Устройство для регистрации угловых и линейных перемещений

/2 и заявкивсудврственный нвмнтеСвввтв Мнннстрвв Сс 0 рвв делам нзвбретеннйн втнретнй ит е ,43) Опуб(ф 51 Дага ковано 1 5,0 юллетень 1 53) УДК 53,08 (08 8.8) кования описания 33.0, 9 ь Л, Р, ГотпинскийА, И, Молрованский и Й. Я, Шульман(72) Авторы изобретен торское бюков Специальное конст прецизионных с1) Заявител ТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ(5 Изобретение относится к системам рсгистрации и обработки информации.Известны устройства для регистрации перемещений с цифровым преобразователем 1,Я. Однако известные устройства сравнительно сложны, что затрудняет их применение вннрудовании с программным управлением.Наиболее близким по технической сущностик данному изобретению является устройстводля регистрации угловых и линейных перемещений, преимущественно рабочего органа станка с числовым программным управлением, содержащее фотоприемники, подключенные к входу преобразователя, выход которого соединенс системой числового программного управления 3.Известное устройство является прибором 15число-импульсного преобразования накапливающего типа и поэтому обладает тем недостатком. то потеря любого счетного импульсасоздцт неисправимую погрешность,Потеря счетных импульсов обычно вызванаотказами лимбов, оптики, осветителя, фотоприемников, электрической измерительной схемы.При отказе в известном устройстве для измерения угловых и линейных перемещений, например, одного из фотоприемников наблюдается следующее: часть счетных импульсов на ши 2не, соответствующей заданному направлсник перемещения, пропадает, а часть появляется на шине, соответствующей движению в направлении, противоположном заданному.Отказы устройства для измерения угловых и линейных перемещений искажают результаты измерений, а при использовании его в качестве датчика положения или датчика обратной связи, например, в станках с числовым программным управлением (ЧПУ) могут привести к неисправимой погрешности (браку обрабатываемой детали), поломке инструмента или станка, аварийной ситуации,Поэтому в известных устройствах необходим непрерывный контроль исправности ирсобразователя, позволяющий при появлении отказов произвести аварийный останов рабочего органа станка и предотвращающий брак, поломки и аварии.Целью изобретения является повышение надежности контроля работы устройства.Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит схемы совпадения, схему ИЛИ и триггер ошибки, причем выход преобразователя соединен с, первыми входами схем совпадения, вторые входы которой подключены к выходу системы числовогопрограм.ного управления, а выходы схем совпадения соединены с входом схемы И,1 И, выход которой соединен с входом триггера ошибки, выход которого подключен к системе числового программного управления.На фиг, 1 показана блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма напряжений в отдельных точках функциональной схемы при работе без сбоев; ца фиг. 3 - то же, при наличии сбоя в работе.Устройство содержит два фотоприемника 1 и 2, имеющих пространственный сдвиг ца 1/4 периода аналогового циклического сигнала, соединенные с усилителями 3 и 4 постоянного тока, выходы которых соединены с входами триггеров Шмитта 5 и 6, нагруженных на логический блок 7. Блоки 3, 4, 5, 6 и 7 объединены в число-импульсный преобразователь 8, выход которого соединен с системой числового программного управления (ЧПУ) и с входами схем совпадения 9 и 10, выходы которых подключены к схеме ИЛИ 11, Выход схемы ИЛИ соединен с входом триггера ошибки 12, выход которого подключен к системе ЧПУ 13.Работа устройства осуществляется следующим образом. При включении питания формируется сигнал установки О, устанавливающий триггер ошибки 12 в исходное состояние (шина установки О на схеме фиг. 1 не показана).Перемещение подвижной циклической ме. ры преобразователя относительно неподвижйой воспринимается фотоприемниками 1 и 2 как изменение светового потока, которое преобразуется в циклическое изменение напряжения. С выходов фотоприемников 1 и 2 поступают два сигнала синусоидальной формы1,и Г имеющие фазовый сдвиг друг относительно друга, равный 90. Эти сигналы усиливаются с помощью усилителей 3 и 4 а затем подаются на входы триггеров Шмитта 5 и 6, срабатывание которых происходит ца уровнях напряжения Г, и.Образованные таким образом две последовательности П-образных импульсов поступают на входы логического блока 7, формирующего из них счетные импульсы. Наличие двух сигналов с фазовым сдвигом, равным 1/4 периода аналогового циклического сигнала, обеспечивает чувствительность схемы к реверсу. При движении подвижной части преобразователя в одном направлении счетные импульсы появля 5 отся ца одном из выходов логического блока 7, а при движении в обратном направлении -- ца другом выходе логического блока 7.На входы схем совпадения 9, 10 поступают сигналы (Дв. +) и (3 -); (Дв -) и (3 +). Сигналы (Дв +) и (Дв -) являются счетными импульсами, цоступаошими с выхода преобразователя 8. Сигналы (3 +) и (3 -) являются сигналами задания направления перемещения и поступаю с выходов задатчика направления перемещения системы ЧПУ 13.При отсутствии отказов преобразователяна выходах схем .сравнения 9 и 10 будут логические О, и триггер ошибки 12 останется В ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ.При возникновении отказа преобразователя(например выход цз строя одного из фотоприемников) счтные импульсы появляются на шине, соответс-, вующей движению в направлении, противоположном заданному. На выходе одной из схем сравнения 9 и 10 появляется логическая 1, триггер ошибки 12 сбросится.Выход триггера ошибки 12 выдает в системуЧПУ 13 информапи 5 о об отказе.Система ЧПУ 13 выдает ца станок команду 15 аварийный стоп.Непрерывный контроль исправности вьц Одно Отличает предлагаемое устройство от ука- занного прототипа.При использовании данного устройства для 20измерения угловых и линейных перемещений, например, в качестве датчика положения или датчика обратной связи в станках с ЧПУ сигнал триггера ошибки служит для аварийного останова рабочего органа станка и для индикации исправности самого датчика, что знач ггельцо сиикает процец брака изготавливаемых деталей и повышает безаварийность работы станка.Формула изобретенияУстройство для регистрации угловых и линейных перемещений, преимущественно рабочего органа станка с числовым программным управлением, содержащее фотоприемники, подключенные к входу преобразователя, выход которого соединен с системой числового программного управления, отличающееся тем, что, с цельк повышения належностц контроля работы устройства, оцо дополнительно содержит схемы совпадения, схему ИЛИ и триггер ошибки, причем выход преобразователя соединен с первыми входами схем совпадения, вторые входы которой подключены к выходу системы числового программного управления, а выходы схем совпадения соединены с входом схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом триг гера ошибки, выход которого подключен к системе числового программного управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:50. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. Изд. Высшаяшкола, М., 1973, с. 152.2, Авторское свидетельство СССР хь 442378,кл. 6 01 0 5/249, 195.553. Авторское свидетельство СССР Мо 343288,кл. б 08 С 9/06, 192.дуиУ ко гг л Фи 2 Составнтеан В. Костинекрел О. Луговая Корректор 11. Гоксии раж 872 Г 1 олппсное лактор Л. Биб аказ 2570/30