Устройство для координирования рабочихорганов металлорежущих ctahkob

ОП И САН И Ерц 818821ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетских Социалистических Республик(22) Заявлено 22,11.77 заявкис присоединением Государственный комитет(53) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КООРДИНИРОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВк измерительно спользовано в мепрограммным уп(71) Заявитель Московское ордена Ленин высшее техническоИзобретение относитсяи технике и может быть италлорежущих станках сравлением,Известны устройства для координирования рабочих органов металлорежущих станков, в которых измерительная часть при диапазоне измерений больше 1 мм состоит из двух или больше ступеней. Часто эти ступени строятся с использованием разных по своей физической природе мер длины, что менее удобно из-за разнородности применяемых элементов особенно в автоматических системах 1.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для координирования рабочих органов металлорежущих станков, содержащее цифровой управляющий блок, привод рабочего органа, соединенный входом с выходом цифрового управляющего блока, а выходом - с рабочим органом, штриховую шкалу, соединенную с рабочим органом, фотоэлектрический преобразователь перемещений рабочего органа, расположенный над штриховой шкалой и соединенный выходом со входом цифрового управляющего блока 2),Однако такое устройство не обеспечивает высокую точность координирования по ордена Трудового Красного Знаменичилище им. Н. Э. Баумана следующим причинам: из-за погрешностей увеличения оптической системы; из-за погрешностей расположения штрихов штриховой шкалы; из-за погрешностей в выполне нии направляющих каретки с фотоэлектрическим измерительным преобразователем перемещений.Целью изобретения является повышениеточности координирования рабочих орга нов металлорежущих станков.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено оптико-механическим компенсатором, приводом оптико-механического компенсатора, фотоэлектрическим 15 круговым преобразователем перемещенийкомпенсатора и вторым цифровым управляющим блоком, при этом компенсатор расположен между штриховой шкалой и фотоэлектрическим преобразователем перемещений рабочего органа, привод компенсатора соединен входами со вторым выходом первого цифрового управляющего блока и выходом второго цифрового управляющего блока, а фотоэлектрический круговой преобразователь перемещений компенсатора соединен выходом со входом второго цифрового управляющего блока, который вторым входом соединен с третьим выходом первого цифрового управляю.щего блока3На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема,поясняющая принцип задания дробной части заданной координаты, а также введения поправок на различные систематические погрешности.Устройство содержит цифровой управляющий блок 1 (на фиг. 1 не раскрыт), привод 2 рабочего органа 3, соединенный входом с выходом цифрового управляющегоблока 1, а выходом - с рабочим органом3, металлическую штриховую шкалу 4 синтервалом делений в один миллиметр, аттестованную по всем штрихам и соединенную с рабочим органом 3, фотоэлектрический преобразователь 5 перемещений рабочего органа 3, расположенный надштриховой шкалой 4 на неподвижной части станка, оптико-механический компенсатор 6, расположенный между штриховойшкалой 4 и фотоэлектрическим преобразователем 5 перемещений рабочего органа 3,привод 7 оптико-механического компенсатора 6, фотоэлектрический круговой преобразователь 8 перемещений оптико-механического компенсатора 6 и цифровой управляющий блок 9 (на фиг. 1 не раскрыт).При этом цифровой управляющий блок1 соединен входом с выходом фотоэлектрического преобразователя 5 перемещенийрабочего органа 3, вторым выходом - совходом привода 7 оптико-механическогокомпенсатора 6, а третьим выходом - совходом цифрового управляющего блока 9;цифровой управляющий блок 9 соединенвторым входом с выходом фотоэлектрического кругового преобразователя 8 перемещений оптико-механического компенсатора6, а выходом - со вторым входом привода 7 оптико-механического компенсатора 6,Фотоэлектрический преобразователь 5 перемещений рабочего органа 3 включаетлампу 10 накаливания, конденсор 11, полупрозрачное зеркало 12, объектив 13 с увеличением (не больше, чем с десятикратным), щелевую диафрагму 14, сканатор 15,соединенный с диафрагмой 14, и фотоприемник 16,В качестве оптико-механического компенсатора 6 использована прозрачная плоскопараллельная пластинка,Устройство работает следующим образом.В запоминающий регистр первого цифрового управляющего блока 1 вводится кодцелой части числового значения заданнойкоординаты, а в запоминающие регистрывторого цифрового управляющего блока9 - коды дробной части заданной коордиты и поправок на погрешности расположения штрихов штриховой шкалы 4 (в принципе можно ввести и коды поправок других систематических погрешностей). Счетчики импульсов целой и дробной частейчислового значения заданной координаты 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 цифровых управляющих блоков 1 и 9 онуляются. В исходное положение устанавливается рабочий орган 3 и оптико-механический компенсатор 6, Включается привод 2 рабочего органа 3. Рабочий орган 3 и соединенная с рабочим органом 3 штриховая шкала 4 начинают перемещаться с достаточно большой скоростью во избежание излишней потери времени. При этом фотоэлектрический преобразователь 5 перемещений рабочего органа 3 вырабатывает электрические импульсы от каждого штриха штриховой шкалы 4, которые после нормирования по амплитуде на входе цифрового управляющего блока 1 поступают в его счетчик импульсов целой части числового значения заданной координаты. На параллельных выходах