CS226383B1 - Zařízení pro programovatelné generování pohybů, podélného stolu brusky - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro programovatelné generování pohybů podélného stolu brusky, zejména brusky na broušení hladkých otvorů, pracující s oscilacemi.

Pohybová ústrojí brusek a zejména brusek na broušení hladkých otvorů, pracujících s oscilacemi, jsou konstruována na mechanických nebo hydromechanických principech. Nevýhodou mechanických i hydraulickomechanických konstrukcí je jejich vysoká výrobní náročnost bez možnosti splnit stoupající nároky na pohybové kombinace a rozsah rychlosti oscialcí. Jedním z perspektivních směrů při řešení pohybových ústrojí je pohybové pčústrojí s elektrohydraulickým servosystémem. Pro toto pohybové ústrojí není však možno užít známá zařízení pro generování pohybů podélného stolu.

Tuto nevýhodu známých zařízení odstraňuje zařízení pro programovatelné generování pohybů podélného stolu brusky, zejména brusky na broušení hladkých otvorů, pracující s oscilacemi, které sestává z integrátorů, invertorů, spínačů, hradel a negátorů, vytvořené podle vynálezu, jehož podstatou je, že vstup hlavního integrátoru je spojen s příjezdovou svorkou přes první spínač, s odjezdovou svorkou přes druhý spínač a s orovnávacím výstupem budiče orovnání. Jeho orovnávací vstup je propojen na orovnávací svorku a klíčovací vstup spolu se vzorkovacím vstupem jsou připojeny na blok řízení, a to na dopředný výstup a zpětný výstup. Pracovní vstup hlavního integrátoru je napojen na pracovní svorku, zadávavací vstup na zadávací výstup bloku řízení a vý stup hlavního integrátoru je jednak vyveden na pomocnou svorku a jednak je zaveden do vstupu filtru. Výstup filtru je spojen s jedním vstupem sumátoru, který má výstup vyveden na výstupní svorku. Ovládací vstup prvního spínače a otvírací vstup druhého

226 383 spínače jsou též spojeny s blokem řízení, a to s příjezdovým výstupem a s odjezdovým výstupem, načež vstup pomocného integrátoru je jednak propojen přes nulovací spínač s výstupem tohoto pomocného integrátoru a jednak je spojen nejméně s jedním frekvenčním výstupem nejméně jednoho zadávacího bloku* Každý příslušný frekvenční vstup je propojen s příslušnou frekvenční svorkou, každý příslušný řídící vstup je spojen s příslušným oscilačním výstupem bloku řízení a každý komparační vstup je připojen na výstup komparátoru. Výstup pomocného integrátoru je dále napojen na vstup funkčního měniče, který má výstup připojen přes přenosový člen na další vstup sumátoru a nakonec je výstup pomocného komparátoru spojen se signálovým vstupem komparátoru. Referenční vstup je propojen jednak přes zpětnovazební dělič na jeho výstup a jednak přes oddělovací člen na nulovací výstup bloku řízení, přičemž na nulovací výstup je ještě napojen nulovací vstup nulovacího spínače.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá zejména v optimálním přizpůsobení generátoru pohybů podélného stolu funkčním vlastnostem užitého elektrohydraulického servosystému a navíc je dosaženo i to, že toto pohybové ústrojí jako celek je konstrukčně podstatně jednodušší než obdobná ústrojí rozpracovaná na jiných principech.

Předložený vynález je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je blokové schéma konkrétního uspořádání generátoru pohybů podélného s tolu brusky s jedním rozsahem frekvence oscilačního pohybu, na obr. 2 je příklad vnitřního uspořádání bloku budiče orovnání a na obr. 3 je příklad vnitřního uspořádání zadávacího bloku.

