CS243244B1 - Zapojení obvodů potahování vřetena - Google Patents

Abstract

Zapojení řeší orientované zastavení vřetena obráběcího stroje pomocí samostatného řídicího obvodu. Podstata spočívá v zapojení jednotlivých bloků obvodů podle připojeného výkresu: vratného čítače, D/A převodníku, prvního přepínače, zesilovače s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-inte- gračním, obvodu nastavitelného omezení, zesilovače se stupňovitě proměnným zesílením, obvodu zjištění nulových otáček, paměti směru otáčení, prvního součtového obvodu, obvodu zjištění určených otáček, obvodu rozlišení směru, druhého součtového členu, třetího hradlovacího obvodu, druhého hradlo- vacího obvodu, prvního hradlovacího obvodu, monostabilního klopného obvodu, vstupního zesilovače, druhého přepínače, výstupního zesilovače, vstupní části obvodu potahování vřetena, inkrementálního snímače polohy. Využití předmětu vynálezu přichází v ú- vahu na obráběcích strojích s automatickou výměnou nástrojů, s možností aktivní kontroly.

Description

(54) Zapojení obvodů potahování vřetena

Zapojení řeší orientované zastavení vřetena obráběcího stroje pomocí samostatného řídicího obvodu.

Podstata spočívá v zapojení jednotlivých bloků obvodů podle připojeného výkresu: vratného čítače, D/A převodníku, prvního přepínače, zesilovače s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním, obvodu nastavitelného omezení, zesilovače se stupňovitě proměnným zesílením, obvodu zjištění nulových otáček, paměti směru otáčení, prvního součtového obvodu, obvodu zjištění určených otáček, obvodu rozlišení směru, druhého součtového členu, třetího hradlovacího obvodu, druhého hradlovacího obvodu, prvního hradlovacího obvodu, monostabilního klopného obvodu, vstupního zesilovače, druhého přepínače, výstupního zesilovače, vstupní části obvodu potahování vřetena, inkrementálního snímače polohy.

Využití předmětu vynálezu přichází v úvahu na obráběcích strojích s automatickou výměnou nástrojů, s možností aktivní kontroly.

Vynález se týká zapojení obvodů polohování vřetena.

