Устройство для программного управления осью поворотного стенда

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСЬЮ ПОВОРОТНОГО СТЕНДА, содержащее последовательно соединенные блок.выбора положений, двигатель грубой установки, муфту переключения двигателей и редуктор, соединенный с осью поворотного стенда, второй выход блока выбора положений соединен с управляющим входом ключа, выходом соединенного с двигателем точной установки, и последовательно соединенные круговой чадуктивный датчик, измерительный блок кругового индуктивного датчика и первый пороговый блок, ротор кругового индуктивного датчика связан с осью поворотного стенда, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки оси стенда в заданное положение, в него введены муфта для отключения привода от оси стенда, первый и второй измерительные блоки, датчики грубой установки стенда, соединенные выходами соответственно с входами блока выбора положений, третьим выходом соединенного с вторым входом муфты переключений двигателей, третий вход которой соединен с валом двигателя точной установки, последовательно соединенные второй пороговый блок и блок совпс1дений, первый и второй выходы которого соединены соответственно t первым и вторым информационными входами ключа, второй вход - с первЬм выСО ходом первого порогового блока,соединенного втоЕЯлм выходом с входом первого измерительного блока, второй выход второго порогового блока соединен с входом второго измеритель«ого блока, второй выход измерительного блока кругового индуктивного датчика соединен с входом второго порогового блока. 4 3) ЭО

СОЮЗ ССЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае ай

ЯЯ) 6 05 В 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТСРСНОМЪ СВИДЕТИЛЬСТВМ (21) 3393335/24-24 (22) 12.02.82 (46) 23.07.84. Бюл. 9 27 (72) Р.И.Плинер (53) 62-503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 623182, кл. 0 05 В 19/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР и 372544, кл. 0 05 В 19/18, 1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВ31ЕНИЯ ОСЬЮ ПОВОРОТНОГО СТЕНДА, содержащее последовательно соединенные блок выбора положений, двигатель грубой установки, муфту переключения двигателей и редуктор, соединенный с осью поворотного стенда, второй выход блока выбора положений соединен с управляющим входом ключа, выходом соединенного с двигателем точной установки, и последовательно соединенные круговой .идуктивный датчик, измерительный блок кругового индуктивного датчика и первый пороговый блок, ротор кругового индуктивного датчика связан с осью поворотного стенда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки оси стенда в заданное положение, в него введены муфта для отключения привода от оси стенда, первый и. второй измерительные блоки, датчики грубой установки стенда, соединенные выходами соответственно с входамн блока выбора положений, третьим выходом соединенного с вторым входом муфты переключений двигателей, третий вход которой соединен с валом двигателя точной установки, последовательно соединенные второй пороговый блок и блок совпадений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами 6 ключа, второй вход — с первйм выходом первого порогового блока,соединенного вторым выходом с входом первого измерительного блока, второй выход второго .порогового блока соединен с входом второго иэмерительяого блока, второй выход измерительного блока кругового индуктивного датчика соединен. с входом второго порогового блока.

1104468

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и предназначено для программного управления разворотом оси поворотного стенда и измерения скорости разворота этой оси. о S

Известно устройство управления раэнотором оси стенда, содержащее электропривод, закрепленную на осно вании раму с подшипниками, в которых с воэможностью свободного вращения ц установлен поворотный узел(многогранник), плоские пружины, связанные с рамой и основанием, два ролика, первый иэ которых свободно установлен на раме, а второй жестко закреплен на поворотном узле, и кулачки подъема рамы и поворотного узла, установленные соответственно роликам на приводном валу и связанные с ними, включение и отключение электропривода с редуктором осуществляется _#_ контактным устройством, управляемым от кулачка, связанного с осью приводного вала f1) .

Однако данное устройство не обла, дает высокой достоверностью в задании 25 угла, потому что точность ныставки поворотного узла относительно основания определяется сопряженИем опорных плоскостей основания и поворотного узла и износ опорных плоскостей, их 30 повреждение, коррозия, попадание между ними посторонних частиц(пыли, продуктов износа кинематических цепей стенда) вызывают ошибку в ориентации поворотного узла относительно основания.