Zařízení pro programovatelné generování pohybů podélného stolu brusky má vstup hlavního integrátoru J spojen s příjezdovou svorkou 23 přes první spínač 2, ® odjezdovou svorkou 22 (obr.l) přes druhý spínač 6 a s orovnávacím výstupem 44 budiče orovnání k* Jeho orovnávací vstup 41 je propojen na orovnávací svorku 24 a klíčovací vstup 42 spolu se vzorkovacím vstupem 43 jsou připojeny na blok řízení 10, a to na dopředný výstup 101 a zpětný výstup 102. Pracovní vstup 32 hlavního integrátoru J je napojen na

- 3 226 383 pracovní svorku 25. zadávací vstup 31 na zadávací výstup 1C5 bloku řízení 10 a výstup hlavního integrátoru J je jednak vyveden na pomocnou svorku 26 a jednak je zaveden do vstupu filtru 1. Výstup tohoto filtru 1 je spojen s jedním vstupem sumótoru 15. který má výstup vyveden na výstupní svorku 27« Ovládací vstup 51 prvního spínače £ ^a otvírací vstup 61 druhého spínače 6 jsou též spojeny s blokem řízení, ato s příjezdovým výstupem 103 a s odjezdovým výstupem 104« Vstup pomocného integrátoru 13 je jednak propojen přes nulovací spínač 8 s výstupem tohoto pomocného integrátoru 2 a jednak je spojen alespoň s jedním frekvenčním výstupem 74 nejméně jednoho zadávacího bloku 2· Každý příslušný frekvenční vstup 71 je propojen s příslušnou frekvenční svorkou 21. každý příslušný řídící vstup 72 je spojen s příslušným oscilačním výstupem 106 bloku řízení 10 a každý komparační vstup 73 je připojen na'výstup komparátoru 9,. Výstup pomocného integrátoru 13 je dále napojen na vstup funkčního měniče 2, kte rý má výstup připojen přes přenosový člen 14 na další vstup sumátoru 15 a nakonec je výstup pomocného komparátoru 13 spojen se signálovým vstupem 92 komparátoru 2· Referenční vstup 91 je propojen jednak přes zpětnovazební dělič 12 na jeho výstup a jednak přes oddělovací člen 11 na nulovací výstup 107bloku řízení 10.

Na nulovací výstup 107 je ještě napojen nulovačí vstup 81 nulovacího spínače 8.

Na příjezdovou svorku 23 se zadává signál odpovídající požadované rychlosti pojezdu suportu směrem do otvoru a na odjezdovou svorku 22 signál odpovídající požadované rychlosti opačným směrem Na frekvenční svorku 21 se zadává signál odpovídající požadované frekvenci oscilace. Signál Odpovídající požadované orovnávací rychlosti se zadává na orovnávací svorku 24 a signál odpovídající požadovanému středu oscilace se zavádí na pracovní svorku 25»

Signál odpovídající žádanému pohybu podélného stolu brusky se vytváří na základě povelů z bloku řízení 10. Mimo pracovní cyklus se trvale vysílá z odjezdového výstupu. 104 povelový signál do otvíracího vstupu 61 druhého spínače 6. Povelový signál působí sepnutí tohoto spínače 6, čímž se na vstup hlavního integrátoru 3.

- 4 228 383 trvale zavádí signál odpovídající odjezdové rychlosti. Výstup hlavního integrátoru 2 se ustálí v saturačním bodě na okraji charakteristik přenosových prvků. Signál z hlavního integrátoru 3, se přenese přes filtr 1 a sumátor 15 na výstupní svorku 27. čímž se na této svorce vytvoří signál odpovídající nejvyšší možné poloze suportu, což je jeho výchozí poloha.

