Устройство для контроля привода металлорежущего станка
CoIo2 Соеетсмий
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<18?3208
Ф
-г
К АВТОУСМ©ММ СВ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2811.79 (21) 2845851/18-24 с присоединением заявки Ие
{51)м <„з
G 05 В. 19/405
G 05 В 23/02
Гасуавретвеявый кеиятет
СССР. яе аман язобретеняй и открытнй (23) Приоритет
Опубликовано 15,10.81, бюллетень ЙЯ 38
{53) УДК 821. 503.. 55 (-088. 8) Дата опубликования описания 151{181
Р2) Автор изобретения
Е.К. Белкин (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО дЛЯ КОНТРОЛЯ ПРИВОДА
ИЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА
Изобретение относится к машиностроению, более конкретно — к устройствам контроля металлорежущих станков,.
Известно устройство для предотвращения аварийных ситуаций на металлорежущих станках, в котором привод-. ной двигатель отключается при превышении потребляемого им "критического" момента, фиксированное значение которого близко к максимально возможному, возникающему от сил резания (1) .
Наиболее близким к данному .техническому решению является устройство для контроля привода металлорежущих . станков, содержащее датчик нагрузки, 15 схему сравнения и исполнительное уст- ройство останова двигателя, где схема сравнения выполнена в виде устройства, регулирующего на перегрузку по "критической" мощности $2) . 20
Недостатком данных устройств являются малый диапазон регулирования, приближающийся к области максимально возможной мощности (или момента на валу) приводного двигателя. на стан- 25 ках с широким диапазоном потребляемой мощности при работе в различных режимах обработки применение таких устройств совмещено, как правило, с ручной установкой конкретной noporo- 39 вои "критической" мощности (или момента) для конкретного режима обработки, что снижает точность настройки станка. Кроме того, быстрое отключение приводного двигателя такими устройствами при возникновении аварийных ситуаций затруднено.
Цель изобретения — повышение точности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля привода металлургического станка, содержащее датчик нагрузки, подключенный выходом ко входу низкочастотного фильтра, .блок сравнения, подключенный первым входом ко входу устройства, и исполнительный элемент, введены широтно-импульсный дискриминатор, первый инвертор и последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, второй дифференцирующих элемент, второй инвертор и суьматор,.второи вход которого соединен с выходом первого дифференцирующего элемента, третий вход через первый инвертор с выходом низкочастотного фильтра и со входом первого дифференцирующего элемента, выход — со вторым входом блока сравнения, выход которого через широтно-импульсный дискримина873208 тор соединен со входом исполнительного элемента.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит датчик 1 нагрузки, ниэкочастотнлй фильтр 2, первыи 3 и второй 4 дифференцирующие элементы, второй инвертор 5, сумматор
6, блок 7 сравнения, первый инвертор
8, широтно-импульсный дискриминатор
9, исполнительный элемент 10 и двигатель 11.
Устройство работает следующим образом.
Датчик 1 нагрузки выдает сигнал и > пропорциональный величине нагрузки, поступающий через фильтр 2, где фильт-1$ руется от вредных высокочастотных составляющих, на вход первого дифференцирующего элемента 3, где сигнал и уифференцируется и меняет энакг
cRt затем — на вход второго диффе- З) ренцирующего элементао 4. Далее сформированный сигнал + - меняет знак в инверторе 5(- — )и йоступает на один
Я U а% иэ входав сумматора 6 ° Инвертор 8 меняет знак сигнала и íà -u, поступающий затем на другой вход сумматора
6, на третий же вход сумматора 6 поступает сигнал — и — с выхода элемента
3. Таким образом, на вход сумматора
6 @зиходят три сигнала -u„ - -, и я 2э которые предварительно умножают- 30 ся на постоянные, заранее выбранные коэффициенты "а", "8", "с". На выходе сумматора 6 формируется сигнал
4 и 4Ц (и) "4 ° - Ь ° - с н 35
4 2 поступающий на один из .входов схемы
7 сравнения, на другой, вход которой приходит постоянный задеваемый сигнал Ф . В результате блоком 7 сравнения выдается некоторый постоянный 4() сигнал "3", если f(u) ) ф. В противном случае сигнал на выходе блока 7 сравнения отсутствует. Далее сигнал
"ф " поступает на широтно-импульсный дискриминатор 9, выдающий длительный сигнал Z (авария) на исполнительный элемент 10, если длительность сигнала " " не менее длительности предварительно выбранного времени с. Если же это условие не выполняется, сигнал на дискриминаторе 9 отсутствует.
Длительность сигнала Z выбирается такой, чтобы процесс спада мощности двигателя был бы необратимйм, т.е. торможение двигателя происходит до полной остановки.
Исполнительный элемент 10 в зависимости от типа станка переводит один или несколько двигателей 11 (подачи, главного движения -и т.п.) в режим, например динамического торможения.
В качестве датчика 1 нагрузки может быть использован в зависимости от типа станка, электрический датчик мощности электродвигателя (например привода главного движения), датчик моментов на одном из нагруженных валов станка, датчик сил резания и т.п. Он должен выдавать напряжение, пропорциональное соответствующим величинам мощности, момента или силы. Фильтр 2 служит для ослабления помех, вызванных высокочастотными допускаемыми колебаниями нагрузки при резании (например черновая обработка, резание с ударом и т.п.).
Формула изобретения устроиство для контроля привода металлорежущего станка, содержащее датчик нагрузки, подключенный выходом ко входу низкочастотного фильтра, блок сравнения, подключенный первым входом ко входу устройства, и исполнительный элемент, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит широтно-импульсный дискриминатор, первый инвертор и последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, второй дифференцирующий.элемент, второй инвертор и сумматор, второи вход которого соединен с выхо-. дом первого дифференцирующего элемента, третий вход через первый инвертор - с выходом низкочастотного фильтра и со входом первого дифференцирующего элемента, выход - co вторым входом блока сравнения, выход которого через широтно-импульсный дискриминатор соединен со входом исполнительного элемента.
Источники информации, принятые so внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 622638, кл. В 23 Я 11/06, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
582086, кл. В 23 Я 11/04, 1975 (прототип).
873208, Составитель И. Колокольцов
Редактор Н. Воловик Техред, A. Савка КорректорО. Билак
Заказ 9047/74 Тираа 943 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4
