Устройство для остановки шпинделя в заданном положении

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

6%SUoU

ФШ В 23 (5ДО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ%9 Ю Ю ВЮЮЮЮаам т ю.

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ..; . ; 1

К flATEHTY (21) 2994157/25-08 (22) 09. 10. 80 (31) 130154/79 (32) 09. 10. 79 (33) Япония (46) 30.03.85. Вюл. И 12 (72) Есинори Козаи, Есики Фудзиока и Наото Ота (Япония). (71) Фудзицу Фанук.Лимитед (Япония)(53) 621.947(088.8) (56) 1. Патент СССР В 724081, кл. В 23 g 5/20, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТАНОВ-.

КИ ШПИНДЕЛЯ В ЗАДАННОМ ПОЛОЖЕНИИ, содержащее датчик полнения шпинделя, выполненный из двух частей: подвикной — расположенной на шпинделе, и неподвикной, переключатели режимов работы, блок управления,скоростью, соединенный с датчиком скорости, и блок управления ориентацией, отличающееся тем, что, с целью повышения точности позиционирования шпинделя, блок управления ориентацией выполнен в виде интегратора, вход которого соединен с выходом датчика скорости, переключателей с приводами, синтезатора сигнала, входы которого соединены с выходом. интегратора.и неподвикной частью датчика полнения шпинделя через переключатели, и связанных с приводами переключателей, формирователя сигнала, соединенного с неподвижной частью датчика, и элементов сравне- ния, при этом блок управления ориентацией через переключатели резямов работы соединен с блоком управления скоростью, а подвижная часть датчика вьшоцненаз B виде постоянного магнита, полюса которого располошены вдоль направления вращения шпинделя

Ф д неподвижная — в виде чувствительных ® элементов, расположенных в одной плоскости с постоянным магнитом.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, калдый из чувствительных элементов датчика полнения шпинделя выполнен в виде дросселя насыцения с. двумя катушками, намотанными встречно и соединенными мелду собой одними концами с.образованием общего вывода, генератора импульсов, соединенного с общим выводом, и однонолупериодных выпрямителей, соединенных с другими концами катушек.

4 »48

Изобретение относится к системам управления обрабатывающими станками, а именно к устройствам управ1 ления, предназначенными для остановки шпинделя в заданном положении. 5

Известно устройство для остановки шпинделя в заданном положении, содержащее блок задания скорости . шпинделя, выход которого соединен

10 со снабженным приводом переключателем режимов работы устройства, соединенным с входом блока регулирования скорости шпинделя, другой вход которого связан с выходом датчика скорости шпинделя, датчик положения !

5 шпинделя, выполненный в виде подвижной, расположенной на шпинделе, и неподвижной частей, выход которого соединен с входом блока управления ориентацией, при этом вход послед него соединен с переключателем режимов работы устройства, и блок задания режимов работы устройства, выход которого связан с приводом переключателя режимов работы устройст25 ва Г13.

Однако известное устройство не обеспечивает фиксирующего усилия на шпинделе в момент достижения им заданного положения, что снижает ЗО точность позиционирования шпинделя.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования шпинделя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для остановки ЗЗ шпинделя в заданном положении, со- . держащем датчик положения шпинделя, выполненный иэ двух,частей:подйижной — расположенной -на шпинделе, и неподвижной, переключатели режимов работы, блок управления скоростью, соединенный с датчиком скороети, и блок управления ориентацией шпинделя, последний выполнен в виде интегратора, вход которого соединен с выходом датчика скорости, переключателей, с приводами, синтезатора сигнала, входы которого соединены с выходом интегратора и неподвижной частью датчика положения шпинделя через переключатели, и связанных с приводами переключателей, формирователя сигнала, соединенного с неподвижной частью датчика, и элементов сравнения, при этом блок управления ориен- тацией через переключатели режимов работы соединен с блоком управления скоростью, а подвижная часть датчи555 2 ка выполнена в виде постоянного магнита, полюса которого расположены вдоль направления вращения шпинделя, неподвижная — в виде чувствительных элементов, расположенных в одной плоскости с постоянным магнитом.

