Система управления шпинделем

Номер патента: 724081

Авторы: Киеси, Токидзи

ZIP архив

Текст

ОПИСАИИЕЙЗОБРЕТЕНЙЯК ПАХЕ НТУ(22) Заявлено 280478 (21) 2 б 09357/25-08 Совхоз Советсиик Социазтистичесиик Республик(23) Приоритет - (32) 28,04,77 В 23 0 5/20 Гнсударственннй коми 1 ессср. нн лелям ии 16 ретений и итиро тий(088,8) Иностранцы Токидзи Симадзири и Киеси ХатториИностранная фирма Фудзицу Фанук Лимитедт(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШПИНДЕЛЕМ тома ками Иэобр тизирова и может гулирова шпинделя автомати Извес шпиндел держаща ным угло устройстч т дшипнищийсянутриагнитыт двигал котоуправлрониэати,ение си етение. относится к авнному управлению станбыть использовано для рения скорости и остановкив заданном положении дляеской смены резца,на систма для остановкив заданном положении,. сорасположенный под определм переключатель и стопорново (1,Эта система имеет сложное механическое стопорное устройство.Известна также система управления шпинделем для регулированияскорости вращения шпинделя и остановки его в заданном положении,.сдержащая датчик скс рости шпинделязадатчик скорости, блок сравненияблок регулирования скорости шпиндля и синхронизатор, состоящий изгенератора синусоидальных колебанфазового детектора и блока сравнения 2),Недостатком этой системыния является сложность синхра и трудность его настройкЦель изобретения - упрощтемы управления шпинделем,Для этого в предлагаемой системеуправления синхронизатор содержитимпульсный датчик положения.шпинделя, блок управления положением шпинделя с цифровым эадатчиком и сумматор, причем импульсный датчик положения шпинделя подключен к блокууправления, выход которого соединен с одним из входов сумматора,другой вход суМматора подключен кимпульсному дачику скорости, а выход его включен на вход блокасравнения,На фиг,1 показана передняя бабкастанка; на фиг.2 - структурнаясхема описываемой системы управления.На передней бабке 1 в поках 2 и 3 установлен вращаюшпиндель 4. Расположенные впередней бабки постоянные м5 и обмотка б якоря образуютель 7 постоянного тока, варого является шпинделем.В правом верхнем торцовом участке шпинделя 4 выполнено конусообразное отверстие 8, в котором установлена конусообразная часть 9 держатеЛя 10 резца 11, Натяжной штифт 1;на верхней части рези -еля 10. зацепляется с верхним торцовымучастком тяги 13, расположенной впустотелой части шпинцеля, Таккак тяга 13 натягивается посредством вогнутой пружины 14 влево,то резец 11 закрепляют на шпийделе4 в положении, показанном на фиг.1,Таким образом, при вращении двигателя шпинделя резец 11 принодитсяв действие, На левом торцоном участке шпинделя 4 установлен синхронный шкив 15 для управления скоростьювращения шпинделя 4 и останки егон определенном положении, причемшкив соединен с помощью синхронныхремней 16 и 17 с импульсным датчиком18 скорости и положения шпинделя,В качестне импульсного датчикаскорости и положения шпинделя используется диск 19 с прорезями, причем диск имеет множество прорезей 20, преобразованных в канале наодном диаметре диска с заранее заданными интервалами и одну прорезь 21в канале на другом диаметре. Напротив источника 22 света расположеныдва ФЬтоэлемента 23 и 24, передкотОрыми расположен диск 19 с прорезями. Фотоэлемент 23 является составной частью импульсного датчика скорости, он создает сигНал в нидепоследовательности импульсов приповороте шпинделя 4 на один оборот.Фотоэлемент 24 является составнойчастью импульсного датчика положения шпинделя 4, он создает единст- .венный импульс, соответствующийопределенному угловому положениюпри повороте шпинделя на один оборот,На фиг.1 показано заранее заданное положение шпинделя, в которомон останавливается. Лля снятия резца11 со шпинделя 4 элемент 25, снабженный пазами для поддержания резца,н магазине 26 для хранения инстру-мента, перемещается перпендикулярнореэцедержателю 10 для зацепленияс круговым пазом 27 резцедержателя.Затем передняя бабка 1 перемещаетсявлево приводом подачи,состоящимиз двигателя 28 иходового винта29, посредством которого коленчатыйрычаг 30 повбрачивается по часовойстрелке вокруг вала с помощью плос, кого кулачка 31, преодолевая усилиепружин 32 и проталкиная левый конецтяги 13 к шпинделю нпрано.В реэультате этого натяжной штифт12 реэцедержателя 10 освобождаетсяот стопорения с помощью тяги 13,и резец 11 и резцедержатель 10 помещаются в магазин 26 и шпиндель 4отдельно от резцедержателя 10 перемещается влево, Резец 11 фиксируетсядля предотвращенияего поворота в магазине 26,Кроме того, н случаеиспользования и последствии резца 11 после того,как шпиндель 4 остановится в опре 5 10 15 20 25 ЗО 35 45 деленном угловом положении вращения,передняя бабка 1 перемещается нправодля зацепления шпинделя 4 с резцедержателем 10, а натяжной штифт 12 стопорится тягой 13. В результате этогорезец 11 и шпиндель 4 всегда нзаимнозацепляются при одном и том же угловом соотношении.