Устройство для управления металлорежущим станком
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Союз Советски кСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 746421(72) А вторы изобретения С. А. Авдушев, С. Ф, Гольдшмид и С. В, Демидов Особое конструкторское бюро станкостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУ 1 ЦИМСТАНКОМ Изобретение относится к автоматизации производства и может использоваться в системах управления при обработке штампов,Известно электромеханическое двухкоординатное следящее устройство для фрезерования по копиру деталей с криволинейным замкнутым контуром, которое содержит копировальный прибор с индуктивным датчиком, входной усилитель копировальной системы, подключенч1 О ныи к выходу датчика. Выход усилителя соеди. нен с вращающимся трансформатором, выходные обмотки которого через выходной усилитель копировальной системы соединены с двумя электромеханическими усилителями. Команды15 с этих усилителей поступают на электродвигатели продольной и поперечной подач, Сигнал индуктивного датчика используется одновременно для поворота вектора подачи в соответствии с направлением контура и корректированием ошибки слежения путем подачи сигнала от датчика на обмотку статора вращающегося трансформатора, управляющего органами подачи, и на привод вращения его ротора(11. Однако, при изготовленииштампов, когда возникает необходимость воспроизведения острых кромок, неизбежно происходит отрыв пель. ца от копира, что определяется принципом действия современных копировальных приборов и не зависит от быстродействия систем управления копированием. Для продолжения процесса обработки станочник должен подвести палец копировального прибора к копиру вручную и вклю. чить автоматический режим копирования. Это приводит к большим потерям станочного време. ни,Таким образом, недостаткам этого устройства является потеря информации о направлении подачи при отрыве пальца копировального прибо ра от копира.Известное устройство - трехкоординатный копировальный прибор, соединенный с блоком формирования сигналов управления каждым приводом подачи через сумматор сигналов копи. ровального прибора и блок сравнения выходного сигнала сумматора с опорным сигналом, содер. жащее два фаэочувствительных усилителя, питае. мых напряжениями переменного тока, сдвинутыми421 3 746 между собой на 90 эл.град. Выбор двух рабочих органов из трех производится блоками коммутации в соответствии с плоскостью копирования. Копировальный прибор выдает информацию в ви. де трех сигналов, отображающих перемещение пальца копировального прибора по нормали к копиру в проекциях на координатные оси. Сум. матор выполнен в виде алгебраического блока с делителями, обеспечивающими теоретически минимальные отклонения полученной суммы от рас. 10 четной геометрической, и геометрическогоблока, суммирующего сигналы копировального прибора, Текущий угол копирования формирует. ся в виде сдвига по фазе суммарного напряжения двух датчиков, измеряющих составляющие 15 перемещения пальца в плоскости копирования по отношению к напряжению одного из них 12).Недостатком такого устройства является потеря информации о направлении подачи при отрыве пальца копировального прибора от ко йира.Наиболее близким техническим решением является трехмерное копировальное устройство, содержащее копировальный прибор с тремя датчиками координат по осям Х, У, Е, переклю. 25 чатели для соединения любых двух датчиков со средствами управления для осуществления относительного перемещения копира и чувствительного органа в соответствующих (выбранных) направлениях, а также усилительно-преоб- ЗО разовательные блоки. Выходы датчиков соеди. нень через один из переключателей выбора плоскости копирования с усилительно-преобразовательными блоками, выходы которых подключены ко входам фазовых дискриминаторов, Выходы фазовых дискриминаторов через второй переключатель выбора плоскости копирования соединены со входами приводов подач. При относительном перемещении копироваль, ного прибора и копира в трех датчиках выра.батываются сигналы, соответствующие отклонениям в трех взаимноперпендикулярных направлениях, Через переключатели выбора плоскости копирования и калибрующий блок эти сигналы 45 посылаются в вычислительный блок. В вычислительном блоке сигналы суммируются и вырабатываются сигналы напряжения, амплитуды которых пропорциональны отклонению щупа по соответствующей оси. Эти сигналы подаются на входы фазовых дискриминаторов, выходы которых через второй переключатель выбора ппоскости копирования соединены с входами приводов подач. Кроме того, в вычислительном бпоке вырабатывается сигнал ошибки копирования и подается на отдельные демодуляторы, входы которых также соединены со входами приводов подач. При появлении ошибки, составляющие сигнала ошибки суммируются на 4входах приводов с основными сигналами и вектор скорости копирования меняется в сторону уменьшения ошибки копирования 3Недостаток устройства, потеря работоспо. собности при отрыве пальца копировального прибора от копира,Цель изобретения - расширение функцио. нальных возможностей путем автоматического изменения структуры устройства при отрыве пальца копировального прибора от копира.