Делительное устройство

(51) 4 В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ро- ерскас трое- особо Ю СЮ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Каунасское станкостроительноеизводственное объединение им, Ф. Э.жинского(57) Изобретение относится к машиноснию и может быть использовано в точных делительных и измерительных устройствах. Цель изобретения - обеспечение адаптивного управления и повышение надежности работы. В делительное устройство введен эксцентрик, закрепленный на оси червячного колеса привода подъема и взаимодействующий с одним концом коромысла, другой конец которого сопряжен с вторым концом вала, на котором установлена нижняя зубчатая полумуфта, а также введены дешифратор управляющих сигналов, четыре Р-триггера, пять ключей, три элемента И - НЕ, датчики поднятого и опущенного положений планшайбы, датчик неисправного опускания планшайбы, два блока питания, три ограничительных резистора и управляющая вычислительная машина. 4 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в особо точных делительных и измерительных устройствах.Целью изобретения является обеспечение возможности адаптивного управления и повышение надежности работы.На фиг. 1 представлена механическая схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема подключения делительного устройства к общей шине управляющей вычисли тельной машины; на фиг. 3 - вариант схемы дешифратора управляющих сигналов;на фиг. 4 - временные диаграммы сигналов.Устройство содержит ось 1, на которой жестко установлена планшайба 2, на торце которой имеется зубчатый венец 3, который сопряжен с зубчатым венцом 4, выполненным на торцовой поверхности основания 5, в котором установлена втулка 6. На нижнем конце оси 1 жестко закреплена верхняя полумуфта 7 с зубчатым венцом на ее торцовой поверхности, сопряженным с аналогичным зубчатым венцом на нижней полумуфте 8, установленной на валу 9, на котором также закреплено зубчатое колесо 10, сопряженное с червяком 11, установленным на 25 оси шагового электродвигателя 12. Электродвигатель 12 закреплен в держателе 13, установленном в направляющих 14. Вал 9 посредством подшипников установлен в держателе 13 и своим концом опирается на один конец коромысла 15, установленного на опоре 16, и другим концом взаимодействует с эксцентриком 17, установленным на оси 18 с червячным колесом 19, сопряженным с червяком 20, установленным на оси электродвигателя 21 постоянного тока. Устройство также содержит ключи 22 - 24, Р-триггеры 25 - 27 об- З 5 щую шину 28 управляющей вычислительной машины (УВМ) 29, дешифратор управляющих сигналов 30, Р-триггер 31, ключ 32, второй блок 33 питания, ключ 34, элементы И - НЕ 35 - 37, датчик 38 неисправного опускания планшайбы, датчики 39 и 40 опущенного и поднятого положений планшайбы, ограничительные резисторы 41 - 43, первый блок 44 питания.Ключ 32 содержит транзисторы 45 и 46 и резисторы 47. Ключ 34 содержит транзисто ры 48 - 50, диод 51 и резисторы 52. Дешифратор управляющих сигналов 30 содержит элементы И - НЕ 53 - 57, элемент ИЛИ - НЕ 58, элемент И - НЕ 59, элемент И - НЕ 60, Р-триггер 61, элементы ИЛИ - НЕ 62 и 63. Б качестве управляющей вычислительной 50 машины 29 (УВМ) используется, например, микроЭВМ Электроника 60 М, в качестве общей шины - магистраль типа Я - ВИ 5.Делительное устройство работает следующим образом.В исходном состоянии планшайба 2, закрепленная на оси 1, находится в опущеннном состоянии, при этом ее угловое положение зафиксировано посредством зубчатых венцов 3 и 4.В начале цикла Тю УВМ 29 выдает на общую шину адрес КДА и через некоторое время сигнал синхронизации К.СИА.Н переходит в активный уровень. Отрицательный перепад К.СИА.Н означает, что на общей шине находится адрес. На выходе элемента ИЛИ - НЕ 58 высокий уровень лишь тогда, когда адрес равен 160040 ь. Данный уровень фиксируется триггером 61. В момент Т УВМ 29 выставляет на общую шину 28 данные и переводит в активный уровень сигнал К,ВЫВ.