Для охлаждения шпинделя 4 служиттрубопровод 33, радиаторные пластины34 и двигатель 35 вентилятора дляохлаждения.Система управления шпинделем содержит задатчик скорости, образованный регистром 36 (фиг,2) и цифроаналоговым преобразователем 37, блок 38управления положением шпинделя с цифровым задатчиком, переключатель 39,через который сигнал с задатчикаскорости поступает на блок 40 сравнения, на второй вход которого черезцифроаналоговый преобразователь 41подается сигнал с импульсного датчика скорости, Скорость вращения шпинделя регулируют блоком 42, Сигнал наостанов шпинделя подается от прог -раммной ленты или ручного переключателя 43. Через переключатель 44подают на блок 40 сравнения заданного напряжения малой скорости,а через переключатель 45 подключает к блоку 40 сравнения выходсумма тора 46В случае упранления скоростьювращения шпинделя 4 заданная скорость записывается на программнуюленту, величина этой скорости хранится в регистре 36 и преобразовынается цифроаналоговым преобразователем 37 задатчика скорости в аналогоное напряжение. С другой стороны, блок 38 управления создает управляющий сигнал только для включенияпереключателя 39, через которыйзаданное напряжение прикладываютк одной входной клемме блока 40сравнения, Сигнал датчика 18 скорости, соединенного с двигателем 7шпинделя 4, преобразовывается цифроаналоговым преобразователем 41 ваналоговое напряжение, пропорциональное скорости двигателя. Это напряжение приКладывают к другой входной клемме блока 40 сравнения.Блок 40 сравнинает приложенные напряжения и управляет фазой пусковогосигнала блока 42 регулированияскорости так, чтобы приравнять даннуюскорость двигателя шпинделя к заданной скорости, При подаче сигналана остановку двигателя в определенном положении от программной лентыили ручного переключателя 43 блок38 управления включает переключатель 44 и выключает переключатель39 для того, чтобы подать заданное напряжение малой скорости йаблок 40 сравнения и перевести двигатель 7 на вращение с этой скоростью, После этого в момент первого появления сигнала на импульсном датчике 18 положения, блок 38 управления выключает переключатель ,44 и включает переключатель 45, одновременно вводят в сумматор 46 5 заданную величину угла поворота шпинделя относительно положения, соответствующего появлению импульса в цифровом коде. Сигнал с импульсного датчика скорости поступает на вход сумматора 46 и через переключатель 45 на вход блока 40 сравнения переключают напряжение, пропорциональное разности между заданной в цифровом коде величиной и величиной, равной числу поступающих с импульсного датчика скорости импульсов.С блока сравнения сигнал будет поступать на блок 42 регулированияскорости до тех пор, пока число 20 импульсов, поступающих на сумматор 46, не будет равно заданному, что соответствует остановке шпинделя в определенном положении.Таким образом, двигатель 7 шпин деля, импульсные датчики 18, сумматор 46, блок 40 сравнения, блок 42 регулирования скорости 42 и цифроаналоговый преобразователь 41 составляют контур системы управления положениемшпинделя 4,Формула изобретенияСистема управления шпинделем, содержащая импульсный датчик угловойскорости шпинделя, цифроаналоговыйпреобразователь, задатчик скорости,блок сравнения, блок регулированияскорости щпинделя и синхронизатор,служащий для остановки шпинделя взаданном положении, о т л и ч а ющ а я с я тем, чтО, с целью упрощения системы,: сйнхронизатор содержитимпульсный датчик положения шпинделя, блок управления положения шпинделя с цифровым задатчиком и сумматор, причем импульсный датчик поло"жения шпинделя подключен к блокууправления, выход которого соединенс одним из входов сумматора, другойвход которого подключен к импульсному датчику скорости, а выход сумматора включен на вход блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство 9400436,кл. В 23 д 5/20, 1 б04,71.2. Патент США 93704510,кл.23-368,опублик, 10.05,74.. Редактор В. Ди бобе каз 475/45 иал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 1160 сударственного комит ам изобретений и отк ква, Ж, Раушская

Смотреть

Заявка

2609357, 28.04.1978

ТОКИДЗИ СИМАДЗИРИ, КИЕСИ ХАТТОРИ

МПК / Метки

МПК: B23Q 5/20

Метки: шпинделем

Опубликовано: 25.03.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-724081-sistema-upravleniya-shpindelem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система управления шпинделем</a>

Похожие патенты