Система управления процессом доводки

 

!

»! 75l 604

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.78 (21) 2563442/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. Кл."

В 24В 51/00

Государственный комитет (53) УДК 621.923.4 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

П. Н. Орлов, Н. P. Руденко, Е. М. Нирман, В. Д. Соколов и А. Д. Васин

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана и Ленинградское особое конструкторское бюро автоматов и револьверных станков (71) Заявители (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДОВОДКИ

Изобретение относится к области абразивной доводки материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в приборостроении для высокоэффективной размерной обработки деталей из различных полупроводниковых и хрупких труднообрабатываемых материалов кварца, рубина, сапфира и др..

Известна система управления процессом доводки, содержащая измерительные устройства, датчики, цифровое вычислительное устройство, усилительно-преобразовательные устройства, исполнительные устройства и прерыватель, включенный в канал управления давлением или в канал управления скоростью вращения сепаратора, или независимые прерыватели, включенные в каналы управления давлением и скоростью вращения сепаратора (11.

Недостатком системы управления процессом доводки является отсутствие возможности управлять последовательностью прерывания давления и скорости вращения сепаратора относительно друг друга, что не дает возможности существенно увеличивать производительность процесса для хрупких материалов, например кварца.

Целью изобретения является повышение производительности процесса доводки.

Цель достигается тем, что система управления процессом доводки снабжена автогенератором импульсов с двумя выходами, подсоединенными к этим выходам

5 схемами запрета с двумя входами и линией задержки, причем один выход автогенератора подключен к одной из схем запрета непосредственно, а второй через линию задержки к второй схеме запрета, к втоIO рым входам которых подключены выходы блока преобразователей цифрааналог, а выходы — к прерывателям.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенной системы управления;

15 на фиг. 2 — функциональная схема зависимых прерывателей, встроенных в каналы управления давлением и скоростью вращения сепаратора; на фиг. 3 — форма управляющего импульса; на фиг. 4 — примеры управляющих напряжений, где а — до прерывателя в канале управления давления Ui (1); б — после прерывателя в канале управления давлением U (т);

25 в — до прерывателя в канале управления скоростью вращения сепаратора Уз(т); г — после прерывателя в канале управления скоростью вращения сепаратора, 30 /а () 751604

15

3

Система состоит из следующих элементов: доводочного станка 1, на котором установлен блок датчиков 2, выходы которого через блок преобразователей аналог-цифра 3 связаны со входом вычислительного устройства 4. Выходы вычислительного устройства связаны с блоком преобразователей цифра-аналог 5, выходы которого связаны через блоки прерывателей 6 и 7 со схемами управления давлением 8 и схемой управления скоростью вращения сепаратора 9, и непосредственно со схемой управления скоростью вращения притира 10. Для управления работой прерывателей служит автогенератор импульсов 11, имеющий два выхода, причем один выход связан через схему запрета 12 с прерывателем 7, а другой выход связан со схемой регулируемой задержки 13, выход которой через схему запрета 14 связан с прерывателем 6.

Схемы запрета 12 и 14 связаны с блоком преобразователей цифрааналог 5. Прерыватель 6 (7) состоит из следующих элементов: ждущего генератора 15 (16) с регулируемой длительностью импульса и длительностью фронтов, вход которого связан с выходом схемы запрета 14 (12), а выход — со входом электронного коммутатора 17 (18). Вход электронного коммутатора также связан с выходом схемы установки начального уровня 19 (20) и с выходом блока преобразователей цифрааналог 5. Выход электронного коммутатора является выходом прерывателя и связан со схемой управления 8 (9) фактором процесса доводки.

Система управления работает следующим образом.

Блок датчиков 2 собирает всю информацию о процессе доводки, необходимую для моделирования процесса вычислительным устройством. Блок преобразователей 3 преобразует информацию, получаемую от датчиков, из аналоговой формы в цифровую форму, удобную для работы вычислительного устройства. Вычислительное устройство 4 служит для определения начальных режимов работы доводочного станка, текущих значений, в соответствии с алгоритмом управления, требующим, на основании моделирования процесса доводки, определения режимов, обеспечивающих получение в конечном итоге требуемого качества изделия при максимально возможной в ,каждый момент времени производительности, при заданном уровне себестоимости.