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления металлорежущим станком содержащее копировальный прибор с тремя датчиками координат, сумматор, входы которого через контакты переключателя плос. кости копирования соединены с выходами дат. чиков координат, а выход - через последовательно соединенные преобразователь напряжения и первый усилитель - с первым входом преобразователя "напряжение-фаза", выход которо. го подключен ко входам фазовых дискриминаторов, введены ключ, второй усилитель, комму. татор и источник переменного напряжения с фиксированной фазой, выход которого через последовательно соединенные ключ и размыкаю. щий контакт коммутатора подключен ко второ. му входу преобразователя "напряжение-фаза", к которому через замыкающий контакт коммутатора подключен выход сумматора, причем входы второго усилителя соединены с выходами датчиков координат, а выход - ко входу коммутатора.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для управления метаплорежущим станком;. на фиг. 2 а, б, в показан процесс отрыва пальца копировального прибора от копира; на фиг. 3 приведены вы. ходные характеристики предлагаемого устройства при отключенном коммутаторе и включенном ключе.Устройство (см фиг. 1) содержит копировальный прибор 1, датчик 2 координат по оси Х, датчик 3 координат по оси У, датчик 4 координат по оси Е, переключатель 5 плоскости копирования, второй, усилитель 6, коммутатор 7, сумматор 8, преобразователь 9 напряжения, усилитель 10, преобразователь 11 "напряжение.фаза", ключ 12, источник 13 переменного напряжения с фиксированной фазой и фазовые дискриминаторы 14 и 15, палец 16 копировального прибора 1, и копир 17 (см, фиг, 2).Устройство работает следующим образом,При относительном перемещении копироваль. ного прибора 1 и копира в датчиках 2, 3, 4 вырабатываются сигналы, пропорциональные отклонению пальца и зависящие от утла копирования. Через контакты переключателя 5Когда палец 16 войдет в соприкосновение с копиром 17, на выходе хотя бы одного из датчиков 2, 3, 4 появится напряжение, кото. рое через усилитель 6 включит коммутатор 7,Коммутатор отключит от входа преобразова. теля 11 источник с фиксированной фазой 135 746421выходные напряжения датчиков 2 и 4 (чтосоответствует плоскости Х Е) подаются навход сумматора 8, где производится геометрическое суммирование сигналов. Фаза выходного напряжения сумматора является функциейугла копирования, а амплитуда выходного напражения сумматора пропорциональна, отклонениюпальца копировального прибора по нормали кповерхности копира. Одновременно выходныесигналы датчиков 2, 3, 4 поступают на вход 10второго усилителя 6, который имеет большойкоэффициент усиления, Выходной сигнал уси.лителя 6 возбуждает коммутатор 7 и замыкаетконтакт коммутатора, Выходной сигнал сумма.тора 8 через замыкающий контакт поступает 15на вход 11. На первый вход преобразователя11 "напряжение-фаза" выходной сигнал сумма.тора 8 подается через последовательно соединенные преобразователь 9 напряжения и первыйусилитель 10. Преобразователь 9 напряжения 2 двырабатывает напряжение постоянного тока, величина которого пропорциональна отклонениюгильца копировального прибора. На усилителе10 производится сравнение сигнала текущегоотклонения с заданной величиной отклонения 25пшьца копировального прибора по нормалик поверхности копира от свободного положе.ния ь о, Эта величина б носит название "начального рассогласования", а сигнал с выхода10 пропорционален ошибке копирования. При Зоотсутствии ошибки копирования входной сигнал преобразователя 11 напряжение-фаза" имеетпостоянную амплитуду, а фаза пропорциональнауглу копирования. Далее выходной сигнал преобразователя 11 поступает на входы фазовыхдискриминаторов 14 и 15, опорные напряженияу которых находятся в квадратуре,Дискриминаторы вырабатывают сигналыдля управления приводами подач по соответствующим координатам, При появлении ошибки копирования появляется сигнал на выходе10 и корректирует фазу выходного сигналапреобразователя 11 таким образом, чтоошибка копирования уменьшается.При отрыве пальца копировального прибора от копира выходные напряжения дачтчиков2, 3, 4 становятся равными нулю и информацияоб относительном расположении копира и копи.ровального прибора (и о форме копира) теряет.ся, В этом случае необходимо автоматическиостанавливать станок, чтобы исключить произвольное движение рабочих органов станка поддействием помех. Обычно отрыв пальца от ко.