411985

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Л. Кл, В 23 с 1 3504 лено 20.17.1970 ( 1436634/25-8) с присоединением заявки-Приоритет -сударственныи камите авета Министров СССР по,делам изобретенийи открытий ДК 621,914,37(088.8 ано 25.1.1974. БюллетеньОпублико Дата опубликования описания 1.Х 1974 Авторизобретени М, Е, Верхолат вител ЭЛЕКТРОКОПИРОВАЛЬНАЯ СИСТЕМА СЛЕЖЕНИ 2 слеже копир машин возбу испол рез э с копи Цел быстро дящей произв станко ческогю изобретения ействия и точи системы, обесп дительности ко и значительное уровня. является повышение сто копирования слечивающее увеличение ировально-фрезерных повышение их техниобретение относится к станкостроению. вестна электрокопировальная система ния с взаимосвязанными каналами для овально-фрезерных станков на электроных усилителях с поперечным полем ждения, соединенных с одной стороны с нительными двигателями, а с другой чеектромеханический преобразователь - ровальным прибором. Это достигается благодаря тому, что в поперечную цепь электромагнитного усилителя введена жесткая отрицательная связь по току, В копировальный прибор установлен автономный датчик, соединенный с каждым из каналов управления через фазочувствительный выпрямитель и пассивный интегрирующий блок. В каждый из каналов встроен блок, осуществляющий коррекцию по угловой ошибке и ее производной.Кроме того, пазовые двигатели известной системы заменены на малоинерционные с гладким якорем. На фиг. 1 представлена блок-схема системы слежения; на фиг. 2 - устройство формирования угла выхода системы слежения.Система слежения содержит два совершенно идентичных взаимосвязанных канала, исполнительные двигатели которых перемещают узлы станка по взаимноперпендикулярным направлениям, Каждый канал состоит из двухкаскадного промежуточного усилителя 1 и 2, электромашинного усилителя (ЭМУ), условно представленного в виде двух звеньев: поперечная цепь 3 ЭМУ и продольная цепь 4 ЭМУ; малоинерционного двигателя 5 постоянного тока, с валом которого жестко соединен 15 измеритель скорости в тахогенерат б; рабо.чего узла копнровально-фрезерного станка.Для обеспечения требуемого быстродействия и устойчивости системы слежения в каждом канале предусмотрены корректирующие о связи (так называемые внутриканальные связи) в частности: жесткая 7 и гибкая 8 отрицательные связи по току поперечной цепи ЭМУ, а также жесткая 9 и гибкая 10 отрицательные связи по скорости исполнительного двигателя б.. Жесткая 7 отрицательная связь по токупоперечной цепи ЭМУ необходима для уменьшения постоянной времени контура поперечной цепи. Уменьшение этой постоянной времени пропорционально глубине жесткой обратной отрицательной связи. При глубинеэтой связи, равной трехкратной, быстродействие системы для исполнительного двигателяпостоянного тока с гладким якорем можно довесъи до со=2500 секвместо 60 - 800 сек при применении двигателя в общепромышленном исполнении с зубцовым якорем и ЭМУбез предлагаемой жесткой обратной отрицательной связи по току поперечной цепи.Управляющие сигналы системы формируются при помощи специального электромеханического преобразователя 11, измеряющего рассогласование между ощупывающим шаблон (модель) пальцем и фрезой, с последующим преобразованием этого рассогласованияв электрическую величину, пропорциональную соответственно б,.= 2 сова и б=гз 1 па,где г - величина рассогласования,а - угол слежения.В данном случае копировальный приборсостоит из трех датчиков: датчиков 12 и 13непрерывного пропорционального действия,формирующих управляющие сигналы по осямОх и Оу; датчика 14 дискретного действия,формирующего сигналы, равные по амплитуде, но разные по фазе (фаза сигнала зависитот знака г - г, =Ля).Напряжение выхода датчиков 12 и 13 после суммирования подается на фазочувствительные выпрямительные устройства 16 обоихканалов, выходы которых служат управляющими сигналами этик каналов.Кроме того, суммарное напряжение выхода датчиков 12 и 13 устройством 16 преобразуется в сигнал, пропорциональный углу входа системы (р), который вычитается из величины, пропорциональной углу выхода этойсистемы (рных ), формируемой устройством 17.Разность Лср=ср; - ср,. и производная Лсрвводятся в систему слежения (отдельно в каж 40дый ее канал). Так в предлагаемой системеслежения осуществляется компенсация угловой ошибки.