Устройство для останова шпинделя станка в заданном положении

 

Использование: станкостроение, в частности в устройствах для останова шпинделя станка в заданном положении, в робототехнических комплексах. Сущность: устройство снабжено блоком управления, что позволяет по командам из схемы управления станком , датчика положения и схемы совпадения осуществлять работу счетчика в режимах установки нуля, записи, прямого или обратного счета. Это позволяет обеспечить контроль достижения шпинделем ползучей скорости, записать количество импульсов, пропорциональное заданному углу поворота шпинделя, и сформировать команду из выходного каскада в схему управления станком для остановки привода шпинделя после отработки счетчиком записанного числа импульсов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 05/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816889/08 (22) 23,04.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Ростовское производственное объединение "Горизонт" (72) А.Н.Шишин (56) Авторское свидетельство СССР

М 460159, кл. В 23 Q 5/20, 1971.

Авторское свидетельство СССР

hh 145092, кл. В 23 Q 5/20, 1960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТАНОВА ШПИНДЕЛЯ СТАНКА В ЗАДАННОМ ПОЛОЖЕНИИ (57) Использование: станкостроение, в частности в устройствах для останова шпинделя

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для останова шпинделя станка в заданном положении, и может быть использовано в робототехнических комплексах.

Известно устройство для останова шпинделя в заданном положении, содержащее датчик углового положения, взаимодействующий с ним упор, установленный на шпинделе, датчик контроля пониженной скорости, например тахогенератор, управляющий через промежуточное звено работой тормозной муфты.

Однако останов и доворот шпинделя в заданном угловом положении не всегда осуществим, так как при выключении двигателя датчик контроля пониженной скорости выдает команду о том, что она достигнута, а упор в это время оказывается не в зоне срабатывания конечного выключателя. Для

„„Я „„1773675 А1 станка в заданном положении, в робототехнических комплексах, Сущность: устройство снабжено блоком управления, что позволяет по командам из схемы управления станком, датчика положения и схемы совпадения осуществлять работу счетчика в режимах установки нуля, записи, прямого или обратного счета. Это позволяет обеспечить контроль достижения шпинделем "ползучей" скорости, записать количество импульсов, пропорциональное заданному углу поворота шпинделя, и сформировать команду из выходного каскада в схему управления станком для остановки привода шпинделя после отработки счетчиком записанного числа импульсов. 3 ил, останова шпинделя в заданном угловом положении необходимо повторное выключение привода. Это приводит к дополнительным затратам времени и повышению износа конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для останова шпинделя в заданном положении. Устройство содержит генератор импульсов, счетчик импульсов и схему совпадения, формирующую сигнал на включение тормозной катушки при достижении шпинделем заданной скорости выбега и совпадении подвижной и неподвижной частей датчика положения.

Наряду с недостатками это устройство . имеет сложную конструкцию датчика положения, что вызвано сочетанием в его конструкции датчика и электромагнита. Кроме того, для установки другого поло :ения ос1773675

40 танова шпинделя необходимо неподви>кную часть датчика положения переориентировать относительно шпинделя, что определяет дополнител -íî сложнос,ть конструкции ега крепления и всякий раз требует дополнительной механической настройки его положения, Цель изобретения — повышение точности и надежности, Оснащение устройства блоком управления позволяет по командам из схемы управления станка, датчика положения и схемы совпадения осуществлять рабату счетчика в режимах установки нуля, записи, прямого или обратнога счета, что obQcflF"÷èâàeT контроль достижения шпинделем г1олзучей скорости, запись каличес Гвя имГ1ульсав, пропорционального заданному углу поворота шпинделя, и формирование команды из выходного каскада в схему управленил станком для остановки привода шпинделя после отработки счетчиком записанного числа импульсов. Малая палзучал скорость и большал частота генератора импульсов обеспечивают при саответству1<>щей емкости счетчика большу1а разрешающу1о способность, т,е. точность остановки шпинделя в заданном полох<ении, не менял механически положение датчика, чта "íà÷èòåëüíî упрощает конструкцию его крепления относительно шпинделя и позволяет корректировать любое изменение ега положения дис.ганционно с помощью задатчика импульсов, который в принципе может быть и программируемым, На фиг.1 па"<àçàío устройство для останова шпинделя в заданном положении; на фиг,2 — график =-:àâècwìoñòè количества импульсов, поступающих в счетчик от генератора импульсов за один оборот шпинделя, оТ скорости вращения шпинделя; на фиг.3— график зависимости количества импульсов, поступающих в счетчик при установившейся "ползучей" скорости шпинделя, от угла поворота шпинделя относительно неподвижной части QGTRBKG iioffo>3

Устройство содержит датчик положения, образованный подвижной частью 1, установленной на шпинделе 2, и неподвижной fBGTbfQ 3, с еТ <éK импульсов

4, генератор импульсов 5, схему совпаденил

6, блок управления 7, задатчик чисел 8 и выходной каскад 9.

Блок управления 7 содержит три схемы

И-HE 10-12, схему И 13, схему ИЛИ 14 и триггер 15.

