415654

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства1. Кл, 6 05 д 21/О Заявлено 1 О.т 1.1971 ( 164387/18 присоединением заявкиосударственный камите 1Совета й 1 инистров СССРпо делам изобретенийи открытий риоритетпубликовано 15,11,1974. Бюллетень6ата опубликования описания 28.Л.1974 УДК 681,3:62-52(088.8 вторзобретения Л. П. Гусев аявите СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КООРДИНИРОВАННЫ ДВИЖЕНИЕМ ПРИВОДОВПредлагаемое изобретение относится к системам для управления координированным движением приводов. Система может быть использована в машиностроении, в особенности при создании прецизионных станков с цифровым программным управлением. Известны системы для управления координированным движением приводов, каждый из которых содержит электромагнитный задающий блок, постоянный магнит которого, закрепленный на связанном с генератором импульсов диске, связан с магнитными головками эталонного блока и с воспроизводящими магнитными головками, одна из которых закреплена на корпусе привода, вторая связана с исполнительным органом, а третья установлена на валу, связанном с выходным валом дифференциала, входные валы которого связаны с двигателями.Предлагаемая система для управления координированным движением приводов отличается тем, что на валу одного из приводов, жестко закрепленных на общем основании, установлены зубчатые муфты, связанные с выходными валами дифференциалов жестко закрепленных приводов, а постоянные магниты приводов, установленных на подвижных основаниях, связаны с магнитными головками жестко закрепленных приводов. Это позволяет повысить точность взаимнойориентации исполнительных органов приводов.На чертеже изображена кинематическаясхема системы.Система для управления координированным движением приводов состоит из трех приводов с вращательным движением, трех приводов с прямолинейным движением исполнительного органа, ориентированного относи тельно прямоугольной системы координат, ипривода, закрепленного на подвижном основании.Все приводы, входящие в систему, выполнены по одной принципиальной схеме и могут 15 быть пояснены на примере передачп прямолинейного реверсивного движения винта 1 вдоль оси Х.Двигателем 2, например шаговым, вращаютзубчатые колеса 3, 4, 5. При включении зуб 2 п чатой муфты 6 вращение от двигателя 2, связанного со входным валом 7 дифференциала 8, через коническую пару 9 и зубчатое колесо 10 передается на зубчатые колеса 11, 12,Зубчатые колеса 4, 11 и 5, 12 попарно за креплены на валах червяков червячно-винтовых пар 13 и 14. Для жесткой связи зубчатых колес 4, 11 и 5, 12 с червячными валами предусмотрены зубчатые муфты 15, 16, 17, 18.С целью изменения скорости вращения зуб чатых колес 11, 12, привод спабжен щаговым3двигателем 19, который через зубчатую пару20 вращает выходной вал 21 дифференциала 8, При включении зубчатой муфты 15 или16 движение передается через червячно-винтовую пару 13, а включением зубчатой муфты 17или 18 в - через червячно-винтовую пару 14.Электромагнитный задающий блок предназначен для задания и фиксирования движенияисполнительного органа с высокой кинематической точностью и для командного управления двигателями 2 и 19,Он состоит из синхронного двигателя 22,ща валу 23 которого закреплено тактовое колесо 24 с большим количеством прямоугольных зубьев, взаимодействующих с магнитнойголовкой 25, генератора импульсов, связанного зубчатой парой 26 и постоянным магнитом27 с эталонами 28 диска 29. Каждый эталонпредставляет собой корпус из немагнитпогоматериала, внутри которого закреплены двевысокочастотные магнитные головки с рабочими щелями, разнесенными на калибровочный размер в 0,001 мм, 0,01 мм и т. д. Диск29 закреплен на валу 30 редуктора 31, связанного с двигателем 32 и с воспроизводящимимагнитными головками 33, 34, 35, одна из которых (33) закреплена на корпусе (ща чертеже пе показан) привода, вторая (34) установлена на валу 30, связанном с выходным валом21 дифференциала 8, а третья (35) - с зубчатым колесом 36 винта 1.Генератор импульсов вырабатывает задающие импульсы, которые используют для определения угловых поворотов входного вала 7дифференциала 8,Постоянный магнит 27 является возбудителем электромагнитных сигналов в воспроизводящих магнитных головках 33, 34, 35 и в эталонах 28. Воспроизводящие магнитные головки 33 и 34 вырабатывают сигналы, формирующие пачки из задающих импульсов генератора импульсов. Воспроизводящая магнитнаяголовка 35 вырабатывает сигнал, фиксирующий положение исполнительного органа (винта 1). Она связана с эталонами 28 постоянным магнитом 27 в момент совмещения фазсигналов этой головки и любой из магнитныхголовок каждого эталона 28.