При таком способе компенсации угловойошибки системы этим звеном обхватываются45только ее электрические звенья, включая иисполнительные двигатели по параметру скорости.Особенность такого способа компенсации 50угловой ошиоки системы слежения состоит втом, что она действует при разомкнутой системе по положению. Это весьма важно длявзаимосвязанных каналов системы слежениякопировально-фрезерных станков, имеющихотносительно большие зазоры (люфты), в кинематических цепях механизмов подачи.Устройство 11 формирования угла выходасистемы слежения состоит из двух элементов.Первый элемент содержит постоянный магнит18, внутри которого на шариковых опорах свободно вращается полый якорь 19. На якореуложены две обмотки, электромагнитные осикоторых смещены между собой на 90. Этиобмотки питаются соответственно от напряжения тахогенераторов б исполнительных двигателей б обоих каналов следящей системы. В результате взаимодействия между магнитным потоком постоянного магнита 18 и суммарным потоком обеих обмоток якоря 19 осуществляется соответствующая однозначная ориентация полого якоря в полости, перпендикулярной к оси его вращения.Второй элемент устройства состоит из малоинерционного синуснокосинусного вращающегося трансформатора 20 с полым ротором 21. Обмотка статора 22 почитается от источника переменного тока несущей частоты. Обмотки ротора 21 нагружены соответственно на выходные трансформаторы 23 и 24, вторичные обмотки которых питают рабочий трансформатор 26. Вторичные обмотки 23 и 24 включены согласно. При этом фаза напряжения вторичной обмотки 25 зависит от положения ротора 21 по отношению к статору 22. Так как вал якоря 19 жестко соединен с валом вращающегося трансформатора 20, то, следовательно, при соответствующем согласовании исходных положений обоих элементов устройство 17 будет формировать угол выхода системы слежения (ср ).,Повышение статической точности копирования достигается вводом в систему слежения сигнала )Ж, где где г, - радиус начального рассогласованиямежду фрезой и пальцем копировального прибора;г - радиус текущего рассогласованиямежду фрезой и пальцем копировального прибора.,Это позволяет в установившемся режиме слежения ошибку коирования свести практически к нулю без нарушения исходных динамических качеств системы слежения.Устройство формирования интегральной составляющей, описываемой выражением Ь:а, состоит из автономного дискретного датчика 14, смонтированного в копировальном приборе 11, фазочувствительного выпрямителя 26 коррекции и пассивного интегрирующего звена 27, на вход которого подается напряжение выхода выпрямителя 26, а выход звена 27 поступает на промежуточный усилитель 1, Дискретный датчик 14 питается напряжением переменного тока на несущей частоте от смесителя 28 копировального прибора 11. Амплитуда этого напряжения является постоянной величиной.Датчик 14 выполнен так, что при его действии на вход выпрямителя Зб подается напряжение с постоянной амплитудой, но фаза его зависит от знака Ь; =г - г,.Фазочувствительный выпрямитель 26 одного из каналов питается напряжением переменного тока несушей частоты, изменяющегося по закону Аюпов, тогда как выпрямитель второго канала - по закону АсозЫ. Это позволяет получить на выходе выпрямитель 26411985 11 первого канала напряжение постоянного тока (выпрямленное), пропорциональное Вяпср., а на выходе выпрямителя 2 б второго канала - соответственно Всояр Следовательно, первый канал корректируется поЬц ф=Ь (1) з 1 п в., а второй - соответственно по Ып (Ц=Ья(8) совгде 3Ь-я (1) + Ь"ецио) = = Ь:. (8). Предмет изобретения Электрокопировальная система слежения с взаимосвязанными каналами для копировально-фрезерных станков на электромашинных усилителях с поперечным полем возбуждения, соединенных с одной стороны с исполнительными двигателями, а с доугой через электромеханический преобразователь - с копировальным прибором, причем двигатели обхвачены глубокими жесткой и гибкой отрицательными связями по скорости, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности слежения системы, в поперечную цепь электромашинного усилителя введена жесткая отрицательная связь по току, а в ко О пировальный прибор установлен автономныйдатчик, соединенный с каждым из каналов управления через фазочувствптельный выпрямитель и пассивный интегрирующий блок, причем в каждый из каналов встроен блок, 15 осуществляющий коррекцию по угловой ошибке и ее производной.