Устройство для программного управления осью поворотного стенда

(5 р 0 05 В 19/02 ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ И БРЕТЕНИ ТВУ ННЫЙ КОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕн двтсвсномм свидвтвовс(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ю 623182, кл. 0 05 В 19/18, 1976.2. Авторское свидетельство СССР В 372544, кл. 0 05 В 19/18, 1970 (прототип).(54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАЮ 1 ЕНИЯ ОСЬЮ ПОВОРОТНОГО СТЕНДА, содержащее последовательно соединенные блок выбора положений, двигатель грубой установки, муфту переключения двигателей и редуктор, соединенный с осью поворотного стенда, второй выход блока выбора положений соединен с управляющим входом ключа, выходом соединенного с двигателем точной установки, и последовательно соединенные круговой фсидуктивный датчик, измерительный блок круговоГо индуктивного датчика и первый пороговый блок, ротор кругового индуктивного датчика связан с осью поворотного стенда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки оси стенда в заданное положение, в него введены муфта для отключения привода от оси стенда, первый и второй измерительные блоки, датчики грубой установки стенда, соединенные выходами соответственно с входамн блока выбора положений, третьим выходом соединенного с вторымвходом муфты переключений двигателей, третий вход которой соединен с валом двигателя точной установки, последовательно соединенные второй пороговый блок и блок совпадений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами ключа, второй вход - с первйм выходом первого порогового блока,со- единенного вторым выходом с входом первого измерительного блока, второй выход второго порогового блока соединен с входом второго иэмерительяого блока, второй выход измерительного блока кругового индуктивного датчика соединен. с входом второго порогового блока.Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и предназначено для программного управления разворотом оси поворотного стенда и измерения скорости разворота этой оси. о 5Известно устройство управления раэвотором оси стенда, содержащее электропривод, закрепленную на основании раму с подшипниками, в которых с воэможностью свободного вращения 10 установлен поворотный узел(многогранник), плоские пружины, связанные с рамой и основанием, два ролика, первый иэ которых свободно установлен на раме, а второй жестко закреплен на поворотном узле, и кулачки подъема рамы и поворотного узла, установленные соответственно роликам на приводном валу и связанные с ними, включение и отключение электро- привода с редукторомосуществляется 20 контактным устройством, управляемым от кулачка, связанного с осью приводного вала 11Однако данное устройство не обла, дает высокой достоверностью в задании 25 угла, потому что точность выставки поворотного узла относительно основания определяется сопряженИем опорных плоскостей основания и поворотного узла и износ опорных плоскостей, их 30 повреждение, коррозия, попадание между ними посторонних частицпыли, продуктов износа кинематических цепей стенда вызывают ошибку в ориентации поворотного узла относи. тельно основания.Кроме того, при увеличении количества ориентаций ( более четыРех) возрастает сложность стенда, а при сохранении габаритов уменьшается точность вставки поворотного узла относительно основания из-за уменьшения базы опорных плоскостей.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство программного управления 45 поворотным столом, содержащее круговой индуктивный датчик, двухдвигательный привод грубой и точной установки оси, разомкнутую систему прОграммного управления, ключ, пороговую 50схему и механизм внутриградусного деления, один иэ выходов разомкнутойцепи системы программного управления подключен к разрешающему вход ключа,к запрещающему входу которого подсоединен выход пороговой схемы, соединенной с выходом кругового индуктивного датчика, а вход одного изшаговых двигателей через ключ подсоединен к соответствующему выходуразомкнутой системы программного 60управления 2 .Недостатком известного устройстваявляется то, что в нем грубая установка оси в заданные положения осуществляется беэ обратной связи с 65 помощью шагового двигателя, управляемого разомкнутой системой программного управления, которая имеет значительную сложность, поскольку содержит специальный датчик импульсов, счетчики импульсов, логическйе схемы и другие узла, а все устройство иэ-за отсутствия обратной связи имеет недостаточно высокую достоверность оси в заданные положения.Цель изобретения - повышение точности установки оси стенда в заданное положение.