V současné době jo jedním ze základních požadavků automatizace obráběcích strojů, automatická výměna nástrojů, automatická kontrola a měření nástrojů i obrobků. Nutným požadavkem k tomu je orientované zastavení vřetena obráběcího stroje. K tomu příslušné řídicí obvody jsou buď součástí řídicích systémů (složité řídicí systémy), nebo jsou součástí regulátoru pohonu vřetena (možnost použití jednodušších řídicích systémů]. Řídicí obvody, které jsou součástí pohanu, obvykle nezaručují dostatečnou přesnost zapolohování při libovolném převodovém stupni, ani zaujetí libovolné polohy vřetena stroje.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, že přednastavitelný vratný čítač je svými datovými výstupy připojen na vstupy D/A převodníku, jehož výstup je připojen na první vstup prvního přepínače, na jehož druhý vstup je připojen výstup paměti směru otáčení, přičemž výstup prvního přepínače je spojen na signální vstup zesilovače s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním, výstup je připojen na vstup obvodu nastavitelného omezení, jehož výstup je připojen na vstup zesilovače se stupňovitě proměnným zesílením, jehož výstup je připojen na první vstup druhého přepínače, na jehož druhý vstup je připojen výstup vstupního zesilovače, přičemž výstup druhého přepínače je spojen se vstupem výstupního zesilovače. Datové vstupy vratného čítače jsou vyvedeny na vstupní část obvodu polohování vřetena, přičemž impulsní vstupy vratného čítače jsou připojeny na výstup prvního součtového obvodu, jehož první vstup je spojen s výstupem obvodu rozlišení směru a jeho druhý vstup je vyveden na vstupní část obvodu polohování vřetena, přičemž nastavovací vstup vratného čítače je spojen s výstupem druhého součtového členu, jehož první vstup je připojen na výstup třetího hradlovacího obvodu a jeho druhý vstup je připojen na výstup druhého hradlovacího obvodu, přičemž výstup druhého hradlovacího obvodu je rovněž připojen na vstup monostabilního klopného obvodu, jehož výstup je připojen k řídicímu vstupu obvodu nastavitelného omezení. Výstup obvodu rozlišení směru je připojen rovněž na vstup paměti směru otáčení, na vstup je připojen výstup nulového impulsu obvodu zjištění určených otáček. Výstup zjištění určených otáček je připojen jednak na prvý vstup třetího hradlovacího obvodu, jednak na prvý vstup prvního hradlovacího obvodu, na jehož druhý vstup je připojen výstup přenosu vratného čítače, na jeho třetí vstup je připojen výstup nulového impulsu inkrementálního snímače polohy a na jeho čtvrtý vstup je připojen výstup požadavku polohování vstupní části, přičemž tento výstup je připojen rovněž na druhý vstup třetího hradlovacího obvodu a druhý vstup druhého hradlovacího obvodu, přičemž výstup nulového impulsu inkrementálního snímače je připojen rovněž na třetí vstup třetího hradlovacího obvodu. Výstup zjištění nulových otáček je připojen jednak na druhý vstup druhého hradlovacího obvodu, jednak na přepínací vstup zesilovače s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním. Výstup prvního hradlovacího obvodu je připojen na řídicí vstup prvního přepínače, přičemž výstup požadavku polohování vstupní části obvodů polohování vřetena je připojen na řídicí vstup druhého přepínače, přičemž vstup určení převodového stupně zesilovače se stupňovitě proměnným zesílením je připojen na vstupní část obvodu polohování vřetena a vstup obvodu rozlišení směru je připojen na signální výstupy inkrementálního snímače polohy.

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že vřeteno zastaví ve stejné poloze při otáčení vlevo i vpravo v poloze určené nulovým Impulsem, je možno volit zastavení v kterékoliv poloze pomocí datových vstupů vratného čítače, umožňuje řídit vřeteno spojitě v trvalé polohové vazbě a umožňuje dosažení vysoké přesnosti nezávisle na seřazeném převodovém stupni převodovky vřetena.

Příklad zapojení obvodu polohování vřetena je znázorněn na obrázku, který představuje blokové schéma zapojení:

