Устройство для управления приводами копировального станка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоки Советских Социалистических Ресаубликт авт. свидетельства Я Зависимо аявлспо 03,7.1969 (М 131792925-8) присоединением заявки Ле комитет ло делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРМПК В 23 35126УДК 621.314.37(088.8 Приоритет убликовано 05,7.1970. Бюллетень М Дата опубликования описания 5.Х 1,197 Авторы зобретенияУПРАВЛЕНИЯ ПРИЛЬНОГО СТАНКА Известны устройства для управления приводами копировального станка, в которых копировальный прибор с выходной информацией в виде трех сигналов, отображающих перемещения пальца копировального прибора по 5 нормали к копиру в проекциях на координатные оси, соединен с блоком формирования сигналов управления каждым приводом подачи через сумматор сигналов копировального прибора и блок сравнения выходного сигнала 10 сумматора с опорным сигналом. Однако известные системы не обеспечивают строчечного копирования.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что, с целью повышения точности, сумматор выполнен в виде алгебраиче ского блока с делителями, обеспечивающими теоретически минимальные отклонения полученной суммы ог расчетной геометрической и геометрического блока суммирующего сигна лы копировального прибора, выход которого соединен с одними из обмоток реле алгебраического блока, а другие обмотки соединены с одним из датчиков копировального прибора так, что при помощи контактов реле делитель 2 с большим коэффициентом передачи соединен с большим из входшлх сигналов алгебраического блока. Для автоматического обхода контура и повышения астатизма системы при строчечпом копировании блок формирования 30 касательной составляющей суммарного сигнала соединен с геометрическим блоком сумматора, а блок формирования нормальной составляющей соединен с блоком сравнения выходного алгебраического блока сумматора и опорного сигнала.1-1 а фиг. 1 дана блок-схема управления копировально-фрезерным станком; на фиг. 2 - блок-схема алгебраического сумматора; на фиг. 3 - принципиальная схема алгебраического сумматора; на фиг. 4 - векторная диаграмма напряжений, являющихся отображением перемещений пальца и скоростей копирования, где обозначено суммарное перемещение пальца с 1 х, составляющие перемещения пальца 11 х, Ьг, 1 л, суммарная скорость подачи Ъ и касательная Ъ. и нормальная 17, составляющие скорости подач.Предлагаемая система управления состоит из трехкоординатного копировального прибора 1 (см. фиг, 1), блока коммутации сигналов копировального прибора 2, геометрического сумматора 3 сигналов датчиков копировального прибора, усилителя 4 сигналов геометрического сумматора, амплитудного ограничителя 5, усилителя б сигнала после ограничителя усилителя 7, формирующего касательную составляющую сигнала управления, усилителя 8 сигнала датчика, измеряющего величину проекции перемещения пальца на3направление, нормальное плоскости копирования, выпрямителей 9 и 10 сигналов, поступающих в алгебраический сумматор 11, блока сравнения 12 выходного сигнала алгебраического сумматора с опорным сигналом, модулятора 13, усилителя 14 нормальной составляющей сигнала управления, выпрямителя блокировки 16, суммирующего усилителя 16, фазочувствительцых усилителей 17 ц 18, пц таемых напряжениями переменного тока, сдвинутых между собой на 90 эл. град. блока коммутации 19 сигналов управления силовыми приводамц, усиди елей 20, 21 и 22 мощности сигналов управления, исполнительных двшателей 23, 24 и 25 подачи рабочих органов 26, 27 ц 28, блока сравнения сигнала осевого дачика 29 копировального прибора с огорцьм сш налом и фазочувствительного усилите;я 30 сигнала управлиця осевого привод.Ллгеб 1 заический сумматор 11 содержит реле Р с обмоткой Рсоединенной с выпрямцтелем 9 ц обмогкой Р, соединенной с выпрямителем 10, причем ко":такты реле Р соедц. цяют делители Д,; Д (см. фиг. 2 и 3) с выпрюцтелямп 9 и 10 (см, фиг. 1).Система управления действует следующим образом.Фазовое управление двумя следящими подачамп от трехкоординатного копировального прцоора осуществляется на основании информации о текущем угле копирования(см, фиг, 4) и о скалярной величине геометрической суммы сигналов с. всех трех датчиков копировального прибора.Текущий угол копирования формируется в виде сдвига по фазе суммарного напряжения двух датчиков, измеряющих составляющие перемещения пальца в плоскости копирования, по отношению к напряжению одного из них. Эта геометрическая сумма формируется блоком 3 (см. фцг, 1). Например, при копировании в плоскости ХОУ, суммируются сигналы Ьх и с. Полученный в результате суммирования сигнал Охг сдвинут на угол гу по отношению к сигналу Ух (см. фиг. 4). Прц копировании в плоскостях ХОЛ или УОЛ получают сигналы 1 хх или Угх, суммируя, соотгетственно, Ьх с Ух или Уг с Ух,Суммарная величина геометрической суммы сигналов с всех трех датчиков копировального прибора получается в блоке 11 путем алгебраического сложения двух сигналоз ца делителях Д, и Д: (см. фцг. 2),Одцп цз этик сигналов получается после выпрямления выпрямителем 9 выходного сигнала блока 3, а другой - после усиления усилителем 8 и выпрямления выпрямителем 10 сцгнала третьего датчика копировального прибора. Алгебраическое формирование осуществляется по формуле, полученной из принципа наилучшего равномерного приближения функции: а-+62=0,9 б 0 а+0398 Ь при а)Ь,2783614Погрешность формулы це превышает 4 о.