Кроме того, при увеличении количества ориентаций (более четыРех) возрастает сложность стенда, а при сохранении габаритов уменьшается точность вставки поворотного узла относительно основания из-за уменьшения базы опорных плоскостей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство программного управления 45 поворотным столом, содержащее круговой индуктивный датчик, двухдвигательный привод грубой и точной установки оси, разомкнутую систему программного управления, ключ, пороговую щ схему и механизм внутриградусного деления, один иэ выходов разомкнутой цепи системы программного управления подключен к разрешающему вход ключа, к запрещающему входу которого подсоединен выход пороговой схемы, соединенной с выходом кругового индуктивного датчика, а вход одного из шагоных двигателей через ключ подсоединен к соответствующему выходу разомкнутой системы программного 60 управления (2) .

Недостатком известного устройства является то, что н нем грубая установка оси в заданные положения осуществляется беэ обратной связи с 65 помощью шагового двигателя, управляемого разомкнутой системой программного управления, которая имеет значительную сложность, поскольку содержит специальный датчик импульсов, счетчики импульсов, логическйе схемы и другие узла, а все устройство иэ-за отсутствия обратной связи имеет недостаточно высокую достоверность оси в заданные положения.

Цель изобретения — повышение точности установки оси стенда в заданное положение.

Цель достигается тем, что в устройство для программного управления осью поворотного стенда, содержащее последовательно соединенные блок выбора положений, двигатель грубой установки, муфту переключения двигателей и редуктор, соединенный с осью поворотного стенда, второй выход блока выбора положений соединен с управляющим входом ключа, выходом соединенного с двигателем точной установки, и последовательно соединенные круговой индуктинный датчик, измерительный блок кругового индуктивного датчика и первый r1oporoный блок, ротор кругового индуктивного датчика связан с осью поворотного стенда, внедены муфта для отключения привода от оси стенда, первый и второй измерительные блоки, датчики грубой установки стенда, соединенные выходами соответственно с входами блока выбора положений, третьим ныходом соединенного с вторым входом муфты переключения двигателей, третий вход которой соединен с валом двигателя точной установКи, последонательно соединенные второй пороговый блок и блок совпадений, первый и второй выходы которого соединены соответстненно с первым И вторым информационными входами ключа, второй вход — с первым выходом первого порогового блока, соединенного вторым выходом с входом первого измерительного блока, второй выход второго порогового блока соединен с входом второго измерительного блока, второй ныход измерительного блока кругового индуктивного датчика соединен с входом второго порогового блока.

На фиг. 1 представлеНа функциональная схема устройства; на фиг.2диаграммы работы датчиков и пороговых блоков; на фиг. 3 — упрощенные схемы блока выбора положений и управления двигателем точной установки. устройство содержит датчик 1 грубой установки, испытываемый на стенде прибор 2, муфту 3 для отключения привода от оси стенда, ось 4 стенда, круговой индуктивный датчик 5, блок б ныбора положений, редуктор 7, двигатель 8 точной установки, муфту 9

1104468 переключения двигателей, двигатель

10 грубой установки, измерительный блок 11 кругового индуктивного дат-. чика, первый 12 и второй 13 пороговые блоки, первый измерительный блок 14, блок 15 совпадений, второй измерительный блок 16, ключ 17, зону 18 срабатывания..датчика грубой установки,сигнал 19 кругового индуктивного датчика на выходе его измерительного блока, зону 20 срабатывания первого 10 порогового блока, зону 21 срабатывания второго порогового блока, напряжение 22 отпускания первого порогового блока 0 „, напряжение 23 срабатывания первого порогового 15 блока 0cp, напряжение. 24 отпускания второго порогового блока 0q, напряжение 25 срабатывания второго порогового блока 0,зону 26 удержания оси, базу 27 измерения средней скорости разворота оси, поворотную платформу

Пд, закрепленную .на оси стенда, кнопочные переключатели С1 — СЗ (c зависимой фиксацией)задания положений стенда, кнопку С4 (без фиксации) включения разворота оси стенда, контакты С5. — С7 датчиков . грубой установки, коллектор Х датчиков гру-. бой установки, который перемыкает контакты С5 или С6, или С7, реле