этого счетчика импульсов целой части заданной координаты образуется код числового значения текущего перемещения рабочего органа 3, который подается в сравнивающее устройство первого цифрового управляющего блока 1. По мере выравнивания кодов, поступающих в сравнивающее устройство первого цифрового управляющего блока 1 от счетчика импульсов и запоминающего регистра целой части заданной координаты, на командное устройство привода 2 рабочего органа 3, подаются командные сигналы для постепенного замедления скорости перемещения рабочего органа 3 с целью обеспечения точного - без перебегов останова его в положение, заданное программой. С целью экономии времени при первой команде на замедление скорости перемещения рабочего органа 3 от сравнивающего устройства цифрового управляющего блока 1 одновременно подается команда на командное устройство привода 7 оптикомеханического компенсатора 6. Включается привод 7 компенсатора 6, Привод поворачивает компенсатор (прозрачную плоско- параллельную пластинку) 6. Как известно, прозрачная плоскопараллельная пластинка при повороте обладает свойством смещать падающий на нее световой луч без изменения направления на величину, пропорциональную углу поворота пластинки. Это дает возможность поворотом плоско- параллельной пластинки относительно оптической оси объектива 13 задать дробную часть числового значения заданной координаты, а также ввести поправки на различные систематические погрешности, например на погрешность расположения штрихов шкалы 4,При этом фотоэлектрический круговой преобразователь 8 перемещений компенсатора 6 вырабатывает электрические импульсы, которые после нормирования по амплитуде на входе цифрового управляющего блока 9 поступают в его счетчик импульсов дробной части числового значения заданной координаты. Код, образованныйна параллельных выходах этого счетчика импульсов дробной части координаты, подается в сравнивающее устройство цифрового управляющего блока У и сравнивается с суммарным кодом, поступающим от накапливающего сумматора. Суммарный код представляет собой сумму кодов дробной части заданной координаты и поправок на различные систематические погрешности, например на погрешность расположения штрихов шкалы 4 и т. д. При равенстве вышеотмеченных кодов сравнивающее устройство цифрового управляющего блока 9 выдает команду на командное устройство привода 7 компенсатора 6, Привод 7 выключается, В результате компенсатор 6 поворачивается на некоторый угол, пропорциональный сумме кодов дробной части заданной координаты и поправок на различные систематические погрешности, а оптическая ось оптической системы О фотоэлектрического преобразователя перемещений 5 смещается на величину Ь, равную сумме дробной части заданной координаты и поправок на различные систематические погрешности,1 аким образом, в процессе перемещения рабочего органа 3 производится задание дробной части численного значения заданной координаты с учетом поправок на различные систематические погрешности.Введение поправок, например, на погрешность расположения штрихов шкалы 4 осуществляется следующим образом,Код целой части координаты от цифрового управляющего блока 1 подается в дешифратор адресов кодов поправок цифрового управляющего блока 9, который выходами соединен со входами запоминающего регистра (постоянное запоминающее устройство), кодов поправок на погрешности расположения штрихов шкалы 4, По команде от первого цифрового управляющего блока 1 код поправки штриховой шкалы, соответствующий целой части числового значения заданной координаты, поступает от постоянного запоминающего устроиства в накапливающий сумматор и суммируется с кодом дробной части заданной координаты.В момент, когда счетчик импульсов це 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 лой части заданной координаты сосчитает количество импульсов, равное целой части заданной координаты, от сравнивающего устройства цифрового управляющего блока 1 подается команда на командное устройство привода 2 рабочего органа 3 на останов и последний останавливается в положение, заданное программой. Формула изобретенияУстройство для координирования рабочих органов металлорежущих станков, содержащее цифровой управляющий блок, привод рабочего органа, соединенный входом с выходом цифрового управляющего блока, а выходом - с раоочим органом, штриховую шкалу, соединенную с рабочим органом, фотоэлектрический преобразователь перемещений рабочего органа, расположенный над штриховой шкалой и соединенный выходом со входом цифрового управляющего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности координирования, оно снабжено оптико-механическим компенсатором, приводом оптико-механического компенсатора, фотоэлектрическим круговым преобразователем перемещений ком пенсатора и вторым цифровым управляющим блоком, при этом компенсатор расположен между штриховой шкалой и фотоэлектрическим преобразователем перемещений рабочего органа, привод компенсатора соединен входами со вторым выходом первого цифрового управляющего блока и выходом второго цифрового управляющего блока, а фотоэлектрический круговой преобразователь перемещений компенсатора соединен выходом со входом второго цифрового управляющего блока, который вторым входом соединен с третьим выходом первого управляющего блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Мироненко А. В. Фотоэлектрические измерительные системы. М., Энергия, 1967, с. 238 - 276.2. Кучер И, М. Металлорежущие станки. Л., Машиностроение, 1969, с, 527 (прототип).818821игСоставитель П, Юровктор И. Гохфельд Техред О. Силуянова Корректор О. Тюрин Заказ 517,17 Изд.253 Тираж 784 Подписное Н 1 Ю Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5графпя, пр. Сапунова,