SU1276455A1 - Первичный измеритель положени инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации технологических процессов сварки и резки и позвол ет повысить точность контрол  положени  инструмента относительно поверхности издели , особенно сложного профил . На поверхности инструмента закреплен П-образный магнитопровод с посто нными магнитами и с катушками возбуждени  . Между катушками расположен консольно закрепленный стержень-микровибратор , имеющий дл  оптических преобразований сигнала светоотражающий участок. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.. (Л С

Description

1 Изобретение относитс  к автоматизации технологического производства и может быть применено в металлообра батывающей промьтшенности дл  контрол  размеров изделий, например, при сварке или резке. Целью изобретени   вл етс  повьшге ние точности при контроле положени  инструмента относительно поверхности изделий сложного профил , в том числ и малогабаритных путем измерени  направлени  чувствительного элемента к поверхности издели . На чертеже схематически показан первичный измеритель положени  инструмента относительно поверхности издели . На поверхности инструмента с помощью фланца 1 закрепл етс  П-образный матнитопровод 2 с катушками возбуждени  3, между которыми расположе консольно закрепленный резонансный стержневой микровибратор 4, имеющий светоотражающий участок 5, облучаемы осветителем 6, через диафрагму 7. Приемники 8 отраженного потока ориен тированы в сторону участка 5 и осветител  6, а намагниченна  консольна  часть микровибратора 4 направлена по нормали к контролируемой поверхности 9. ПервичньМ измеритель положени  инструмента работает следующим образом . Закрепленный на инструменте с помощью фланца 1 микровибратор 4 выбираетс  и согласуетс  по своим размерам с заданньм рассто нием до поверх ности издели , а зазор между торцом консоли t - в соответствии с допуском на контролируемое рассто ние..С помощью внешнего (не показан) источника электрических колебаний, подключаемого к входным клеммам а-Ь катушек возбуждени  3, через выпр мительные диоды формируютс  импульсы тока и соответствующее ему магнитное поле, которое совместно с посто нным магнитным полем полюсов магнитопрово да 2 воздействует на металлический стержень-микровибратор 4. При совпадении частоты колебаний внешнего источника и собственной резонансной частоты микровибратора 4 в последнем возникают механические колебани . Дл консольного стержн  эти колебани  могут быть колебани ми изгиба или кручени , определ емыми сечением стер 5 жн  и (или) направлением приложени  усили  к нему. Колебани  микровибратора 4 далее преобразуютс  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 располагаютс  симметрично относительно начального положени  микровибратора , образу  оптическую базу, определ ющую заданный допуск ul, выбираеА| (J мый из соотношени  1, Ь контролируемый размер). Если рассто ние между инструментом и изделием превышает заданное, то амплитуда колебаний стержн  (определ ема  добротностью микровибратора, превышающей 5x10 ) в случае свободно затухающего процесса будет затухать с посто нной скоростью, а дл  непрерывного процесса возбуждени  колебани  стержн  будут характеризоватьс  посто нством амплитуды. Если рассто ние между намагниченной консолью микровибратора 4 и поверхностью 9 издели  будет уменьшатьс , то колебани  будут в случае свободных колебаний затухать с большой скоростью, а в случае непрерывных колебаний они умепьшаютс . Причем скорость затухани  резонансных механических колебаний при приближении стержн  к изделию носит резкий, пороговый характер. Это обусловлено особенностью т говой характеристики микровибратора, заключающейс  в том, что сила взаимодействи  будет обратно пропорциональна квадрату рассто ни  между стержнем и металлической поверхностью . Затухание стержн , преобразуемое с помощью оптической системы в последовательность импульсов, обрабатываетс  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 определ етс  рассто нием между ними и контролируемой поверхностью, образуемым направлением нормали намагниченной консоли стержн  к поверхности металлического издели , позвол ет простыми средствами проводить контроль рассто ни  в устройствах резки и сварки с заданным допуском.

Claims (3)

1. Первичный измеритель положени  инструмента относительно поверхности издели , содержащий закрепленный на инструменте чувствительный элемент и измерительный преобразователь, электрически св занные с генератором перемеьного напр жени  и схемой измерени , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности контрол  за положением инструмента относительно поверхности издели  сложного профил , чувствительный элемент вы--. полнен в виде резонансного стержневого микровибратора из ферромагнитного материала, П-образного магнитопровода , образованного посто нными магнитами с взаимной пространственной ориентацией полюсов, и двух катушек возбуждбни , питаемых импульсным током от генератора переменного напр жени , при этом катушки возбуждени  расположены на стержн х П-образного магнитопровода, один конец резонансного стержневого микровибратора жестко закреплен на П-образном магнитопроводе , а другой - свободный, ориентирован по нормали к контролируемой поверхности издели .

2.Измеритель по п.1, отличающийс  тем, что полюса посто нных магнитов П-образного магнитопровода сориентированы параллельно друг другу.

3.Измеритель по п.1, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  оптического измерени  положени  инструмента, резонансный стержневой микровибратор выполнен с участком светоотражающей поверхности