Кроме того, каждый из чувствительных элементов датчика положения шпинделя выполнен в виде дросселя насыщения с двумя катушками, намотанными встречно и соединенными между собой одними. концами с образова-. яием общего вывода, генератора импульсов,, соединенного с общим выводомэ H однополупериодных выпрямителей, соединенных с другими концами катушек.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — различные формы импульсов, полученных при работе блок-схемы; на фиг, 3 — датчик положения шпинделя; на фиг. 4 — вид А на фиг. 3; на фиг. 5 — конструктивное выполнение и взаимное расположение подвижной и неподвижной частей датчика положения шпинделя; на фиг.б" чувствительный элемент неподвижной части;. на фиг. 7 — временные зависимости напряжений, получаемых от каждого из дросселей; на фиг. 8— электрическая схема дросселя насыщения на фиг. 9 — 12 — высокочастотный импульсный сигнал при различном воздействии внешнего магнитного поля на дроссель насыщения; на фиг. 13 — блок управления ориентацией шпинделя на фиг. 14 — временная диаграмма работы блока управления ориентацией шпинделя.

Устройство содержит блок 1 задания скорости, служащий для генерирования сигналов, зависящих от скорости, блок 2 задания режимов работы для формирования сигнала, соответствующего определенной ориентации шпинделя, блок 3 управления скоростью, включающий сумматор За, схему ЗБ фазовой. компенсации,преобразователь 3 8 напряжения в фазу и тиристорую схему Зъ. Сумматор 3а лреднаэначен для приема разности напряжений (соответствующей отклонению от значения скорости), возникающей между значением задаваемой скорости

СЧ и реальным значением скорости

AV в ходе операции ло управлению значением скорости, и для того, чтобы принимать разность налряжений между сигналом RPD, соответствующим формируемым на выводах 16 и 17 дросселей насыщения 11, 12 и 13 соответст венна. Каждое их этих переменных напряжений принимает нулевое значение, когда центральная линия соответствующего насыщаемого дросселя совпадает с центральной линией магнита.

В этн моменты времени. кривая напряжения является положительной по од-. ц ну сторону от нулевого значения и отрицательной по другую сторону от него, т.е. она целиком пересекает нулевой уровень. Кривая напряжения Я5Ч соответствует сумме напряжений 3U„, 3U и DU

Электрическая схема 18 для каждого из дросселей насыщения (фиг.8) включает генератор 19 импульсов, предназначенный для формирования

10ОГц, переходный трансформатор 20, однополупериодные выпрямители 21 и

22 и выводы 23 и 24. Блок 25 управления ориентацией шпинделя (фиг. 1) соответствующего отклонению шпинцеля от заданного положения. Сигнал РРВ является напряжением, величина которого находится в соответстделенного положения, равно как и сигнал завершения ориентации ОРВЕЛЛ

Блок 25 (фиг. 13) содержит интегра: тор 26, вход которого соединен с выходом датчика скорости, служа- . щий для интегрирования сигнала, соответствующего реальному значению скорости, и для вычитания результата интегрирования из первоначально установленного напряжения 75Ч.

Переключатель 27 установлен в положении, составляющем либо + 15 Ь, либо -15 b и в соответствии с направлением вращения шпинделя.

Интегратор включает сопротивления 28, 29, 30 и 31, конденсатор 32, усилители 33 и 34, переключатели 35, 36, 37 ц 38.

Каждый из дросселей насыщения содержит катушки », lg HBMotRH ные на сердечник 14 (фиг. 6). Катушки l».; L> на каждом из сердечни.. ков намотаны таким образом, чтобы иметь противоположные полярностй.

Катушки на каждом сердечнике имеют общий контакт .15, служащий для подачи высокочастотного сигнала, и выводы 16 и 1?.

КРивые ЭЧ„, ЗЧ, ЭЧЗ (фиг 7) ответствуют переменным напряжениям .

Схема 39 служит для определения

SO абсолютного значения выходного сигна. ла интегратора. Элементы 40 сравнения служат для определения, аказался ли сигнал CF3, соответствующий грубому отклонению от опредеИ ленного положения, ниже или нет заранее заданного уровня напряжения Ч, формирует сигнал NкР5, который свидетельствует о том, что часть шпин3 1148555 4 отклонению от заданного положения, н сигналом АЧ, соответствующим реальному значению скорости. Схема 36 фаэовой компенсации обеспечивает фазовую компенсацию напряжения, формируемого на выходе сумматора За, осуществляемую путем смещения этой фазы в направлении опережения нли отставания. Преобразователь 38 напряжения в фазовый сигнал служит для регулирования угла запуска каждого из тиристоров в тиристорной схеме Зъ в соответствии со значением выходного напряжения схемы 36 фазовой компенсации. Тиристорная схема Зъ служит для того, чтобы в соответствии с регулируемыми углами запуска входящих в иее тиристоров изменять значение напряжения, подаваемого на двигатель

