Преобразователь кода в перемещение

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для управления работой станков с числовым программным управлением, роботов, манипуляторов и т.д. Для повышения быстродействия, в преобразователь, содержащий электродвигатель 1, датчик 2 тока, усилитель 3, фазовый дискриминатор 4, датчик 5 скорости, растр 10, фотозлемент 11, делитель 13 частоты, генератор 14, введены фазовый преобразователь 6, усилитель-формирователь 7, задатчик. 8 сигналов, злектронно-лучевая трубка 9, формирователь 12 напряжений . При подаче формирователем 12 напряжений на отклоняющие пластины трубки 9 на ее экране появляется световое пятно, угловая частота вращения которого определяется фазами напряжений на ОТКЛОНЯ1РЩИХ пластинах. При неподвижном вале электродвигателя 1 световое пятно движется по окружности с постоянной скоростью, при этом на выходе фотоэлемента 11 формируются импульсы напряжения, угловая частота которых превышает угловую скорость . вращения светового пятна в Z раз, равное числу прозрачных секторов растра 10, вмполненного в виде диска. Усиленные в усилителе 7 импульсы совместно с сигналами задатчика 8, пос2 i (Л :о ЬП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИК (19) (11) СЮ 4 Н 03 М 1 48 1/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4025464/24-24 (22) 06,01.86 (46) 23.11.87. Бюл. У 43 (72) М.С.Алатырев, Е.М.Величенко, Е.А.Игошин, С.A.Ëàçàðåâ и Ю.Е.Скицкий (53) 681.325 (088.8) (56) Киселев В.М.Фазовые системы числового программного управления станками. — M. Машиностроение, 1976, с. 193-255.

Авторское свидетельство СССР Р 1233281, кл. Н 03 М 1/48, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В ПЕРЕМЕЩЕНИЕ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для управления работой станков с числовым программным управлением, роботов, манипуляторов и т.д. Для повышения быстродействия. в преобразователь, содержащий электродвигатель 1, датчик 2 тока, усилитель 3, фазовый дискриминатор 4, датчик 5 скорости, растр 10 фотоэлемент 11, делитель 13 частоты, генератор 14, введены фазовый преобразователь 6, усилитель-формирователь 7, задатчик, 8 сигналов, электронно-лучевая трубка 9, формирователь 12 нап-ряжений, При подаче формирователем

12 напряжений на отклоняющие пластины трубки 9 на ее экране появляется световое пятно, угловая частота вращения которого определяется фазами напряжений на отклоняющих пластинах. При неподвижном вале электродвигателя 1 световое пятно движется по окружности с постоянной скоростью, при этом на выходе фотоэлемента 11 формируются импульсы напряжения, угловая частота которых превышает угловую скорость вращения светового пятна в Z раз, равное числу прозрачных секторов растра 10, выполненного в виде диска.

Усиленные в усилителе 7 импульсы совместно с сигналами задатчика 8, пос135441 тупающими через преобразователь 6, поступают на входы дискриминатора 4.

В случае отсутствия сигналов с задатчика 8 на выходе дискриминатора формируется нулевой сигнал рассогласования. При поступлении от задатчика 8 сигналов на выходе дискриминатора 4 появляется сигнал рассогласования, который усиливается усилителем 3 и включает электродвигатель 1. Вал его

9 поворачивается на угол до тех пор, пока на выходе усилителя 7,не сформировывается сигнал, компенсирующий сигнал задатчика 8. При этом на выходе дискриминатора 4 сигнал рассогласования снова становится нулевым.

Таким образом, элементы 7, 10 и 11 образуют обратную связь, отслеживающую поворот вала электродвигателя 1.

1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано .для управления машинами и механизмами, в частности металлорежущими станками с числовым программным управлением, роботами, манипуляторами и т.д.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит электродвигатель 1, датчик 2 тока, усилитель 3, фазовый дискриминатор 4, датчик 5 скорости, фазовый преобразова- тель 6, усилитель-формирователь 7, задатчик 8 сигналов, электронно-лучевую трубку 9, растр 10, кольцевой фотоэлемент 11, формирователь 12 напряжений, делитель 13 частоты, генератор 14.

Преобразователь работает следующим образом.

Радиальный растр 10, расположенный между экраном электронно-лучевой трубки 9 и фотоэлементом 11, выпол нен в виде диска и содержит прозрачные и непрозрачные секторы. Если световое пятно трубки 9 оказывается напротив прозрачного .сектора растра 10, то фотоэлемент 11 освещен, на его выходе появляется импульс электрического напряжения. Если же световое пятно трубки 9 оказывается напротив непрозрачного сектора растра 10 освещенность фотоэлемента 11 минимальна, электрическое напряжение на его выходе близко к нулю. Импульсы напряжения фотоэлемента 11 усиливаются и преобРазуются в прямоугольные импульсы с помощью усилителя-формирователя 7.