Выходной каскад 9 содержит схему ИНЕ 16 и триггер 17, Выходы датчика положения, генератора импульсов 5, схемы совпадения 6 и схемы станка (не показана) соединены соответственно с первым 18, вторым 19, третьим 20 и четвертым 21 входами блока управления 7.

Выходы блока 7: первый 22, второй 23, третий 24,четвертый 25 и пятый 26 соединены с Н, С, +, - входами счетчика импульсов 4 и первыми входом 27 выходного каскада 9, второй вход 28 которого соединен с> 9 выходом счетчика 4, третий вход 29 — с выходом схемы станка, а первый выход 30 — с входом схемы станка, Информационные выходы 31 счетчика 4 соединены с входом схемы совпадения 6, а информационные входы

32 счетчика 4 — c выходом задатчика чисел

8. В зависимости от требуемой точности остановки задатчик чисел 8, счетчик импульсов 4 и схема совпадения 6 может быть любой разрядности. На фиг.1 они показаны в одноименном исполнении.

Устройство работае следующим образом, В процессе отработки станком технологической программы на выходе схемы станка (не показана) присутствует сигнал логического "0", при этом на вход схемы управления станка и выходного каскада также поступает сигнал логического "0", что обеспечивает дальнейшее функционирование зл. привода станка.

По окончании технологической программы эл, привод станка переводится в режим "ползучей скорости" — число оборотов шпинделя равно и > (см. фиг.2). Из схемы станка на вход блока управления 7 и выходного каскада 9 поступает сигнал логической "1", В первый момент из-за инерции механизма привода скорость шпинделя 2 больше величины по "ползучей" скорости. При этом если подвижная часть датчика положения 1 не совпадает с его неподвижной частью 3, в счетчик 4 на вход+ от генератора 5 через схему 11 поступают импульсы. Сброс счетчика в 0 происходит кратковременно при совмещении подвижной 1 и неподвижной 3 частей датчика положения от схемы

13, Таким образом, этот датчик определяет интервал времени заполнения счетчика импульсами от генератора 5 в зависимости от скорости шпинделя 2 за один его оборот.

При достижении шпинделем "ползучей" скорости по за один оборот в счетчик поступает No импульсов (см, фиг,2). Схема совпаденил 6 настраивается на срабатывание именно ат этого числа. С ее выхода сигнал логического 0 поступает на вход блока 7 управления (вход R триггера 15). При этом при совпадении подвижной и неподвижной частей датчика 1 положения происходит запись в счетчик 4 от задатчика 8 (кратковре1773675. менный сигнал логического 0 с выхода схемы 10 на входе С счетчика 4), Одновременно выход генератора импульсов 5 через схему

12 блока. управления подключается к- входу счетчика. Число, записываемое в счетчик от эадатчика 8, пропорционально задаваемому углу (см. фиг.3), а именно

Й No

360 где а — задаваемый угол остановки шпинделя относительно неподвижной части датчика положения;

N< — число импульсов, поступающих в счетчик при установившейся "ползучей" скорости шпинделя по за один оборот шпинделя.

После рассогласования подвижной и неподвижной частей датчика положения происходит обратный счет импульсов, поступающих от генератора 5 через блок управления 7 (схема 11) в счетчик. При появлении на выходе 9 счетчика сигнала логического "0", поступающего на вход выходного каскада последнего (триггер 18), в схему станка поступает сигнал логической

"1" для остановки эл.привода шпинделя.

Для увеличения разрешающей способности устройства, а равно и точности остановки шпинделя емкость счетчика должна быть увеличена при одновременном увеличении частоты генератора импульсов.

Устройство позволяет производить коррекцию срабатывания схемы остановки шпинделя в зависимости от быстродействия срабатывания элементов схемы остановки привода шпинделя и времени переходного процесса от пр до 0 путем

5 изменения числа в задатчике.

По сравнению с прототипом заявляемое устройство позволяет увеличить точность остановки шпинделя в заданном положении, упростить конструкцию датчика

10 положения и наладку устройства при переходе на остановку шпинделя в другом положении, расширить функциональные возможности эа счет включения в устройство программируемого эадатчика чисел.

15 Формула изобретения

1, Устройство для останова шпинделя станка в заданном положении, содержащее датчик положения, счетчик импульсов, генератор импульсов и схему совпаде20 ния, о тл ичающееся тем, что,сцелью повышения точности и. надежности, в устройство введены блок управления, выходной каскад и задатчик чисел, выход которого соединен с информационными входами

25 счетчика, при этом входы блока управления соединены с выходами, соответственно, датчика положения, генератора импульсов и схемы совпадения, а выходы блока управления соединены с входами счетчика и вхо30 дом выходного каскада, второй вход которого связан также с выходом счетчика, причем информационные выходы счетчика связаны с входами схемы совпадения, а выход выходного каскада предназначен для

35 соединения со схемой управления станком.

1773675

Редактор

Заказ 3S95 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

7 1

Составитель А, Шишин

Техред М,Моргентал Корректор Н. Король