4 постоянного тока, для обеспечения 2О импульсного сигнала HFp частотой регулирования скорости, вращения двигателя. Датчик скорости " тахо.метр 5 предназначен для формирования напряжения в соответствии с величиной скорости двигателя. Устройство gg служит для получения сигнала РРЗ содержит механизм 6 для установки шпинделя 7, инструмент 8 и систему зубчатых передач 9 (или приводной ремень), предназначенную для передачи вращательного движения от дзига- вии со степенью отклонения от опретеля 4 постоянного тока шпинделю 7.

Датчик 10 положения шпинделя выполнен иэ двух частей, подвижной части 10а, расположенной на шпинделе, и неподвижной 106:. Подвижная часть датчика выполнена в виде постоянных магнитов, полюса которых расположены вдоль направления вращения шпинделя. Неподвижная часть

105 содержит чувствительные элементы,. расположенные в одной плоскости с постоянными магнитами, и включает три дросселя насыщения 11, 12 и -

13, расположенных в корпусе и размещенных.в направлении вращения шпинделя (фиг. 5).

Э 11485 деля (магнит) приблизилась к области, расположенной вблизи от заранее определенного положения остановки. Сигнал NRP обеспечивает замыкание переключателей 37 и 38.

Схема 41 регулирования коэффициента усиления обеспечивает регулирование усиления в соответствии с величиной зазора между частями 10ц. и 10 и служит для формирования сигнала 10 обнаружения i)V> (напряжение, соответствующее точному отклонению от определенного положения), имеющего заранее определенный наклон. Схема

42 разделения сигнала обеспечивает 15. разделение сигнала приближения ASM (фиг. 2а) на заранее определенном уровне и формирует сигнал lS, ко- торый свидетельствует о том, что магнит части 10 достигнет области, 2О находящейся вблизи от заранее оп-. ределенного положения шпинделя.

Блок 25 управления ориентацией шпинделя содержит также переключатели 43 — 48, снабженные привода- 25 ми, формирователь 49 сигнала, соответствующего нахождению шпинделя в требуемом положении, снабжен элементом сравнения и служит для контроля сигнала Р Ч, соответствующего точ- щ ному отклонению от определенного положения, и формирования сигнала, соответствующего нахождению в заданном положении МРО-, когда шпиндель оказывается в пределах, соответствующих заранее заданному определенному положению.

Элементы сравнения 50 и 51 служат для контроля сигнала ЗЧ, соответствующего точному отклоненйю от 40 определенного положения, и формируют сигналы HEG РОВ при обнаружении того, что шпиндель приближается к заранее определенному положению при вращении в обратном направлении 4э (сигнал МЕЬ соответствует "1") или при вращении в прямом. направлении (сигнал РОВ соответствует "1".) соответственно. Выполненный на усилителе 52 синтезатор 53 служит для передачи сигнала, соответствующего точному отклонению .от определенного положения, либо сигнала, соот= ветствующего грубому отклонению от определенного положения в соответст- >> вии с замкнутым или разомкнутым сос тояниями переключателей 46 и 47 или

48. Входы синтезатора соединены с

55 4 выходом интегратора 26 и неподвижной частью 1Оо датчика 10 положения шпинделя через переключатели 46, 47 и 48. Формирователь 49 сигнала связан с приводами переключателей

46, 47 и 48 и неподвижной частью датчика 10. Блок 25: управления ориентацией шпинделя через блок 54 управления переключателей 55 зажимов работы соединен с блоком 3 управления скоростью. Переключатель 55 содержит клеммы 56 и 57.

Устройство работает следующим образом.