пира происходит вследствие неправильного вы.бора режима или при неисправности системы,Однако при изготовлении острых кромокштампов отрыв пальца от копира неизбежен.Такой случай изображен на фиг. 2, гдеЧ - вектор скорости копирования, Копирова. 6ние происходит в плоскости Х Е. Копировальный прибор должен иметь торцовой палец сострыми кромками, а копир - нулевой радиускривизны в месте излома поверхности.При копировании участка АВ, фиг. 2 а, уст.ройство работает как описано выше, причемпалец 16 отклонен на величину 5 вверх пооси Е. При копировании вертикального участкаВС (фиг. 2 б) палец 16 смещен в радиальномнаправлении по оси Х на величину Бо, асмещение по Е равно нулю. По окончаниюучастка АВ палец 16 под действием пружиныкопировального прибора (на фиг. не показана)смешается вниз до свободного положения ь,(фиг, 2 в) выходные сигналы датчиков 2, 3,4 становятся равными нулю, так как смешениепальца 16 в осевом и радиальном направ.ленин отсутствует. Если ключ 12 разомкнут,то копировальный прибор некоторое времяперемещается в направлении Мс из-за инерционности приводов и затем останавливается;так как устройство не получает информациио необходимом направлении движения,Аналогичное явление будет происходитьи при движении вверх по участку ВС, причемотрыв происходит независимо от быстродействияустройства. Как только выходные сигналы датчиков 2, 3, 4 становятся равными нулю,выходное напряжение усилителя 6 тоже уменьшается до нуля и коммутатор 7 обесточивается,Если замкнут контакт ключа 12, то ко входупреобразователя 11 подключается выход источ.ника с фиксированной фазой 13. На второйвход 11 действует сигнал полной ошибки,соответствующей по значку отрыву пальца16 от копира 17, а по величине соответствующий Бо, Выходные характеристики предлагае.мого устройства при обесточенном коммутато.ре 7 и включенном ключе изображены на/фиг, 3, При отрыве устройство вырабатываетсигналы, соответствующие максимальной скорости по оси 2 (вниз на фиг, 2 в) и небольшой, порядка 1 от максимальной скоростипо оси Х, обратной по отношению к первоначальному заданному направлению,Таким образом, копировальный прибор исоответственно фреза начинают перемещатьсявниз и назад на копир. Соприкосновение скопиром может произойти как на участкеВС, (фиг. 2 в), так и на участке СД, в зави.симости от протяженности участка ВС и вели.чины Ох, но отношению к О,(фиг. 3).и подключит выход сумматора 8, восстановив исходную структуру, Далее устройство работает так же, как на участке АВ, рис, 2 а.Расширение функциональных возможностей заключается в том, что предлагаемое устройство может управлять обработкой острых кромок на изделии без увеличения припуска.Формула изобретенияУстройство для управления металлорежущим станком, содержащее копировальный прибор с тремя датчиками координат, сумматор, входы которого через контакты переключателя плоскости копирования соединены с выходами датчиков координат, а выход через последовательно соединенные преобразователь напряжения и первый усилитель - с первым входом преобразователя "напряжение-фаза", выход которого подключен ко входам фазовых дискримииаторов,отличающееся тем,что, с целью расширения функциональныхвозможностей устройства, в него введены ключ,второй усилитель, коммутатор и источник переменного напряжения с фиксированной фазой,выход которого через последовательно соединенные ключ и размыкающий контакт коммутатора подключен ко второму входу преобразователя "напряжение-фаза", к которому через .замыкающий контакт коммутатора подключен выход сумматора, причем входы второгоусилителя соединены с выходами датчиковкоординат, а выход - ко входу коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 110990,кл, В 23 а 35/04, 1956.2. Авторское свидетельство СССР У 278351,кл. В 23 0 35/126, 1962.3. Патент США М 3.285,137, кл, 90.62,1966.746421 Заказ 4102/16 ЦНИИПИ по дел 113035, МТираж 956Государственного комитета Сам изобретений и открытийсква, Ж 35, Раушская наб;, д дписное 4/ П "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,Составитель И. Швецактор И, Ковальчук Техред И,АсталошКорректор И. Мусь.,
СмотретьЗаявка
2605138, 12.04.1978
ОСОБОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО СТАНКОСТРОЕНИЯ
АВДУШЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГОЛЬДШМИД СЕМЕН ФОЛИКОВИЧ, ДЕМИДОВ СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 19/02
Метки: металлорежущим, станком
Опубликовано: 05.07.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-746421-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-metallorezhushhim-stankom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для управления металлорежущим станком</a>
Предыдущий патент: Устройство для программного управления
Следующий патент: Программный релейный регулятор
Случайный патент: Устройство для вибротер. лической обработки вязких жидкостей