Kn1 — Кл3 положений, реле К оста- М новки двигателя грубой установки реЛе KQ включения двигателя грубой установки для вращения оси 4 стенда по часовой стрелке — от положения 0 к положению 45 по кратчай- 35 шему пути, реле К 2 включения двигателя грубой установки.для вращения оси стенда Против часовой стрелки, реле Ку1 и Kg/ блокировки для сохранения цеци — 28 В при размыкании 40 контактов реле положений, реле К „З блокировки для сохранения цепи 28 В после отпускания кнопки С4 с задержкой на отпускание, реле >„4 блокировки для подачи команды на открывание ключа 17 (переключения муфты

9) и для запоминания этой команды, реле Кь для подачи команды на закрывание ключа 17(обратного переключения муфты 9), развязывающие диоды

Д1-Д10. 50

Устройство работает следующим образом.

Режим разворота., В исходном положении ось 4 стенда находится в одном из фиксированных положений, при этом круговой индуктивный датчик 5 находится в зоне

26 удержания, срабатывают оба пороговых блока 12 и 13 и один иэ датчиков 1 грубой установки, его сигнал 60 положения оси подается на блок 6 выбора положениЯ, двигатели 8 и 10 обесточены. При получении задания блок выбора положения подключает выбранный датчик 1 грубой установки заданного положения, подключает муфту 9 к двигателю 10,грубой установки, включает его в нужном направлении, выдает запрет на ключ 17, двигатель 10 через муфту 9 и редуктор 7 разворачивает ось в направлении к выбранному датчику грубой установки заданного положения, в зоне

18 срабатывания этого датчика блок

6 выбора положения подключает муфту

9 к двигателю 8 точной установки, выдает команду на отпирание ключа

17, на двигатель точной установки 8 подается управляющее напряжение с ключа 17 такой фазы, чтобы развернуть индуктивный датчик 5 к нулевому сигналу, направление вращения. двигателя 8 определяется срабатыванием одного из пороговых блоков 12 или 13 в зависимости от полярности сигнала индуктивного датчика °

Пороговые блоки 12 и 13 разнополярны и настроены таким образом, что у каждого порогового блока напряжения 22 и 24 отпускания Uоqä имеют- обратную полярность по отношению к напряжениям 23 и 25 срабатывания при этом Uo g < Ucp.1 е ото,q 0cp.i (фиг. 2). Благодаря этому в зоне нулевого сигнала индуктивного датчика в зоне 26 удержания оси обязательно срабатывают оба пороговых блока, в этом случае срабатывает блок 15 совпадений, который разрывает цепи, идущие на ключ 17, прекращается подача управляющего напряжения на двигатель точной установки, ось стенда останавливается. Если же по каким-либо причинам ось развернется настолько, что сигнал индуктивного датчика превысит напряжение отпускания одной из пороговых схем, то этот пороговый блок отключится, блбк. 15 совпадений передаст сигнал с включенного порогового блока на ключ 17, который в соответствии с полученным сигналом задаст направление вращения для разворота оси в зону 26 удержания.

Блок выбора положений(фиг. 3) работает следующим образом.

Исходное положение, например, 45 . Замкнуты контакты С6, срабоо тало реле К„1, замкнут контакт К g < реле Ко обесточено.

Необходимо развернуть платформу

П стенда, например, в положение 0

Для этого нажимают и фиксируют в нажатом положении кнопку CI (0 j, нажимают и отпускают кнопку С4.

Срабатывает и блокируется через свой контакт реле К 1, напряжение — 28 В через контакты К 3и Kд2, диод Д7, через перемкнутые нижние контакты

СТ,3, через контакт К попадает на реле К. 2, оно срабатывает и своими контактами включает двигатель грубой установки для вращения плат1104468..формы II против часовой стрелки.

Платформа разворачивается. Когда коллектор Х замкнет контакты C5 (.0 ) датчика -грубой установки, сработает реле К я, — 28 В через контакты КблЭ, Кп1, нйжние перемкнутые контакты

С1,1, диод Д попадает на репе К„, оно срабатывает, размыкается койтакт

К« обесточивается реле К Я,двигатель грубой установки останавливается.