При вращении двигателя переключатель 35 присоединен с клемме 56 (фиг. 1), тем самым образуя конгур регУлирования скорости. Сумматор 3а принимает командный сигнал СМ, соответствующий значению скорости, от блока 1, формирующего командные сигналы скорости, и сигнал АЧ, соответствующий среднему значению скорости, от тахометра 5, причем в ответ на это он формирует напряжение, соответствующее отклонению. значения скорости. Схема 36 базовой компенсации обеспечивает управление углом запуска тиристоров тиристорной схе-. мы Зъ .в соответствии с напряжением, определяющим отклонение скорости, при этом тиристорная схема обеспечивает регулирование напряжения, подаваемого на двигатель 4 постоянного тока.

В результате этого осуществляется регулирование реального значения скорости ЛЧ двигателя 4 постоянного тока таким образом, чтобы привести ее в соответствие со значением, определяемьм командой СЧ, заданной величиной скорости. После этого, блок управления скоростью обеспечит регулирование скорости ращения двигате- . ля 4 таким образом, чтобы отклонение скорости было равно нулю, т.е. обеспечивается .состояние, при котором двигатель и, следовательно, шпиндели вращаются приблизительно со скоростью, соответствующей команд-. ному сигналу, в ходе обработки детали.

Когда обработка детали заканчивается, устройство управления, такое, например, как блок цифрового управления (не показан), выдает команду блоку 2 задания режимов работы на подачу сигнала, соответствующего команде, определяющей ориентацию в блок .

1148555

54 .в момент времени . В этот же момент времени сигнал CV, соответствующий значению скорости, падает до нуля (фйг. 26). Реальное значение скорости АЧ двигателя и шпинделя S постепенно уменьшается и .достигает нулевое значение в момент времени 1„;

Когда это происходит, в блоке 25 генерируется импульсный сигнал Ч2Я, соответствующий нулевому значению скорости, под воздействием которого блок 54 осуществляет переключение переключателя 55 на клемму 57, так что работа блока переключается с управления скоростью на управление положением. Под воздействием импульсного сигнала 92Ð блок 25, формирующий сигнал,- соответствующий отклонению от определенного положения, вначале генерирует в качестве сигнала, соответствующего отклонению от, определенного положения, первоначально установленное напряжение

jQ Под воздействием этого сигнала шпиндель снова начинает вращаться, так что сигнал АЧ, определяющий реальное значение скорости, возрастает таким образом, чтобы достичь величины Ч; . По мере того, как магнит части 10е, установленный 30 на шпинделе, продолжает вращаться и достигнет первый раз заранее .определенного положения (момент времени "t ), блок 25, формирующий. сигнал, соответствующий отклонению от заранее определенного положения, генерирует сигнал СРВ, определяющий гру-. бое отклонение от заранее заданного положения, в качестве сигнала отклонения от определенного положения RPD,ge

По мере того, как шпиндель--продолжает вращаться и магнит части 10а приближается к области, расположенной вблизи от заранее определенного положения (момент времени . tS ), блок 4S

25, формирующий сигнал, соответствующий отклонению от определенного положения, генерирует сигнал смещения SIC в качестве сигнала отклонения от определенного положения ЙРЗ. ф

Затем когда магнит входит в вышеупомянутую область, расположенную вблизи от заранее с6тределенного положения (момент времени t ) блок

25 генерирует сигнал точного отклонения от определенного положения 3Ч, Когда сигнал 3V> уменьшается до нуля, т.е. когда магнит части 10ei, расположенный на заранее выбранной части шпинделя, оказывается непосредI ственно против центрального дросселя 12 насыщения, управление положением шпинделя заканчивается.

Дроссель насыщения возбуждается высокочастотным импульсным сигналом

HFP посредством использования переход ного трансформатора 20. В результате этого на выходах .23 и 24 (фиг. 8) получены выходные напряжения DV где

1, 2, 3 (фиг. 7), причем это имеет место для каждого дросселя насыщения, амплитуды этих выходных напряжений пропорциональны значению внешнего магнитного поля На „, внеан напряженность которого изменяется в соответствии с положением магнита части 10у.

Когда магнит части 10ш удален от дросселя 11 насыщения так, что значение внешнего магнитного поля, действующего на дроссель 11, равно нулю, высокочастотный импульсный сигнал HFP поступает вокруг вертикальной нулевой линии кривой намагничивания дросселя ф-Н, проходящей через центр этой кривой (фиг.9).