Эталон 28 вырабатывает два сигнала, фиксирующие точные перемещения воспроизводящей магнитной головки 35. Каждый эталон28 представляет определенное информационное число, например эталон в 1 мм при разрешающей способности привода в 1 мк соответствует информационному числу в 1000 импульсов. Сравнивая это число с числом задающих импульсов, поступающих от генератораимпульсов через воспроизводящие магнитныеголовки 33 и 34 при перемещении магнитнойголовки 35, по эталону 28 определяют разность между действительным и информационным числами, которая характеризует погрешности исполнительного механизма в этом диапазоне.Привод работает следующим образом.5 о 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4При включении генератора импульсов совмещают один из эталонов 28 с воспроизводящей магнитной головкой 35, при этом вращающийся постоянный магнит 27 проходит мимосовмещенных воспроизводящих магнитных головок 33 и 34 и создает в них два сигнала,совпадающих по фазе, Затем приводят в движение винт 1 с помощью червячно-винтовыхпар 13 и 14 путем включения двигателя 2, зубчатых муфт 6, 15, 18 и зубчатой муфты 37 навалу 30,Движение производят на один, два и т. д.шагов до совмещения воспроизводящей магнитной головки 35 со второй магнитной головкой эталона 28. При этом с воспроизводящихмагнитных головок 33 и 34 пройдет пачка иззадающих импульсов, пропорциональная углуповорота выходного вала 21 дифференциала 8.Сравнив эти пачки с информационным числомэталона 28, определяют погрешность передаточного механизма в этом диапазоне.Последовательно перемен,ая эталон 28 нановые шаги, определяют погрешности по всему диапазону движения винта 1 в одном направлении, а при включении зубчатых муфт16 и 17 - в другом направлении.Результаты определения корректирующихпоправок вводят в блок управления (на чертеже не показан) двигателя 19.Отработку корректирующих поправок производят одновременно с выполнением программы двигателем 2.Приводы 38, 39 приводят в движение винты40 и 41, ориентированные относительно осейУ и Л. Выходные валы 42, 43 дифференциалов(на чертеже не показаны) приводов 38 и 39связаны с помощью конических пар 44, 45 изубчатых муфт 46 и 47 с валом 30, на которомустановлена воспроизводящая магнитная головка 34, а исполнительные органы (винты 40,41) соединены с воспроизводящими магнитными головками 48, 49, взаимодействующими спостоянными магнитами и эталонами (начертеже не показаны),Приводы 50, 51, 52 вращательного движения отличаются конструкцией исполнительныхорганов, которые выполнены в виде червячных колес 53, 54, 55 с двумя ведущими червяками каждое. Они ориентированы соответственно относительно осей Х, У, У.Приводы 50, 51, 52 посредством коническихпар 56, 57, 58 и зубчатых муфт 59, 60, 61 связаны с валом 30. На червячных колесах 53, 54,55 закреплены соответственно воспроизводящие магнитные головки 62, 63, 64, связанныес постоянными магнитами 65 и эталонами 66(эталоны и постоянные магниты приводов 50,52 условно не показаны).Все приводы через воспроизводящую магнитную головку 34 и постоянный магнит 27связаны с вопроизводящей магнитной головкой 33, которая является общей базой и началом системы ОХИ.Привод 67, установленный на подвижномосновании, передает движение исполнительно 415654му органу, ориентированному относительно подвижной системы координат, начало которой связано с воспроизводящей магнитной головкой 63. Зная координаты этой головки относительно воспроизводящей магнитной головки 33, включают генератор импульсов 68 и определяют угол между головками 63 и 69 вышеописанным методом с помощью воспроизводящих магнитных головок 70, 71.Определив этот угол с высокой точностью, производят координированное вращение исполнительного органа привода 67 по эталонам 66 в любой последовательности.Привод прямолинейного реверсивного движения винта 1 вдоль оси Х, а также приводы 39, 38, 50, 51, 52 жестко закреплены на общем основании (на чертеже не показано).Предмет изобретенияСистема для управления координированным движением приводов, каждый из которых содержит электромагнитный задающий блок, постоянный магнит которого, закрепленный на связанном с генератором импульсов диске, связан с магнитными головками эталонного ь блока и с воспроизводящими магнитными головками, одна из которых закреплена на корпусе привода, вторая связана с исполнительным органом, а третья установлена на валу, связанном с выходным валом дифференциала, 10 входные валы которого связаны с двигателями, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности взаимной ориентации исполнительных органов приводов, на валу одного из приводов, жестко закрепленных на 15 общем основании, установлены зубчатые муфты, связанные с выходными валами дифференциалов жестко закрепленных приводов, а постоянные магниты приводов, установленных на подвижных основаниях, связаны с магнит ными головками жестко закрепленных приводов,415654 Составитель Т. Рюминадактор Б. Нанкина Техред А. Камышникова Корректор М. Лейзерман пография, пр, Сапунова, 2 Заказ 137113 Изд.1267 ЦНИИПИ Государственного по делам изо Москва, ЛС, Тираж 760 Подписноеомитета Совета Министров СССРретений и открытийаушская наб., д. 4/5