтр, детектор со встроенным фильтром низких частот, компаратор, двухвходовой элемент И, „„ЯУ„„11771З5 д блок управления станком, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены соединенные последовательно второй полосовой фильтр, связанный с выходом полосового усилителя, второй детектор с встроенным фильтром низких частот, второй компаратор, элемент НЕ, второй двухвходовой элемент И, выход которого связан с блоком управления станком, соединенным через введенный блок задания уставок с вторым входом второго компаратора и с введенным элементом задержки, причем второй вход элемента задержки связан с блоком управления станком, выход соединен с вторым входом второго элемента И, а второй вход первого элемента И связан с блоком управления станком. 8

1177135

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для контроля за процессом обработки на станкахавтоматах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет возможности определения поломки инструмента, неподачи заготовки и превышение предельных динамических нагрузок на станок.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля станков.

Устройство содержит преобразователь 1 вибраций, установленный на шпиндельном подшипнике станка, полосовой усилитель 2, полосовые фильтры 3 и 4, детекторы 5 и 6 со встроенными фильтрами низких частот, компараторы 7 и 8, элемент НЕ 9, двухвходовые элементы И 10 и 11, блок 12 задания уставок и регулируемый элемент 13 задержки, входы которых соединены с соответствующими выходами блока 14 управления станком.

Принцип действия устройства основан на получении сигнала от датчика виброакустической эмиссии о наличии процесса резания и одновременно сигнала о нахождении суппорта станка в режиме «Рабочая подача».

При поломке инструмента или неподаче заготовки в зону обработки отсутствует сигнал о наличии процесса резания в те моменты, когда он должен быть по программе.

В этом случае устройство включает сигнальный маяк и останавливает работу станка по окончании элементарного цикла.

Устройство обеспечивает защиту станка от предельных динамических нагрузок, выключает подачу и вращение шпинделя при возникновении в системе СПИД колебаний большой ам пл итуды.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с преобразователя 1 вибраций, установленного на шпиндельном подшипнике, подается через полосовой усилитель 2 на входы полосовых фильтров 3 и 4. Полосовой фильтр 3 настроен на основную частоту собственных колебаний шпинделя станка. Амплитуда колебаний на этой частоте отражает динамическую нагрузку на шпиндель, которая может превышать допустимую при критическом износе инструмента, неправильно выбранных режимах работы и различных аварийных ситуациях. Сигнал с полосового фильтра 3 детектируется и сглаживается детектором 5 со встроенным фильтром низких частот и подается на компаратор 7.

При превышении напряжения на выходе детектора 5 напряжения срабатывания компаратора 7 (напряжение срабатывания компаратора 7 выставляется заранее в процессе настройки устройства), компаратор 7 срабатывает и на его выходе появляется ло5

50 гическая «1», которая подается на элемент

И 10. На второй вход элемента И 10 от системы ЧПУ станка подается логическая единица в том случае, когда шпиндель станка вращается. Таким образом, если при вращении шпинделя («1» на втором входе элемента И 10) происходит превышение динамической нагрузки в системе СПИД станка, что регистрируется преобразователем 1 и приводит к срабатыванию компаратора 7 («1» на первом входе элемента И 10) на выходе элемента И 10 появляется логическая «1» которая подается на систему ЧПУ и останавливает процесс обработки. Элемент И 10 предотвращает ложное срабатывание устройства во время вспомогательных операций на стенке.

Второй канал, состоящий из полосового фильтра 4, детектора 6 со встроенным фильтром низких частот и компаратора 8 служит для получения сигнала о наличии процесса резания. Полосовой фильтр 4 настроен на частоту в диапазоне 10 — 30 кГц, на которой отношение сигнала от процесса резания к шуму вращающегося подшипника максимально.

Для повышения чувствительности устройства компаратор 8 выполнен с регулируемым порогом срабатывания, изменение которого задается от блока 12 задания уставок, отдельно для каждого инструмента. Необходимость этого вызвана тем, что уровень шума шпиндельного подшипника существенно зависит от скорости его вращения.

Далее сигнал о наличии процесса резания с выхода компаратора 8 подается через элемент 9 НЕ на вход элемента И 11. На второй вход элемента И через регулируемый элемент 13 задержки подается сигнал с блока 14 управления станком о включении рабочей подачи.

Рассмотрим работу этой части схемы для случая, когда режущий инструмент сломан. На выходе компаратора 8 будет логический «1», так как сигнал от зоны резания, формируемый цепочкой 1, 2, 4, 6 и 8 будет отсутствовать (режущий инструмент не касается детали, так как он сломан).

Этот «О» инвертируется элементом НЕ 9 и на вход элемента И 11 приходит «1». На второй вход элемента И 11 после включения рабочей подачи и прошествия времени, устанавливаемого элементом 13 задержки, так же поступает сигнал «1». Поступление двух логических «1» на входы элемента И 11 приведет к появлению сигнала «1» на его выходе, который поступает в систему ЧПУ, остановит станок и включит сигнал вызова наладчика.

Таким образом, сигнал на выходе элемента И 11 будет лишь в том случае, если будет отсутствовать сигнал о наличии процесса резания с выхода компаратора 8 по

1177135

Составитель А. Семенова

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 838 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретеннй н открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Зайцева

За каз 5443/14 прошествии заданного времени после включения рабочей подачи. Сигнал с выхода схемы И ll подается на блок 14 управления станком, включает маяк для вызова наладчика по окончании элементарного цикла обработки и останавливает станок.

Регулируемый элемент 13 задержки введен для предотвращения ложных срабатываний устройства в момент включения рабочей подачи, когда инструмент только подводится к детали. Причем время задержки 1, можно изменять отдельно для каждого инструмента при помощи блока 12 задания уставок, который связан с блоком 14 управления станком и получает от нее информацию о том, какой инструмент в настоящее время находится в работе.