Цель достигается тем, что в устройство для программного управления осью поворотного стенда, содержащее последовательно соединенные блок выбора положений, двигатель грубой установки, муфту переключения двигателейи редуктор, соединенный с осью поворотного стенда, второй выход блока выбора положений соединен с управляющим входом ключа, выходом соединенного с двигателем точной установки, и последовательно соединенные круговой индуктивный датчик, измерительный блок кругового индуктивного датчика и первый Пороговый блок, ротор кругового индуктивного датчика связан с осью поворотного стенда, введены муфта для отключения привода от оси стенда, первый и второй измерительные блоки, датчики грубой установки стенда, соединенные выходами соответственно с входами блока выбора положений, третьим выходом соединенного с вторым входом муфты переключения двигателей, третий вход которой соединен с валом двигателя точной установКи, последоВательно соединенные второй пороговый блок и блок совпадений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым И вторым информационными входами ключа, второй вход - с первым выходом первого порогового блока, соединенного вторым выходом с входом первого измерительного блока, второй выход второго порогового блока соединен с входом втооого измерительного блока, второй выход измерительного блока кругового индуктивного датчика соединен с входом второго порогового блока.На фиг. 1 представлеНа функциональная схема устройства; на фиг,2- диаграммы работы датчиков и пороговых блоков; на фиг, 3 - упрощенные схемы блока выбора положений и управления двигателем точной установки.устройство содержит датчик 1 грубой установки, испытываемый на стенде прибор 2, муфту 3 для отключения привода от оси стенда, ось 4 стенда, круговой индуктивный датчик 5, блок б выбора положений, редуктор 7, двигатель 8 точной установки, муфту 9переключения двигателей, двигатель10 грубой установки, измерительныйблок 11 кругового индуктивного дат-.чика, первый 12 и второй 13 пороговыеблоки, первый измерительный блок 14,блок 15 совпадений, второй иэмерительныЯ блок 16, ключ 17, зону 18срабатываниядатчика грубой установки,сигнал 19 кругового индуктивногодатчика на выходе его измерительногоблока , зону 20 срабатывания первого 10порогового блока, зону 21 срабатывания второго порогового блока,напряжение 22 отпускания первогопорогового блока 0 , напряжение 23срабатывания первого порогового 15блока "ср,напряжение. 24 отпусканиявторого порогового блока 3 , напряжение 25 срабатывания второго порогового блока Ор,зону 26 удержания оси,базу 27 измерения средней скоростиразворота оси, поворотную платформуП, закрепленную .на оси стенда,кнопочные переключатели С 1 - СЗ(с зависимой фиксацией)задания положений стенда, кнопку С 4 (без фиксации)включения разворота оси стенда, контакты С 5. - С 7 датчиков грубойустановки, коллектор Х датчиков гру-.бой установки, который перемыкаетконтакты С 5 или Сб, или С 7, релеКь 1 - КлЗ положений, реле К остановки двигателя грубой установкиреЖ К 1 включения двигателя грубойустановки для вращения оси 4 стенда по часовой стрелке - от положения 0 к положению 45 по кратчайшему пути, реле К 2 включения двигателя грубой установки.для вращенияоси стенда Против часовой стрелки,реле Ку 1 и Кф блокировки для сохранения цеци - 28 В при размыкании 40контактов реле положений, реле КЗблокировки для сохранения цепи 28 Впосле отпускания кнопки С 4 с задержкой на отпускание , реле Кц 4 блокировки для подачи команды на открывание ключа 17 (переключения муфты9) и для запоминания этой команды,реле К для подачи команды на закрывание ключа 17(обратного переключения муфты 9), развязывающие диодыД 1-Д 10. 50Устройство работает следующимобразом,Режим разворота.,В исходном положении ось 4 стенданаходится в одном из фиксированныхположений, при этом круговой индуктивный датчик 5 находится в зоне26 удержания, срабатывают оба пороговых блока 12 и 13 и один иэ датчиков 1 грубой установки, его сигнал 60положения оси подается на блок бвыбора положениЯ, двигатели 8 и 10обесточены, При получении заданияблок выбора положения подключаетвыбранный датчик 1 грубой установки 65 заданного положения, подключаетмуфту 9 к двигателю 10,грубой установки, включает его в нужном направлении, выдает запрет на ключ 17,двигатель 10 через муфту 9 и редуктор 7 разворачивает ось в направлении к выбранному датчику грубой установки заданного положения, в зоне18 срабатывания этого датчика блокб выбора положения подключает муфту9 к двигателю 8 точной установки,выдает команду на отпирание ключа17, на двигатель точной установки 8подается управляющее напряжение сключа 17 такой Фазы, чтобы развернуть индуктивный датчик 5 к нулевому сигналу, направление вращения.двигателя 8 определяется срабатыванием одного из пороговых блоков 12или 13 в зависимости от полярностисигнала индуктивного датчикаПороговые блоки 12 и 13 разнополярны и настроены таким образом,что у каждого порогового блока напряжения 22 и 24 отпускания Оодимеют обратную полярность по отношению к напряжениям 23 и 25 срабатывания0 сР при этом Оо,."ото," срл(фиг, 2). Благодаря этому в зоненулевого сигнала индуктивного датчикав зоне 26 удержания оси обязательносрабатывают оба пороговых блока,в этом случае срабатывает блок 15совпадений, который разрывает цепи,идущие на ключ 17, прекращается подача управляющего напряжения на двигатель точной установки, ось стенда останавливается. Если же покаким-либо причинам ось развернетсянастолько, что сигнал индуктивногодатчика превысит напряжение отпускания одной из пороговых схем,то этот пороговый блок отключится,блбк. 15 совпадений передаст сигналс включенного порогового блока наключ 17, который в соответствии сполученным сигналом задаст направление вращения для разворота оси взону 26 удержания.