Блок преобразователей цифрааналог 5 преобразует информацию от вычислительного устройства из цифровой формы в аналоговую, удобную для работы схем управления. Прерыватель осуществляет периодическое переключение управляющего напряжения от величины U(t), выдаваемой вычислительным устройством, до величи25

45 ны Uo, устанавливаемой схемой установки начального уровня.

Для эффективной обработки различных материалов, ждущие генераторы 15 и 16 позволяют перестраивать крутизну фронта прерывающего импульса, т. е. регулировать скорость изменения давления и ускорение относительного движения детали по притиру.

Схемы установки начального уровня 19 и 20 позволяют управлять величиной начального напряжения упр авления.

Управляются зависимые прерыватели автогенератором 11, причем на один прерыватель управляющие импульсы поступают непосредственно через схему запрета

12, а на другой — через схему задержки 13 с регулируемым временем задержки и через схему запрета 14. Такое включение позволяет управлять последовательностью прерывания управления давлением и скоростью вращения сепаратора. Работа зависимых прерывателей поясняется фиг. 3 и 4.

От автогенератора 11 управляющие импульсы поступают на вход ждущего генератора 15 (16), который формирует прерывающие импульсы, устанавливая длительности импульсов, крутизну переднего и заднего фронтов (фиг. 3). Прерывающий импульс от ждущего генератора поступает на электронный коммутатор 17 (18), который осуществляет прерывание управляющего напряжения от величины U(t), выдаваемой вычислительным устройством, до величины Uo, устанавливаемой схемой установки начального уровня управляющего напряжения на время действия прерывающего импульса. При поступлении управляющего напряжения от преобразователя цифра-аналог на схему запрета 12 (14), она отключает автогенератор 11 от прерывателя. В этом случае на схему управления от прерывателя поступает управляющее напряжение U(t), выдаваемое вычислительным устройством.

Схемы управления 8, 9, 10, осуществляют управление факторами процесса доводки В соответствии с поступающим на них управляющим напряжением.

Применение автоматической системы управления позволит автоматизировать процесс доводки, стабилизировать процесс по точности путем поддержания плоскостности притира, увеличить производительность процесса, в 1,5 — 2 раза и повысить качество обработанной поверхности за счет управления нарушенным слоем и расширением спектра частот взаимодействия абразивных зерен с микроэлементами обрабатываемой поверхности заготовки.

Аналогичная система может быть применена для управления процессом в случае двусторонней обработки, 751604 Pue.

Формула изобретения

Система управления процессом доводки, содержащая блок датчиков, связанны; через блок преобразователей аналог-цифра с вычислительным устройством, моделирующим процесс доводки, выходы которого, в свою очередь, связаны с блоком преобразователей цифра-аналог, выходы которого связаны через прерыватели со схемами управления давлением и скоростью вращения сепаратора и непосредственно со схемой управления скоростью вращения притира, отлич а юща яся тем, что, с целью повышения производительности при обработке деталей из хрупких материалов, например кварца, и улучшения качества обработанной поверхности, система снабжена автогенератором импульсов с двумя выходами, подсоединенными к этим выходам схсмамп запрета с двумя выходами и лшгисй задержки, причем один выход автогенератора подключен к одной из схем запрега непосредственно, а второй — через линию задержки, ко вторым входам схем запрета подключены выходы преобразова10 теля цифра-аналог, а их выходы подключены к прерывателям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство по заявке № 2495451/25-08, кл. В 24 В 57/00, 1977.

751604

Pue,3

Составитель В. Жиганов Редактор Г. Улыбина Корректор E. Осипова

Заказ 520/1 Изд. № 247 Тираж 988 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2