Одновременно замкнутся контакты Ко, и разомкнутся контакты К >.

При замыкании контактов К 1 сработает реле К6 4, заблокирует себя через контакт Км1-1; напряжение — 28 В через контакты К4М попадает на реле 15

К схемы точной установки оси стенда.

При размыкании контактов К < обесто— чится реле К,,снимется напряжение

26 В с блока выбора положений, обесточится реле К. 20

Схема точной установки оси стенда работает следующим образом.

Исполнительными элементами пороговых блоков 12 и 13 являются реле, контакты которых КАс1 и К с2коммутируют25 цепи катушек реле K t и К 2, входящих в блок 15 совпадений. Разрешение .на работу схемы точной установки оси стенда выдается путем включения реле, к3.

В цепи контактов КЗ-1 и КЗ-2 вклю- 0 чены реле К4 и К5, контакты которых определяют фаэировку питания двигателя 8 точной установки. При срабатывании реле К4 двигатель точной установки разворачивает ось стенда про-35 тив часовой стрелки (на фиг. 2 от1 до 0 по кратчайшему пути). При срабатывании реле К5 двигатель точной установки разворачивает ось стенда по часовой стрелке(от 359 к 0 по кратчайше- 40 му путя). Если обесточены оба реле

К4 и К5, двигатель 8 тожЕ обесточен, ось стенда 4 не разворачивается, Устройство выполнено таким образом, что зона 18 срабатывания датчи- 45 ка грубой установки 18 примЕрно на два порядка больше зоны 26 удержания 4.

Когда ось 4 стенда по каким-лнбо причинам развернется настолько, что выйдет из эоны 26 удержания в направлении к 1, развернется и ротор кругового индуктивного датчика, изменится его сигнал. На входе пороговых блоков 12 Й 13 сигнал отрицательной полярности с амплитудой, большей по абсолютному значению, чем напряжение отпускания первого порогового блока 22, первый пороговый блок 12 отключится, второй пороговый блок осТанется сработанным, обесточится реле К1 в блоке 15 совпадений, реле К2 останется под током, контакты К1-1 и К2-2 замкнуты, контакты К2-1 и К1-2 разомкнуты, реле КЗ ключа 17 под током, контакты

КЗ-1 и КЗ-2 замкнуты, сработает реле

К4, включит двигатель точной установки, который разворачивает ось стенда против часовой стрелки к 0"; при этом сигнал 19 с измерительного блока кругового индуктивного датчика на входе пороговых блоков изменяется, по достижении значения порога 23 срабатывания первого порогового блока он сработает, второй пороговый блок также включится, поскольку0д,„2

24> Ucpi 23, при этом сработает контакт К1, разомкнется контакт К1-1, обесточится К4 поскольку реле К2 также под током, то реле К5 обесточено, двигатель 8 остановлен.

Аналогичным образом происходит разворОт в другую сторону.

Режим измерения скорости.

В этом случае расцепляется муфта 3, связывающая ось 4 стенда с редуктором 7, отключаются цепи питания двигателей 8 и 10,.муфты 9 °

Измеряетс- средняя скорость разворота оси на базе 27 одного или нескольких периодов кругового индуктивного датчика 5, для чего сигналы с пороговых блоков 12 и 13 подаются на первый и второй измерительные блоки 14 и 16 времени соответственно, первое срабатывание запускает измерительный блок, втОрое срабатывание останавливает его. Использование двух пороговых блоков позволяет сделать два замера за полтора периода, благодаря чему сокращается технологическое время испытаний прибора 2.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы стенда. и выставки оси стенда в заданное положение, что обеспЕчияает снижение ошибок при оценке качества приборов, проверяемых с помощью стенда.

1104468

Фиа2

1104468

Задание мчояиний

1Ф ГФ

t(д л . М

Составитель И.Швец

Редактор Л.Гратилло Техред И.Тепер Корректор A.Äçÿòêo

Заказ 5209/33. Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4