Таким образом, при движении светоч

5 ного пятна по окружности экрана трубки 9 с постоянной скоростью и неподвижном электродвигателе 1 на выходе фотоэлемента 11 возникают импульсы напряжения, угловая частота которых

10 превышает угловую скорость вращения светового пятна в целое число (Z) раз, равное числу прозрачных секторов. Угловая скорость вращения светового пятна прямо пропорциональна

)g коэффициенту деления делителя 13 частоты

Поскольку импульсы напряжения на выходе фотоэлемента 11 возникают в моменты времени, когда он освещен световым потоком трубки 9, проходящим через прозрачный сектор растра 10, то фаза импульсов фотоэлемента 11 линейно связана с угловым положением растра 10, установленным на валу

26 электродвигателя 1. При повороте растра 10 на один шаг, равный углу между двумя прозрачными секторами, происходит изменение фазы импульсов.

Положение светового пятна на экраgp не трубки 9 определяется величинами напряжений, подаваемых на .ее отклоняющие пластины с выходов формирователя 12 °

С выхода усилителя 7 импульсы нап35 ряжения поступают на вход дискриминатора 4, куда одновременно подаются импульсы с:,фазового преобразователя

6, управляемого импульсами с задатчика 8. При отсутствии импульсов от задатчика 8 фазовое рассогласование им 1 а.

При N =-- скорость вращения элект1 родвигателя 1 равна

2llfp . оу

N1 Z

BHHHHH Заказ 5714/55 Тираж 900 Подписное

Произв.-полигр. йр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1354419 4 пульсов, поступающих на входы дискри- В преобразователе всегда можно доминатора 4, равно нулю. биться, чтобы скорость вращения свеПри поступлении программных им- тового пятна была во много раз выше пульсов от задатчика 8 изменяется фа- скорости вращения электродвигателя за импульсов на первом входе фазового 5 1, и, следовательно, получить широкий дискриминатора 4, на его выходе появ- диапазон скорости слежения в обоих ляется электрическое напряжение, воз- направлениях вращения электродвигадействующее через усилитель на элект- теля 1. родвигатель. Вал электродвигателя с установленным на нем радиальным ра- Я Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я стром поворачивается в заданном направлении. При этом изменяется фаза Преобразователь кода в перемещеимпульсов напряжения на выходе коль- ние, содержащий генератор, выход коцевого фотоэлемента в сторону умень- торого соединен с входом делителя чашения фазового рассогласования сигна- 15 стоты, растр, фотоэлемент, фазовый лов на входах фазового дискриминатора дискриминатор, выход которого соеди4. Если вал электродвигателя 1 пово- нен с первым входом усилителя,.выход рачивается на заданный угол, фаэовое которого соединен с входом датчика рассогласование сигналов на входах тока, первый выход которого подключен фазового дискриминатора 4 снова ста- 20 к обмотке возбуждения электродвигановится равным нулю и электродвига- теля, вал которого кинематически соетель t останавливается. динен с валом датчика скорости, выход

При непрерывной подаче программных которого соединен с вторым входом импульсов от задатчика 8 с постоянной усилителя, третий вход которого подчастотой f на вход фазового дискри-2. ь ключен к второму выходу датчика тока, минатора 4 от фазового преобразовате- отличающийся тем, что, с ля 6 поступают импульсы, частота ко- целью повышения быстродействия преторых образователя, в него введены формирователь напряжений,эадатчик сигналов, ь. 1 .

30 фазовый преобразователь, электронноNf лучевая трубка, усилитель-формировагде Š— частота тактовых импульсов;

N, — коэффициент деления фазового тель, фотоэлемент выполнен в виде кольца, растр выполнен в виде диска с радиально нанесенными штрихами и

В данном случае в установившемся режиме электродвигатель 1 вращается расположен соосно фотоэлементу между экраном электронно-лучевой трубки и с постоянной скоростью о . На выходе,. . фотоэлементом и кинематически соедифотоэлемента 11 имеется сигнал, часнен с валом датчика скорости, выход тота которого фотоэлемента через усилитель-формиро-.

4п ватель соединен с первым входом фазового дискриминатора, выходы формиро2 «йт вателя напряжений соединены с отклогде у = — — — угловая скорость све 12 няющими пластинами электронно-лучевой тового пятка электронТр76КН В од генератор соединен

45 первым входом фазового преобразовате— коэффициент деления ля, остальные входы которого подклюделителя 13 частоты. чены к выходам задатчика сигналов, выход делителя частоты соединен с входом формирователя напряжений, выход фазового преобразователя соединен с вторым входом фазового дискриминатора.