Н. По данному сигналу дешифратор фиксирует данные и отвечает сигналом К,СИП,Н. При установке триггера 61 в единичное состояние с его инверсного выхода на входы элементов 62 и 63 поступает разрешающий сигнал низкого уровня. Сигнал с общей шины К.ВНВ.Н инвертируется в элементе ИЛИ - НЕ 63 и используется для синхронизации записи в триггеры 25, 26, 27 и 31. Одновременно этот сигнал через элемент И - НЕ 60 с некоторой задержкой формирует ответный сигнал К.СИП.Н. Сигнал, выработанный элементом ИЛИ - НЕ 63, поступает на выход записи дешифратора управляющих сигналов 30 и подается на вход синхронизации Р-триггера, который переключает его соответственно уровню сигнала, поступающего с общей шины УВМ 29, соответствующего команде поднять планшайбу 2. Низкий уровень сигнала с выхода триггера 31 через транзистор 45 открывает транзистор 46 ключа 32, к электродвигателю 21 постоянного тока поступает напряжение питания с блока ЗЗ. Якорь электродвигателя, на котором жестко установлен червяк 20, начинает вращаться, тем самым вращая червячное колесо 19, установленное на оси 18 вместе с эксцентриком 17, Поворачиваясь на 180, эксцентрик 17 воздействует на датчик 40 поднятого положения план- шайбы и при помощи коромысла 15, установленного на опоре 16, поднимает вверх вал 9 вместе с установленным на нем держателем 13, червячным колесом 1 О, сопряженным с ним червяком 11, жестко установленным на роторе шагового электродвигателя 12, и нижней зубчатой полумуфтой 8. Поднимаясь вверх, полумуфта 8 входит в зацепление с полумуфтой 7, жестко закрепленной на оси 1, и поднимает их вверх вместе с планшайбой 2. При подъеме вверх план- шайбы 2 зубчатый венец 3 выходит из зацепления с зубчатым венцом 4.Для обеспечения ввода данных в УВМ 29 от делительного устройства на общую шину выставляется адрес, который дешифратор 30 управляющих сигналов дешифрирует. После получения сигнала синхронизации К.СИА.Н, выдается сигнал К,ВВОД.Н который инвертируется в элементе ИЛИ - НЕ 62 и поступает на выход считывания дешифратора 30 управляющих сигналов, и да 12880255 10 лее - на входы элементов И - НЕ 35 - 37, разрешая передачу состояния датчиков 38 - 40 на общую шину 28 УВМ 29. При переключении датчика 40 поднятого положения планшайбы через элемент И - НЕ 37 поступает сигнал на общую шину 28 УВМ 29 и определяется поднятое состояние план- шайбы 2. После этого через определенные промежутки времени в Р-триггерах 25 - 27 записывается последовательность кодов, соответствующих двоичным кодам 0,11,О 1,1 О, обеспечивающих включение питания соответствующих фаз шагового электродвигателя 12 с соответствующей частотой повторения кодовых последовательностей, обеспечивающих заданную угловую скорость вращения планшайбы. При вращении ротора электродвигателя 12 и червяка 11 зубчатое колесо 1 О через вал 9, и зубчатые муфты 7, 8 вращает ось 1 вместе с план- шайбой 2 на определенный, заранее запрограммированный угол, записанный в программе УВМ 29. Окончание поворота планшайбы 2 определяется подачей последнего кода шага, т.е. из необходимого количества шагов.После завершения поворота планшайбы 2 УВМ 29 вырабатывает сигнал, который через дешифратор 30 и триггер 31 включает ключ 32 и электродвигателю 21 подается питающее напряжение. Электродвигатель 21 посредством червяка 20 и червячного колеса 19 вращает ось 18 вместе с эксцентриком 17 на 180. Одновременно план- шайба 2 опускается вниз и зубчатые венцы 3 и 4 входят в зацепление, тем самым фиксируя угловое положение планшайбы 2 с большой точностью. Далее рассоединяются зубчатые муфты 7 и 8 и эксцентрик 17 воздействует на датчик 39 опущенного положения планшайбы, сигнал с которого через элемент И - НЕ 36 поступает на общую шину .28. После чего с общей шины 28 поступает сигнал через триггер 31, закрывающий ключ 32 и выключающий питание электродвигателя 21. В опущенном состоянии планшайба 2 находится до очередного программного обращения к устройству, Это время зависит от конкретного применения делительного устройства.