Na začátku pracovního cyklu se zruší signál vysílaný z odjezdového výstupu 104 a místo něj se vyšle signál z příjezdového výstupu 103 do ovládacího vstupu 51 prvního spínače %· Povelový signál způsobí sepnutí tohoto spínače J§, čímž se na vstup hlavního integrátoru 2 zavede signál odpovídající příjezdové rychlosti. Výstup hlavního integrátoru 3 opustí saturační oblast a přesune se příjezdovou rychlostí směrem do otvoru. Tento děj se ve filtru 1 doplní plynulým přechodem a odpovídajícím zpožděním a přenese se přes sumátor 15 i na výstupní svorku 27. čímž se na této svorce vytvoří signál odpovídající popsanému pphybu. Stav, odpovídající příjezdovému pohybu je ukončen, když signál na výstupu hlavního integrátoru 2 poklesne na hodnotu odpovídající oblasti středu osci láce. Vyhodnocení provedou pomocné vyhodnocovací obvody navázané na pomocnou svorku 26 a předají tuto informaci do bloku řízení 10. Blok řízení 10 na tento stav reaguje tím, že zruší signál vysílaný dosud z příjezdového výstupu 103 a místo něj začne vysílat povelový signál ze zadávacího výstupu 105 do zadávacího vstupu JI hlavního integrátoru 2· Signál v zadávacím vstupu 31 způsobí, že hlavní integrátor 2 přenese na svůj výstup signál z pracovního vstupu 32. Tím se zadá na výstup hlavního integrátoru J a dále na výstupní svorku £1 signál, odpovídající středu oscialce.

V další fázi funkce se uvede v činnost pomocný integrátor 13. který byl až do této doby ve výchozím nulovém stavu určovaném signálem z nulovacího výstupu 107 bloku řízení 10. Mimo to byl tento signál zaveden přes oddělovací člen 11 na referenční vstup 91 komparátoru 2· bylo zabráněno tomu, aby komparétor 2 dával na svém výstupu signál při jakémkoliv signálu na signálovém vstupu 92. Komparátor 2 navíc doplněn zpětnovazebím děličem 12, který přenáší signál z výstupu na referenční vstup 91 a tím vytváří kladnou zpětnou vazbu s hysteresi definovanou vlastnostmi

- 5 226 383 zpětnovazebního děliče 12. Signál z nulovacího výstupu 107 tak definuje výchozí stav komparátorů 9 i pro první okamžiky po svém zrušení.

Současně se zrušením signálu z nulovacího výstupu 107 se vyšle povelový signál z oscilačního výstupu 106 do řídícího vstupu 72 zadávacího bloku 2· Tento signál způsobí, že na vstup pomocného integrátoru 13 je zaveden signál, jehož velikost odpovídá signálu na frekvenční svorce 21. Polarita signálu na vstupu pomocného integrátoru 13 je určována signálem na komparačním vstupu 22, kam je připojen výstup komparátorů 9» V počátečním stavu není na tomto výstupu signál a polarita signálu na vstupu pomocného integrátoru 13 odpovídá pohybu směrem do otvoru. Výstup pomocného integrátoru 12, ktexý je zaveden na signálový vstup v

mění rovnoměrnou rychlostí svoji úroveň až do okamžiku, když “ v se tato úroveň vyrovná úrovni na referenčním vstupu 91 komparátoru 2· ^Pak ®^{e na} výstupu komparátorů 2 skokem objeví signál, který jednak změní přes zpětnovazební dělič 12 úroveň na referenčním vstupu 91 a jednak změní prostřednictvím zadávacího bloku 2 přes komparační vstup 73 polaritu signálu na vstupu pomocného integrátoru 13. Tím se úroveň jeho výstupu začne měnit opačným směrem. Výsledkem funkce pomocného integrátoru 13 a zadávacího bloku 2 je signál trojúhelníkového tvaru, který je základem signálu oscilačního pohybuj tent· je požadován sinusového tvaru pro minimalizaci zrychlení v mechanických dílech a ze signálu na výstupu pomocného integrátoru 13Vodvozu.ie tvarováním ve funkčním měniči 2. Z funkčního měniče 2 prochází signál do sumátoru 15 přes přenosový člen 14. který umožňuje měnit jeho velikost a tím řídit žádaný rozkmit oscilačního pohybu. Tím se na výstupní svorce 27 vytvoří signál odpovídající požadovanému oscilačnímu pohybu su. perponovanámu na signál zadaného středu oscialce, mající zadanou frekvenci i amplitudu.

