Делительное устройство

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в особо 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 D-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. 3 го 00 00 го О1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 В 23 16/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ м

4 (А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3889798/24-24 (22) 24.04.85 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (71) Каунасское станкостроительное производственное объединение им. Ф. Э. Дзержинского (72) А.-В. А. Буда, В.-А. В. Дзенкаускас, Л.-Г. Б. Лазенас, А. А. Минетас, Г. Ю. Валявичюс и P. П. Палявичюс (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 443744, кл. В 23 Q 17/02, 1972.

Патент США № 3889555, кл. В 23 В 29/32, 1975. (54) ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в особо

SU»1288025 А1 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 D-триггера, пять ключей, три элемента И вЂ” НЕ, датчики поднятого и опущенного положений планшайбы, датчик неисправного опускания планшайбы, два блока питания, три ограничительных резистора и управляющая вычислительная машина. 4 ил.

1288025

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- 10 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, D-триггеры 25 — 27 об- З5 щую шину 28 управляющей вычислительной машины (УВМ) 29, дешифратор управляющих сигналов 30, В-триггер 31, ключ 32, второй блок 33 питания, ключ 34, элементы И вЂ” HE 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- 45 ры 48 — 50, диод 51 и резисторы 52. Дешифратор управляющих сигналов 30 содержит элементы И вЂ” НЕ 53 — 57, элемент ИЛИ вЂ” HE

58, элемент И вЂ” HE 59, элемент И вЂ” HE 60, D-триггер 61, элементы ИЛИ вЂ” НЕ 62 и 63.

Б качестве управляющей вычислител ой 50 машины 29 (УВМ) используется, например, микроЭВМ «Электроника 60М», в качестве общей шины — магистраль типа g — BHS.

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 То УВМ 29 выдает на общую шину адрес КДА и через некоторое время сигнал синхронизации К.СИА.H переходит в активный уровень. Отрицательный перепад К.СИА.Н означает, что на общей шине находится адрес. На выходе элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 58 высокий уровень лишь тогда, когда адрес равен 160040 . 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.H. 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 вЂ” НЕ 63 и используется для синхронизации записи в триггеры 25, 26, 27 и

31. Одновременно этот сигнал через элемент И вЂ” НЕ 60 с некоторой задержкой формирует ответный сигнал К.СИП.Н. Сигнал, выработанный элементом ИЛИ вЂ” НЕ 63, поступает на выход записи дешифратора управляющих сигналов 30 и подается на вход синхронизации D-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 планшайбы и при помощи коромысла 15, установленного на опоре 16, поднимает вверх вал 9 вместе с установленным на нем держателем 13, червячным колесом 10, 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 планшайбы 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 вЂ” НЕ

62 и поступает на выход считывания дешифратора 30 управляющих сигналов, и да1288025

10 лее — на входы элементов И вЂ” 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 вЂ” НЕ 37 поступает сигнал на общую шину 28 УВМ 29 и определяется поднятое состояние планшайбы 2. После этого через определеннь«ю промежутки времени в D-триггерах 25 — 27 записывается последовательность кодов, соответствующих двоичным кодам 0,11, 101, 110, 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 10 через вал 9, и зубчатые муфты 7, 8 вращает ось 1 вместе с планшайбой 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 планшайба 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 вЂ” 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 2!. 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 выполнения 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

55 неисправном опускании планшайбы датчик

38 включается, транзистор 49 ключа 34 закрывается 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 вЂ” НЕ 35. Это способствует повышению надежности устройства, так как исключается возможность поворота планшайбы нри неисправном опускании планшайбы и исключается возможность повреждения зубчатых венцов.

Формула изобретения

Делительное 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 полумуфта с выполнеHHb«M 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, отличающееся тем, что, с целью обеспечения адаптивного управления и новышения надежности работы, устройство снабжено эксцентриком, закрепленным на 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 D-триггера, пять ключей, три элемента И вЂ” 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

D-триггеров, а выходом считывания ««одключен к первым входам трех элементов

И вЂ” HE, вторыс входы которых соединены с выходами датчиков поднятого и опущенного положений планшайбы и датчика неисправного опускания планшайбы соответстве ««:0 и через ограничительные резисторы — с выходом первого блока питания, дешифратор управляющих сигналов выходом ответного сигнала и входами сопряжен с общей «ниной управляющей вычислительной ман«инь,; которой подключены выходы элементов 1"1- 111

1288025 и информационные входы D-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 второгочетвертого ключей, входы питания первогочетвертого ключей подключены к второму входу питания и к выходу первого блока питания, управляющий выход пятого ключа соединен с выходом датчика неисправного положения планшайбы.

1288025

1288025

f- /55(А3 г-у55тмг

3-В5/7Яг

4-(55йЯ г

5- 155ПЕ б-/5ИА 13

rr

ro оо ов

О7 щ об

05 о

04

О3

oz

or К.ЛА.ОО

Р1с пппьЮанцс) К.в.Р(запись) К. 8

Фиг.3 т, // г з г» Ti 7/

ЮыА с/

// ау

1Ыи/

Фиге

Составитель А. Исправникова

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 7754/14 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4