Блок выбора положений(фиг. 3) работает следующим образом.Исходное положение, например, 45 . Замкнуты контакты Сб, срабоотало реле К 1,замкнут контакт К 2, реле Ко обесточено.Необходимо развернуть платформу П стенда, например, в положение О Для этого нажимают и фиксируют в нажатом положении кнопку С 1 ( 0 ), нажимают и отпускают кнопку С 4. Срабатывает и блокируется через свой контакт реле К 5 ь 3, напряжение - 28 В через конакты К 3 и К 2, диод Д 7, через перемкнутые нижние контакты С 1,3, через контакт К попадает на реле К."., оно срабатывает и своими контактами включает двигатель грубой установки для вращения плат 1104468формы П против часовой стрелки. Платформа разворачивается. Когда коллектор Х замкнет контакты С 5 (.0) датчика грубой установки, сработает релеК я - 28 В через контакты КблЭ, К 1, нйжние перемкнутые контакты С 1,1, диод Дпопадает на реле К, оно срабатывает, размыкается койтакт К, обесточивается реле К 2,двигатель грубой установки останавливается. Одновременно замкнутся контакты Ко, и 10 разомкнутся контакты К.При замыкании контактов К, сработает реле КЬ 4, заблокирует себя через контакт КЬ 1.1 р напряжение - 28 В через контакты КЬМ попадает на реле 15 К схемы точной установки оси стенда.При размыкании контактов Кобесто - чится реле Кснимется напряжение 28 В с блока выбора положений, обесточится реле К 20Схема точной установки оси стенда работает следующим образом.Исполнительными элементами пороговых блоков 12 и 13 являются реле, контакты которых Квв и Кес 2 коммутируют 25 цепи катушек реле К 1 и К 2, входящих в блок 15 совпадений. Разрешение .на работу схемы точной установки оси стенда выдается путем включения реле, К 3.В цепи контактов КЗи КЗвключены реле К 4 и К 5, контакты которых определяют фаэировку питания двигателя 8 точной установки. При срабатывании реле К 4 двигатель точной установки разворачивает ось стенда против часовой стрелки (на фиг. 2 от 1 до 0 по кратчайшему пути. При срабатывании реле К 5 двигатель точной установки разворачивает ось стенда по часовой стрелке от 359 к О по кратчайше му путя). Если обесточены оба реле К 4 и К 5, двигатель 8 тожЕ обесточен, ось стенда 4 не разворачивается,Устройство выполнено таким образом, что зона 18 срабатываний датчи ка грубой установки 18 примарно на два порядка больше зовы 26 удержания 4.Когда ось 4 стенда по каким-лнбо причинам развернется настолько, что выйдет из эоны 26 удержания в 50 направлении к 1 , развернется и ротор кругового индуктивного датчика, изменится его сигнал. На входе пороговых блоков 12 Й 13 сигнал отрицательной полярности с амплитудой, большей по абсолютному значению, чем напряжение отпусканияпервого порогового блока 22, первыйпороговый блок 12 отключится, второйпороговый блок останется сработанным,обесточится реле К 1 в блоке 15совпадений, реле К 2 останется подтоком, контакты К 1-1 и К 2-2 замкнуты, контакты К 2-1 и К 1-2 разомкнуты,реле КЗ ключа 17 под током, контактыКЗи КЗзамкнуты, сработает релеК 4, включит двигатель точной установки, который разворачивает ось стендапротив часовой стрелки к О"; при этомсигнал 19 с измерительного блокакругового индуктивного датчика навходе пороговых блоков изменяется,по достижении значения порога 23срабатывания первого пороговогоблока он сработает, второй пороговыйблок также включится, поскольку 0,224 0 23, при этом сработает контакт К 1, разомкнется контакт К 1-1,обесточится К 4 поскольку реле К 2также под током, то реле К 5 обесточено, двигатель 8 остановлен. Аналогичным образом происходит разворОт в другую сторону.Режим измерения скорости.В этом случае расцепляется муфта 3, связывающая ось 4 стенда средуктором 7, отключаются цепи питания двигателей 8 и 10,.муфты 9Измеряетс- средняя скорость разворота оси на базе 27 одного или нескольких периодов кругового индуктивного датчика 5, для чего сигналы с пороговых блоков 12 и 13 подаются на первый и второй измерительные блоки 14 и 16 времени соответственно, первое срабатывание запускает измерительный блок, втОрое срабатывание останавливает его. Использование двух пороговых блоков позволяет сделать два замера за полтора периода, благодаря чему сокращается технологическое время испытаний прибора 2.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы стенда. и выставки оси стенда в заданное положение, что обеспЕчияает снижение ошибок при оценке качества приборов, проверяемых с помощью стенда.1104468 За 8 ание кюжинии Составитель И.Швецатилло Техред И.Тепер Корректор А.Дзятк едакто Заказ 5209/33. ВНИИ.4/ 1130 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Юию ф 638 ф Тираж 842Государственного комиелам изобретений и откМосква, Ж, Раушск одписно та СССР тий наб., Ъ ь ЪС