Poslední fází funkce je pohyb při orovnávání. Při této činnosti se nejprve zruší povelový sognál z oscialčního výstupu 106 bloku řízení 10 a obnoví se povelový signál z nulovacího výstupu 107. Tím se uvede pomocný integrátor 13 do výchozího nulového stavu. Současně se přestane vysílat povelový signál ze zadávacího

226 383

- 6 výstupu 105 a obnoví se povelový signál z odjezdového výstupu 104« Tím se na výstupní svorce 27 vytvoří signál odpovídající plynulému odjezdu z oblastí oecialčního pohybu do oblasti orovnéní. Průběh odjezdu bez zpoždění ve filtru 1 je sledován navazujícími obvody na pomocné svorce 26 a po dosažení oblasti orovnání je vyhodnocen v bloku řízení 10. Po dosažení oblasti orovnání je zrušen povelový signál z odjezdového výstupu 104 a místo něj je vyslán ze zpětného výstupu 102 povelový signál do vzorkovacího vstupu 43 budiče orovnání £. Tento signál způsobí, že na vstup hlavního integrátoru £ zaveden signál, jehož velikost odpovídá signálu na orovnávací svorce 24 a polarita odpovídá pohybu z oblastí oscialcí. Výstup hlavního integrátoru X přejde z pohybu odjezdovou rychlostí na pohyb rychlostí orovnávací. Ve filtru 1 se celý pohyb doplní plynulým přechodem a obdobně jako dříve se přenese na výstupní sovrku 27» •Stav odpovídající orovnávacímu pohybu směrem z oblasti oscilací se ukončí, když signál na výstupu hlavního integrátoru χ dosáhne hodnotu odpovídající okraji oblasti orovnání. Průběh signálu je opět sledován navazujícími obvody na pomocné svorce 26 a příslušný stav je vyhodnocen v bloku řízení 10. Pak je zrušen povelový signál zpětného výstupu 102 a místo něj je vyslán signál odpovídající další činnosti. Jednou z možností je vícenásobné opakování orovnání. V tomto případě se po zrušení signálu ze zpětného výstupu 102 vyšle povelový signál dopředného výstupu 101 do klíčového vstupu 42 budiče orovnání £. Tento signál způsobí, že na vstup hlavního integrátoru X je zaveden signál, jehož velikost odpovídá signálu na orovnávací svorce 24 a polarita odpovídá pohybu do oblasti oscialce. Průběh signálu na výstupu hlavního integrátoru X i na výstupní svorce 27 pokračuje obdobně jako při předchozím orovnávacím pohybu. Shodné je i vyhodnocování na pomocné svorce 26 a ukočení činnosti. Tímto způsobem se mohou oba orovnávací pohyby libovoln^épakovat.

Další možností po ukočení orovnávacího pohybu na okraji oblasti orovnání je návrat do oblasti oscilace. V tomto případě se po zrušení předchozího signálu z bloku řízení 10 vyšle povelový signál z příjezdového výstupu 103 a nastane děj zcela obdobný jako na začátku pracovního cyklu.

- 7 226 383

Poslední možností po ukočení orovnávacího pohybu je ukončit celý pracovní cyklus. V tomto případě se po zrušení předchozího signálu vyšle povelový signál z odjezdového výstupu 104.Tím se zavede na vstup hlavního integrátoru X signál odpovídající odjezdové rychlosti a výstup hlavního integrátoru J se touto rychlostí přesunulo saturačního bodu, kde zůstává až do začátku následujícího pracovního cyklu.

V budiči orovnání £ je orovnávací vstup 41 spojen jednak se vstupem prvního omezovače 46 a pres něj a následující spínač 48 s orovnávacím výstupem 44. a jednak se vstupem prvního invertoru 45« Z jeho výstupu pak přes druhý omezovač 47 a za ním v sérii následující čtvrtý spínač 49 také s orovnávacím výstupem 44. Klíčovací vstup 42 je spojen s hradlovacím vstupem 481 třetího spínače 48 a vzorkcvací vstup 43 je spojen s vrátkovacím vstupem 491 čtvrtého spínače 49*