ОlКоэффициенты 0,9 б 0 ц 0,398 являются оптимальными, Коэффициенты выведены из следощх соогношений;5 11 12- + 1 - =0,9 бО и2 2 - 1)2 2 1+ф 4 - 22= 0,398Делитель Д, сумматора 11 имеет коэффициент передачи 0,9 бО, а делитель Д - 0,398.Обмотки Р и Р реле Р подключены соответственно к выпрямителям 9 и 10 встречнопо потоку, Переключение контактов происходит при изменении знака разности напряжений с 1 а и У.Контакты реле Р коммутируют цепи такимобразом, чтобы большее из напряжений Удили (.Уз подавалось на делитель Д, а меньшее - на делитель Д,Для формирования касательной составляющей сигнала управления силовыми приводами, выходной сигнал Уд сумматора 3 послеусилителя ограничивается по амплитуде диодцым ограничичелем 5, а затем поступает нафильтр-усилитель б, восстанавливающий синусоцдальную форму напряжения после ограцчсия. Ограц епце амплитуды сигнала Удобеспечивает независимость скорости слежения от амплитуды напряжения выхода сумматора 3. Касательная составляющая формируется усилителем 7.Для формирования нормальной составляющей сигнала управления силовыми приводами сумма всех трех сигналов копировальногоприбора в сумматоре 12 сравнивается с опорным напряжением сО, и разностный сигналмодулцруется частотой, сдвинутой по фазе на90 эл. град. угла по сравнению с напряжени 4 О ем касательной составляющей, Напряжение., соответствует номинальному смещениюпальца от свободного положения под действием копира. Радиус пальца превышает радиус фрезы на величину номинального смеще 45 ция, чем достигается совпадение обработанцоц поверхности с когиром,Модулированный разностный сигнал поступает в усилитель 14, формирующий нормальную составляющую. Нормальная и касатель 50 ная составляющие усиливаются в суммирующем усилителе 16, Нормальная и касательнаясоставляющие суммарного сигнала через выпрямитель блокировки 15 связаны между собой таким образом, чго с увеличением ампли 55 туды нормальной составляющей амплитудакасательной составляющей уменьшается.Суммарный сигнал с выхода суммирующего усилителя 16 гоступает на фазочувствительные усилители 17 и 18, питаемые напря.60 жениями переменного тока, сдвинутыми между собой на 90 эл. град. Поэтому напряжения постоянного тока, снимаемые с выходафазочувствительных усилителей 17 и 18, пропорциональны составляющим вектора сум 65 марцого сигнала по осям движения рабочихапов станка. Выбор двух рабочих органов трех (2 б, 27 и 28) производится блоками мутации 19 в соответствии с плоскостью ирования, Третий рабочий орган перемеется периодически. Тиристорные управляе выпрямители 10, 21 и 22 усиливают сигы управления исполнительными двигатели 23, 24 и 25 по мощности. При трехмер копировании автоматический обход кона обеспечивается, как и при двухмерном, налами Ух, У и рабочими органами 26 7 по описанному принципу, без подачи сиг а Уз=У в сумматор 11, Сигнал Уз после ления подается в сумматор 29, где сравни;тся с опорным напряжением У,. Разностй сигнал выпрямляется фазочувствительм усилителем 30 и через усилитель 22 упляет исполнительным двигателем 25 осео рабочего органа 28..аким образом, описанная система управия обеспечивает работу всеми методами ирования с помощью одного копировальо прибора и является астатической как при ггурной, так и строчечной обработках,Предмет изобретенияУстройство для управления приводами ировального станка, в котором копироьный прибор с выходной информацией в е трех сигналов, отображающих перемещение пальца копировального прибора по нор.мали к копиру в проекциях на координатные оси, соединен с блоком формирования сигналов упразлення каждым приводом подачи через сумматор сигналов копировального прибора и блок сравнения выходного сигнала сумматора с опорным сигналом, отличаошееся тем, что, с целью повышения точности, сумматор выполнен в виде алгебраического блока с делителями обеспечивающими теоретически минимальные отклонения получецрой суммы от расчетной геометрической и геометрического блока суммируюгцего сигналы копировального прибора, выход которого соединен с одними из обмоток реле алгебраического блока, а другие обмотки соединены с одним из датчиков копировального прибора так, что при помощи контактов реле делитель с большим коэффициентом передачи соединен с 20 большим пз входных сигналов алгебраического блока.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем,что, с целью автоматического обхода контура н повышения астатизма системы при строчеч ном копировании, блок формирования касательной составляющей суммарного сигнала соединен с геометрическим блоком сумматора, а блок формирования нормальной составля 1 ощей соединен с блокэм сравнения выходно- ЗО го алгебраического блока сумматора и опорного сигнала,278361 Состазнгель А, АндриановРедакгор Г, К. Гончарова Корректор Л. В. Ю голография, пр. Сапунов аказ 319ЦНИИПИ 4 Комитета по Тираж 480елэк 1 пюбретений и открытий прн Сосква, М(-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписно е Министров СССР