Přednastavitelný vratný čítač 1 je svými datovými výstupy připojen na vstupy D/A převodníku 2, jehož výstup je připojen na první vstup prvního přepínače 3, na jehož druhý vstup je připojen výstup paměti 8 směru otáčení, přičemž výstup prvního přepínače 3 je připojen na signální vstup zesilovače 4 s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním, jehož výstup je připojen na vstup obvodu 5 nastavitelného omezení, jehož výstup je připojen na vstup zesilovače B se stupňovitě proměnným zesílením, jehož výstup je připojen na první vstup druhého přepínače 19, na jehož druhý vstup je připojen výstup vstupního zesilovače 18, zatímco výstup druhého přepínače 19 je spojen se vstupem výstupního zesilovače 20, dále datové vstupy vratného čítače 1 jsou vyvedeny .na vstupní část obvodu 21 polohování vřetena, přičemž impulsní vstupy vratného čítače 1 jsou připojeny na výstup prvního součtového obvodu 9, jehož první vstup je spojen s výstupem obvodu 11 rozlišení směru a druhý vstup je vyveden na vstupní část obvodu 21 polohování vřetena, přičemž nastavovací vstup vratného čítače 1 jsou vyvedeny na vstupní hého součtového členu 12, jehož první vstup je připojen na výstup třetího hradlovacího obvodu 13 a druhý vstup je připojen na výstup druhého hradlovacího obvodu 14, zatímco výstup druhého hradlovacího obvodu 14 je rovněž připojen na vstup monostabilního klopného obvodu 17, jehož výstup je připojen k řídicímu vstupu obvodu 5 nastavitelného omezení, \ /stup obvodu 11 rozlišení směru je připojen rovněž na vstup paměti 3 směru otáčení, na vslup obvodu 7 zjištění nulových ot; ček a na vstup obvodu 10 zjištění určených otáček, výstup obvodu 10, zjištění určených otáček je připojen jednak na prvý vstup třetího hradlovacího obvodu 13, jednak na prvý vstup prvního hradlovacího obvodu 15, na jehož druhý vstup je připojen výstup přenosu vratného čítače 1, na jeho třetí vstup je připojen výstup nulového impulsu inkrementálního snímače 2,2 polohy a na jeho čtvrtý vstup je připojen výstup požadavku polohování vstupní části obvodu 21 polohování vřetena, přičemž tento výstup je připojen rovněž na druhý vstup třetího hradlovacího obvodu 13 a druhý vstup druhého hradlovacího obvodu 14, dále výstup nulového impulsu inkrementálního snímače polohy 22 je připojen rovnž na třetí vstup třetího hradlovacího obvodu 13, výstup obvodu 7 zjištění nulových otáček je připojen jednak na druhý vstup druhého hradlovacího obvodu 14, jednak na přepínací vstup zesilovače 4 s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním, výstup prvního hradlovacího obvodu 15 je připojen na řídicí vstup prvního přepínače 3, zatímco výstup požadavku polohování vstupní části obvodu 21 polohování vřetena je připojen na řídicí vstup druhého přepínače 19, dále vstup určení převodového stupně zesilovače 6 se stupňovitě proměnným zesílením je připojen na vstupní část obvodu 21 polohování vřetena a vstup obvodu 11 rozlišení směru je připojen na signální výstupy inkrementálního snímače 22 polohy.

Zapojení pracuje tím způsobem, že má dva režimy práce. První režim je řízení vřetena v rychlostní smyčce, kdy probíhají technologické operace, takže vstupnímu napětí na vstupu vstupního zesilovače 18 odpovídá výstupní napětí na výstupu výstupního zesilovače 20. Přepínač je přitom přepnut tak, že výstup zesilovače 6 se stupňovitě proměnným zesílením je od výstupu druhého přepínače 19 odpojen. Druhý režim je zaujetí polohy. Při tomto režimu, žádanému signálem požadavku polohování, nejprve druhý přepínač 19 připojí na vstup výstupního zesilovače 20 výstup zesilovače 6 se stupňovitě proměnným zesílením a při postupném příchodu signálů poklesu otáček pod nastavenou hodnotu na výstupu obvodu 10 zjištění určených otáček a nulového impulsu z inkrementálního snímače 22 polohy je do vratného čítače 1 předepsáno číslo na jeho datových vstupech. Příchodem signálu přenosu vratného čítače 1 je potom uvolněn první hradlovací obvod 15, jehož výstup způsobí přepnutí prvního přepínače 3 tak, že na vstup zesilovače 4 s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně- integračním propojí výstup D/A převodníku 2, čímž je uzavřena polohová vazba. Paměť 8 směru otáčení způsobí, že otáčky vřetena před přepnutím prvního přepínače 3 nemohou poklesnout pod nastavenou hodnotu. Signál na výstupu obvodu 7 zjištění nulových otáček způsobí přepnutí zesilovače 4 s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním z přenosu proporcionálního na proporcionálně-integrační. Za předpokladu nulových otáček je možno prostřednictvím druhého hradlovacího obvodu 14 provést zápis nového čísla na datových vstupech vratného čítače 1, a tím způsobit zaujetí nové polohy vřetena. Po dobu zaujímání nové polohy je aktivován obvod 5 nastavitelného omezení, který omezí maximální otáčky během zaujímání nové polohy vřetena. Dále je možno druhým'vstupem prvního součtového obvodu 9 přivádět povelové Impulsy, z nichž každý způsobí přestavení .vřetena o elementární přírůstek. Zesílení zesilovače 6 se stupňovitě proměnným zesílením je závislé na zařazeném převodovém stupni převodovky vřetena, které je hlášeno obvodu 21 polohování vřetena prostřednictvím jeho vstupní části.