Signál přiváděný na orovnávací vstup 41 se zpracovává ve dvou paralelních větvích spojených do společného orovnávacího výstupu 44. Volba jedné z větví se provádí povelovými signály (_obr.2) přiváděnými na klíčovací vstup 42 a vzorkovací vstup 43. Je-li přiveden povelový signál na klíčovací vstup 42. přenese se z něj na hradlovací vstup 481 třetího spínače 48 a způsobí sepnutí tohoto spínače. Tím je pro signál z orovnávacího vstupu 41 otevřena cesta přes první omezovač 46. Je-li přiveden povelový áignál na vzorkovací vstup 43. přenese se z něj na vrátkovací v?tup 491 čtvrtého spínače 49 a způsobí sepnutí tohoto spínače. Tím je pro signál z orovnávacího vstupu 41 otevřena cesta přes první invertor 45 a druhý omezovač 47» Záměnou povelových signálů je dosažena záměna polarity signálu na orovnávacím výstupu 44» Účelem zařazení prvního omezovače 46 a druhého omezcvače 47 do signálových cest je potlačení signálů pod minimální zadanou úroveň tak, aby bylo možno nastavit zcela spolehlivě nulový výstupní signál odpovídající zastavení orovnávací rychlosti.

V zadávacím bloku 2 je frekvenční vstup 71 jednak propojen přes pátý spínač 75 s frekvenčním výstupem 74 a jednak je spojen (obr. 3) se vstupem druhého invertoru 70. který je výstupem pro— 8 —

226 383 pojen přes šestý spínač 76 také s frekvenčním výstupem 74* Řídící vstup 72 je spojen jednak s jedním vstupem prvního hradla 22 a jednak s jedním vstupem druhého hradla 78. načež druhý vstup druhého hradla 78 je spolu se vstupem negátoru 79 propojen s komparačním vstupem 73 a výstup negátoru 79 je napojen na druhý vstup prvního hradla 22· Výstup prvního hradla 77 je připojen na spínací vstup 751 pátého spínače 75 a výstup druhého hradla 78 je propojen se spouštěcím vstupem 761 šestého spínače 76.

Signál, přiváděný na frekvenční vstup 71 se zpracovává ve dvou paralelních větvích, z nichž jedna zachovává jeho původní polaritu a druhá, ve které je zařazen druhý invertor 70. ji obrací. Obě větve mají společný frekvenční výstup 74» Povelovým signálem na řídícím vstupu 72 se určuje, je-li na frekvenčním výstupu 74 signál, či nikoliv, a povelovým signálemna komparačním vstupu 73 se určuje jeho polarita.

Jsou-li na obou vstupech povelové signály, vyhodnotí tento stav druhé hrgdlo 78. které realizuje funkci AND a dá na svém výstupu signál, který se přenese na spouštový vstup 761 šestého spínače 76 a způsobí jeho sepnutí. Tím je pro signál z frekvenčního vstupu 71 otevřena cesta přes druhý invertor 70 na frekvenční výstup 24. Není-li na komparačním vstupu 73 povelový signál, není signál ani na výstupu druhého hradla 78. ale je signál na výstupu negátoru 79· Tento stav vyhodnotí první hradlo 22» které také realizuje funkci aND a z jeho výstupu se přenese signál na spínací vstup 751 pátého spínače 22» j®ž způsobí jeho sepnutí.

Tím je prc signál z frekvenčního vstupu 71 otevřena přímá cesta na frekvenční výstup 21· Není-li povelový signál na řídícím vstupu 22, nemůže být signál na výstupu prvního hradla 77. ani na výstupu druhého hradla 78 a tím ani na frekvenčním výstupu 74.