После считывания показаний датчиков, установленных на планшайбе 2 (не показаны), УВМ 29 вырабатывает сигнал, включающий электродвигатель 21 для выпол. нения следующего цикла подъема и поворота планшайбы 2.Для повышения надежности устройства используется датчик 38 неисправного опускания планшайбы, который находится в выключенном состоянии все время, пока происходит подъем, поворот и нормальное опускание планшайбы 2. При этом транзистор 49 ключа 34 открыт и шаговый электродвигатель 12 получает номинальное напряжение питания с блока 33 питания, При 5 20 25 30 35 40 45 50 55 неисправном опускании планшайбы датчик 38 включается, транзистор 49 ключа 34 закры. вается и шаговый электродвигатель 12 через диод 51 получает пониженное напряжение питания, достаточное лишь для фиксации углового положения ротора. Сигнал о данном состоянии устройства подается на общую шину 28 через элемент И - НЕ 35. Это способствует повышению надежности устройства, так как исключается возможность поворота планшайбы рнеисправном опускании планшайбы и исключается возможность повреждения зубчатых венцов. Форлгула изобретенияДелительное устройство, содержащее планшайбу, и основание с центрирующим и фиксирующими зубчатыми венцами, установленную посредством подшипников скольжения в основании ось, один конец которой жестко закреплен на планшайбе, а на другом конце жестко закреплена верхняя полу- муфта с выполненным на ее торцовой поверхности зубчатым венцом, которая сопряжена с нижней зубчатой полумуфтой, неподвижно установленной на валу, на котором концентрично закреплено зубчатое колесо, взаимодействующее с червяком, укрепленным на оси привода поворота планшайбы, установленного в держателе и выполненного в виде шагового электродвигателя, привод подъема планшайбы, состоящий из электродвигателя постоянного тока, на оси которого установлен червяк, сопряженный с червячным колесом, отгичающееся тем, что, с целью обеспечения адаптивного управленияцовышения надежности работы, устройство снабжено эксцентриком, закрепленным а оси червячного колеса привода подъема, и взаимодействующим с одним концом коромысла, второй конец которого сопряжен с вторым концом вала, на котором установлена нижняя зубчатая полумуфта, а также введены управляющая вычислительная машина, дешифратор управляющих сигналов, четыре Р-триггера, пять ключей, три элемента И - НЕ, датчики поднятого и опущенного положений планшайбы, датчик неисправного опускания планшайбы два блока питания, три ограничительных резистора, причем дешифратор управляющих сигналов выходом записи соединен с входами синхронизации Р-триггеров, а выходом считывания одключен к первым входам трех элементов И - НЕ, вторыс входы которых соединсы с выходами датчиков поднятого и опущенного положений планшайбы и датчика неисправного опускания планшайбы соответствено и через ограничительные резисторы - с выходом первого блока питания, дешифратор управляющих сигналов выходом ответного сигнала и входами сопряжен с обшей шигни управляющей вычислительной магиг,; которой подключены выходы элементаИ.и информационные входы Р-триггеров, единичные выходы которых соединены с управляющими входами первого-четвертого ключей, выход первого ключа подключен к одному выводу якоря электродвигателя постоянного тока, второй вывод которого соединен с выходом второго блока питания и с первым входом питания пятого ключа, выход которого подключен к общему выводу обмоток шагового электродвигателя, фазные выводы обмоток шагового электродвигателя соединены с выходами второго- четвертого ключей, входы питания первого- четвертого ключей подключены к второму входу питания и к выходу первого блока питания, управляющий выход пятого ключа соединен с выходом датчика неисправного положения планшайбы.1288025 уЛАу г-у 55 тмг 5-визг 4-виАг 5-155 ПЕ б-бИАВ Р 1 сцигпыбанц к.в Р(запис Юа/Фиг Ф Составител а Техред И Тираж 8 твенного комитета СС 5, Москва, Ж - 35,полиграфическое предь А. Испр . Верес 09 СР по делРаушская приятие, г икова К