В результате этого число линий магнитного потока, пересекающих катушки L,„, L, оказывается. одинаковым, так что выходные напряжения, снимаемые с выводов 16 и 17, оказываются равными по амплитуде, но сдвинутымн по фазе на 180 . Поскольку эти напряжения выпрямляются соответствующими однополупериодными выпрямителями 21 и 22, потенциалы,возникающие на выводах 23 и 24, оказываются равными, так что в результате"напряжение между выводами 23 и 24 равно нулю. По мере того, как магнит части 10у приближается к ненасыщаемому дросселю 11, внешнее магнитное поле Н „ щ„, формируемое магнитом, начинает воздействовать на дроссель 11. Если мы примем, что Ьв обозначает поле, формируемое высокочастотным импульсным сигналом

gFP, то поток, соответствующий полю

Ьв -H egg„ïåðåñåêàåò катушку (Фиг. 1О), а поток, соответствующий полю 11е +Нвнешн катушку 2. Если это состояние выразить с помощью кривой S-Н, то высокочастотный импульсный сигнал HFP будет действовать около линии -HSgegs как относительно центра по отношению к

1148555!

О катушке L1 (фиг. 11) и относительно линии ФН нещн по отношению к катушке Ь (фйг. 12) . Поэтому направленный в отрицательном направлении поток, который пересекает катуш 5 ку L„, приводит к насыщению катушки, а следовательно к возникновению изменения небольшой величины (фиг.11), в то время как направленный отрицательно магнитный поток, который пересекает катушку L,, не вызывает. насыщения и создает тем самым изменение большей величины (фиг. 12), Исходя из того, что наведенное напряжение е определяется величиной КЗ(сИ (где К равно. числу витков), потенциал на выводе 24 становится больше, чем потенциал на выводе 23, что приводит к возникновению разности потенциалов между выводами. Этот потенциал изменяется так согласно кривой РЧ1(фиг. 7), по мере того, как магнит части 10а продолжает вращение.

Блок 25, формирунпций сигнал, соответствующий отклонению от определенного положения, принимает от датчика 10 положения сигнал 3V> в виде напряжения, который используется в качестве сигнала точного отклонения от определенного положения, когда шпиндель находится в непосредственной близости от. заранее определенного положения, s.oòëè÷èå от сигнала грубого отклонения, соот- >> ветствующего сигналу от дросселя

12 насыщения, который .расположен по центру (фиг. 5), и сигнал приближения А5Ч, который получается путем складывания напряжений 3Y„, 3V, соответствующих соответственно напряжениям дросселей 11, 12 насьпцения, и который свидетельствует о том, что шпиндель вошел в область, находящуюся в окрестности заранее определенного положения, При этом сигнал AV соответствует реальному значению скорости двигателя 4 и то" же поступает в блок 25 от тахометра

5 и интегрируется в этом блоке.

Результат интегрирования вычитается из первоначально сформированного сигнала ZSV напряжения и затем преобразуется в сигнал СР3, соответствующий грубому отклонению от опреде- ленного положения. Блок 25, предназначенный для формирования сигнала, соответствующего отклонению от определенного положения, сконструирован таким образом, чтобы формировать постоянное, первоначально установленное напряжение в виде сигнала Ý9v и сигнал 835 смещения (фиг. 2a). Значение Ч; напряжения сигнала 3SV устанавливается на таком уровне, чтобы оно оказалось равным напряжению, определяющему отклонение от определенного положения, которое соответствует одному повороту (360 ) шпинделя.

Блок 25, формирующий сигнал, соответствующий отклонению от определенного положения, генерирует первоначально установленное напряжение в виде сигнала МЧ от момента времени 4, при этом сигнал ОРСМ, являющийся командой ориентации, генерируется до момента времени 1, когда шпиндель первоначально достигает заранее определенного положения. Пос,ле этого, поскольку шпиндель продолжает вращаться и магнит части 10© (заранее определенная часть шпинделя) достигает заранее определенного положения поворота во второй раз, формируется сигнал СРЭ, соответствующий грубому отклонению от определенного положения, до тех пор, пока магнит части 10а не приблизится к области (определенной между -8 и +B„ ), расположенной вблизи от заранее определенного положения, т.е. до тех пор, пока он не окажется в положении, обозначенном -6 . Кроме того, формируется также сигнал 835 смещения до до тех пор, пока не будет достигнута указанная выше область. С другой стороны, сигнал DV, соответствующий . точному отклонению от определенного положения, генерируется после того, как магнит части 10а достиг,"а затем и вошел в область, находящуюся вблизи заранее заданного положения.