Hlavní oblast použití generátorů pohybů podélného stolu brus ky se předpokládá v oblasti brusek na otvory, ale zařízení může nalézt uplatnění i při konstrukci jiných strojů, které jsou Vybaven;: e lektrohy dra ulickými servosy sterny.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   226 383

   1. Zařízení pro programovatelné generování pohybů podélného stolu brusky, sestávající z integrátorů, invertorů, spínačů, hradel a negátorů, vyznačující se tím, že vstup hlavního integrátoru (3) je spojen s příjezdovou svorkou (23) přes první spínač (5), s odjezdovou svorkou (22) přes druhý spínač (6) a s orovnávacím výstupem (44) budiče orovnání (4), přičemž jeho orovnávací vstup (41) je propojen na orovnávací svorku (24) a klíč ovací vstup (42) spolu se vzorkovacím vstupem(43) jsou připojeny na blok řízení (10), a to na dopředný výstup (101) a zpětný výstup (102), načež pracovní vstup (32) hlavního integrátoru (3) je napojen na pracovní svorku (25), zadávací vstup (31) na zadávací výstup (105) bloku řízení (10) a výstup hlavního integrátoru (3) je jednak vyveden na pomocnou svorku (26) a jednak je zaveden do vstupu filtru (l), jehož výstup je spojen s jedním vstupem sumétoru (15), který má výstup vyveden na výstupní svorku (27), přičemž ovládací vstup (51) prvního spínače (5) a otvírací vstup (61) druhého spínače ^r6) jsou též soojeny s blokem řízení, a to s příjezdovým výstupem (103) a s odjezdovým výstupem (104), načež vstup pomocného integrátoru (13) je jednak propojen přes nulovací spínač (8) s výstupem tohoto pomocného integrátoru (3) a jednak je spojen nejméně s jedním frekvenčním výstupem (74) nejméně jednoho zadávacího bloku (7), přičemž každý příslušný frekvenční vstup (71) je propojen s příslušnou frekvenční svorkou (21), každý příslušný řídící vstup (72) je spojen s příslušným oscilačním výstupem (106) bloku řízení (10) a každý komparační vstup(73) je připojen na výstup komparátoru (9), načež výstup pomocného integrátoru (13) je dále napojen na vstup funkčního měniče (2), který má výstup připojen přes přenosový člen (14) na další vstup sumátoru (15) a nakonec je výstup pomocného komparátoru (13) spojen se signálovým vstupem (92) komparátoru (9), jehož referenční vstup (91) je propojen jednak přes zpětnovazební dělič|(l2) na jeho výstup a jednak přes oddělovací člen (ll) na nulovací výstup (107) bloku řízení (10), přičemž na nulovací výstup (107) je ještě napojen nulovací vstup (81) nulovacího spínače (8).

   - 10 226 383
2. 2. Zařízení pro programovatelné generování dle bodu 1., vyznačující se tím, že v budiči orovnóní(4)tíe provnávací vstup (41) spojen jednak se vstupem prvního omezovače (46) a přes něj a následující třetí spínač (48) s arovnávacím výstupem (44) a jednak se vstupem prvního invertoru (45), a z jeho výstupu přes druhý omezovač (47) a za ním v sérii následující čtvrtý spínač (49) také s orovnóvacím výstupem (44), přičemž klíčovací vstup (42) je spojen s hradlovacím vstupem (48l) třetího spínače (48) a vzorkovací vstup (43) je spojen s vrátkovacím vstupem (491) čtvrtého spínače (49).
3. 3. Zařízení pro programovatelné generování dle bodu 1., vyznačující se tím, že v zadávacím bloku (7) je frekvenční vstup (71) jednak propojen přes pátý spínač (75) s frekvenčním výstupem (74) a jednak je spojen se vstupem drůhého invertoru (70), který je výstupem propojen přes šestý spínač (76) také s frekvenčním výstupem (74), přičemž řídící vstup (72) je spojen jednak s jedním vstupem prvního hradla (77) a jednak s jedním vstupem druhého hradla (78), načež druhý vstup druhého hradla (78) je spolu se vstupem negátoru (79) propojen s komparačním vstupem (73) a výstup negátoru (79) je rtapojen na druhý vstup prvního hradla (77), přičemž výstup prvního hradla (77) je připojen na spínací vstup (751) pátého spínače (75) a výstup druhého hradla (78) je propojen se spouštěcím vstupem (761) šestého spínače (76).