Využití přichází v úvahu na obráběcích strojích s automatickou výměnou nástrojů s možností aktivní kontroly apod.

Claims (1)

1. predmet

   Zapojení obvodů polohování vřetena, vyznačené tím, že přednastavíte Iný vratný čítač (1) je svými datovými výstupy připojen na vstupy D/A převodníku (2), jehož výstup je připojen na první vstup prvního přepínače (3), na jehož druhý vstup je připojen výstup paměti (8) směru otáčení, přičemž výstup prvního přepínače (3) je připojen na signální vsup zesilovače (4) s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním, jehož výstup je připojen na vstup obvodu (5) nastavitelného omezení, jehož výstup je připojen na vstup zesilovače (6) se stupňovitě proměnným zesílením, jehož výstup je připojen na první vstup druVYNÁLEZU hého přepínače (19), na jehož druhý vstup je připojen výstup vstupního zesilovače (18), zatímco výstup druhého přepínače (19) je spojen se vstupem výstupního zesilovače (20) , dále datové vstupy vratného čítače (1) jsou vyvedeny na vstupní část obvodu (21) polohování vřetena, přičemž impulsní vstupy vratného čítače (1) jsou připojeny na výstup prvního součtového obvodu (9), jehož první vstup je spojen s výstupem obvodu (11) rozlišení směru a druhý vstup je vyveden na vstupní část obvodu (21) polohování vřetena, přičemž nastavovací vstup vratného čítače (1) je spojen s výstupem druhého součtového členu (12), jehož první vstup je připojen na výstup třetího hradlovacího obvodu (13J a druhý vstup je připojen na výstup druhého hradlovacího obvodu (14), zatímco výstup druhého hradlovacího obvodu (14) je rovněž připojen na vstup monostabilního klopného obvodu (17), jehož výstup je připojen k řídicímu vstupu obvodu (5) nastavitelného omezení, výstup obvodu (11) rozlišení směru otáčení, na výstup obvodu (7) zjištění nulových otáček a na vstup obvodu (10) zjištění určených otáček, výstup obvodu (10) zjištění určených otáček je připojen jednak na prvý vstup třetího hradlovacího obvodu (13J, jednak na prvý vstup prvního hradlovacího obvodu (15), na jehož druhý vstup je připojen výstup přenosu vratného čítače (lj, ne jeho třetí vstup je připojen výstup nulového impulsu inkrementálního snímače (22J polohy a na jeho čtvrtý vstup je připojen výstup požadavku polohování vstupní části obvodu (21) polohování vřetena, přičemž tento výstup je připojen rovněž na druhý vstup třetího hradlovacího obvodu (13) a druhý vstup druhého hradlovacího obvodu (14), dále výstup nulového impulsu inkrementálního snímače polohy (22) je připojen rovněž na třetí vstup třetího hradlovacího obvodu (13), výstup obvodu (7) zjištění nulových otáček je připojen jednak na druhý vstup druhého hradlovacího obvodu (14), jednak na přepínací vstup zesilovače (4j s volitelným přenosem proporcionálním nebo proporcionálně-integračním, výstup prvního hradlovacího obvodu (15) je připojen na řídicí vstup prvního přepínače (3), zatímco výstup požadavku polohování vstupní části obvodu (21) polohování vřetena je připojen na řídicí vstup druhého přepínače (19), dále vstup určení převodového stupně zesilovače (6) se stupňovitě proměnným zesílením je připojen na vstupní část obvodu (21) polohování vřetena a vstup obvodu (lij rozlišení směru je připojen na signální výstupy inkrementálního snímače (22) polohy.