Результатом всех этих операций является сигнал РРЭ отклонения от определенного положения (фиг. 2а и 6).

Причем сигнал 635 смещения может быть изъят иэ сигнала RP2 путем установки 9 равным 9„.

Если шпиндель вращается в прямом направлении, то осуществляется под,соединение к клемме с напряжением—

15В; Предположим, что переключатель

27 установлен в положение, когда он подключен к клемме с напряжением

-15 В в момент времени 11(фиг. 14).

Напряжение делится со р.лениями

1148555

10

28 и 29 и обеспечивает заряд .конденсатора 32 через усилитель 33 и переключатель 37. Напряжение, до которого заряжается конденсатор, достигает величины, соответствующей 5

У первоначально установленному напряжению в виде сигнала 35Ч . Если сигнал Ч, соответствующий реальному значению скорости, поступает на интегратор 26 через переключатель 37 или через переключатель 35. после того, как откроется переключатель 37 (в момент времени ), кон. денсатор 32 начинает разряжаться с постоянной. времени RC, поскольку значение напряжения сигнала, соот- . ветствующего реальному значению. скорости, AV меньше, чем.. Vi, в результате чего сигнал СРП, определяющий грубое отклонение.от заранее 20 заданного .положения, полученный при вычитании проинтегрированного сигнала AV, соответствующего реальному значению скорости, из первоначально установленного напряжения в виде сигнала 3ЬЧ, возникает на вы ходной клемме усилителя 34 (усилитель 34, сопротивление 31 и конденсатор 32 образуют схему интегриро-. вания). Если оба переключателя 37 и 30

38. замкнуты после того, как сигнал

СРВ .достиг заранее определенного зна чения по.напряжению (момент времени 5 ), то интегратор 26 работает в качестве усилителя, причем в этом случае на выходных клеммах усилителя 34 формируется сигнал 535 смещения, соответствующий, заранее заданному уровню. В других вариантах в соответствии с конкретной комбинацией и синхронизацией операции открытия и замыкания переключателей

35, 36, 37 и 38 вначале формируется первоначально установленное напрякение в виде сигнала 35Ч, затем сигнал C PD, соответствующий грубому отклонению от заранее определенного положения, и в заключение сигнал В35 смещения.

Чтобы обеспечить высокое значение коэффициента усиления блока 25 управления ориентацией шпинделя, когда шестерни, установленные между двигателем 4 постоянного тока и шпинделем 7, сильно отличаются друг от друга (степень редукции велика) обеспечить низкое значение коэффициента усиления, когда шестерни отличаются не очень сильно (степень уменьшения скорости невелика), нужно сделать коэффициент усиления ниэким по сравнению с коэффициентом усиления в случае, когда степень уменьшения скорости велика. Когда передаточное отношение велико, то переключатели 35 и 45 замкнуты, а переключатели 36 и.44 разомкнуты для того, чтобы обеспечить увеличение коэффициента усиления, а когда передаточное отношение мало, то переключатели 36. и 44 замкнуты, а переключатели 35 и 45 разомкнуты для того, чтобы понизить коэффициент усиления. Это исключает воэможность рысканий и перерегулирования шпинделя при его остановке в заранее заданном положении и позволяет осуществить операцию но остановке шпинделя sa меньший промежуток времени вне зависимости от величины передаточного отношения. Сигнал 1.5 размыкает переключатели 47 и 48 и замыкает переключатели 46 (в момент времени ) . В результате этого сигнал ЭЧ,, соответствующий точному отклонению от определенного положения, принимается в качестве сигнала РРП, соответствующего отклонению от определенного положения.

Переключатель 47 замкнут, когда управление шпинделем осуществляется при его вращении в прямом направлении, причем при вращении шпинделя в обратном направлении переключатель 48 замкнут. Формируемый сигнал

QNR0SIIocne своего возникновения cosдает условия, при которых затеи в цифровое управляющее устройство посылается сигнал, соответствующий

1команде на прекращение операции ориентации. Элементы сравнения 50 и

51 контролируют cHI HBJI ЗЧ ветствующнй точному отклонению от определенного положения, и формируют сигнал йЕ6, POS при приближении шпинделя к заранее определенному положению при вращении в обратном направлении или в прямом направлении.

Переключатель 47 замыкается под воздействием сигнала 905, а переключатель 48 переходит в аналогичное состояние под воздействием. сигнала NEQ.

Таким образом, если сигнал ФЙСМ, являющийся командой ориентации, 1148555

13

14 стремится стать "1" в момент времени то сигнал CV, соответствующий реальному значению скорости, падает до нуля, так что при уменьшении реального значения скорости сигнал, соответствующий этому реальному значению, падает до нуля в момент времени „.. В этот момент времени сигнал VZp соответствующий нулевому значению скорости, стремится к 10 значению, соответствующему. "1". Iteреключатель 43 размыкается, один из переключателей 45, 44 замыкается в соответствии с высоким или низким передаточным числом шестерен, а 15 один из переключателей 47., 48 замыкается в соответствии с направлением, прямым или обратным, вращения шпин-. деля. Это образует контур контроля положения, на выходной клемме ко- 20 торого принимается первоначально установленное напряжение в виде сигнала Ч . При этом переключатель

37 разомкнут, а переключатели 35, 36 и 38 замкнуты. 25

Под воздействием напряжения сигна ла 359 двигатель снова начинает вращаться, так что при этом шпиндель также вращается и достигает первый раз заранее определенного положения З11 (т.е. сигнал L5 соответствует "1" и сигнал 3NP0, соответствующий нахождению в заданном положении, также равен "1"). В связи с этим в момент времени 1 переключатель 37 размыкается, а один из переключателей

35, 36 замыкается в соответствии с высоким или низким передаточным отношением шестерен. Поэтому с выход« ной клеммы снимается сигнал CPD,со ответствующий грубому отклонению от определенного положения.

По мере того как сигналы AV .,:оответствующие реальному значению скорости и отклонению оТ определен- 45 ного положения, уменьшаются и шпиндель подходит к области, находящейся в непосредственной близости от заранее определенного положения поворота во второй раэ (в момент времени t ), схема 41 формирует сигнал

ЙЙР (1"), под воздействием которого замыкаются переключатели 37 и 38.

В результате этого. с выходной клеммы передаетсй сигнал смещения 835 величина которого. соответствует заранее определенному уровню. По мере того, как шпиндель продолжает вращаться с меньшей скоростью и достигнет области, находящейся в непосредственной близости от заранее определенного положения поворота (момент времени 4 ), сигнал LS идет к уровню, соответствующему "1", переключатели 47 и 48 размыкаются и происходит замыкание переключателя 46. В этой ситуации с выходной клеммы проходит сигнал DVg, соответствующий точному отклонению от определенного положения.

Таким образом, шпиндель может быть остановлен в заранее определенном положении с большой точностью без использования контактирующих элементов, таких как механические тормоза. В устройстве предусмотрен высокоточный переключатель определения степени приближения, сконструированный таким образом чтобы формироваты. сигнал, соответствующий точному отклонению от определенного положения, когда заранее выбранная точка на шпинделе достигнет области, находящейся в непосредственной близости от заранее определенного положения поворота, в результате чего может быть обеспечена черезвычайно высокая точность установки в пределах от 0,03 до 0,05 что подтверждено проведенными измерениями. Кроме того, интегрирование напряжения, получаемого на выходе тахометра, позволяет сформировать сигнал, соответствующий грубому отклонению от определенного положения, что дает возможность образовать контур управления положением без использования дополнительных датчиков положения, применяя лишь переключатель определения степени приближения. В результате этого обеспечивается значительная экономия средств, затрачиваемых на изготовление устройства. Поскольку система выполнена таким образом, что коэффициент усиления блока управления ориентацией шпинделя может изменяться в соответствии с передаточным отношением шестерен, величина этого параметра может быть установлена таким образом, чтобы предотвратить возможность рыскания или перерегулирования и сократить время, необходимое для приведения шпинделя в определенное положение.

1148555

1148555

0Rc

ОКЕ

4$У

RPD

AV

1)48555

ы

f5

Фиг б

)148555

)!48555

1!48555! 148555

ЯСМ ай

ФЗ

Южит

Составитель С. Майоров

Редактор М. Дьшын Техред Т.Дубинчак

Корректор E. Снрохман

Подписное

Филиал ППП "!!атент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1610/46 Тираж 838

ВНИЙПИ Государственного комитета-СССР по делам изобретений и еткрытий

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