SU818821A1 - Устройство дл координировани рабочихОРгАНОВ МЕТАллОРЕжущиХ CTAHKOB - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в металлорежущих станках с программным управлением .

Известны устройства дл  координировани  рабочих органов металлорежущих станков , в которых измерительна  часть нри диапазоне измерений больше 1 мм состоит из двух или больше ступеней. Часто эти ступени стро тс  с использованием разных по своей физической природе мер длины, что менее удобно из-за разнородности примен емых элементов особенно в автоматических системах 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  координировани  рабочих органов металлорежущих станков, содержащее цифровой управл ющий блок, привод рабочего органа, соединенный входом с выходом цифрового управл ющего блока, а выходом - с рабочим органом, щтриховую щкалу , соединенную с рабочим органом, фотоэлектрический преобразователь перемещений рабочего органа, расположеиный над штриховой шкалой и соединенный выходом со входом цифрового управл ющего блока 2.

Однако такое устройство не обеспечивает высокую точность координировани  по

следующим причинам: из-за погрешностей увеличени  оптической системы; из-за погрешностей расположени  штрихов штриховой шкалы; из-за погрешностей в выполнеНИИ направл ющих каретки с фотоэлектрическим измерительным преобразователем перемещений.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности координировани  рабочих органов металлорежущих станков.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено оптико-механическим компенсатором, приводом оптико-механического компенсатора, фотоэлектрическим

круговым преобразователем перемещений компенсатора и вторым цифровым управл ющим блоком, при этом компенсатор расположен между штриховой шкалой и фотоэлектрическим преобразователем перемещений рабочего органа, привод компенсатора соединен входами со вторым выходом первого цифрового управл ющего блока и выходом второго цифрового управл ющего блока, а фотоэлектрический круговой преобразователь перемещений компенсатора соединен выходом со входом второго цифрового управл ющего блока, который вторым входом соединен с третьим выходом первого цифрового управл ющего блока.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема, по сн юща  принцип задани  дробной части заданной координаты, а также введени  поправок на различные систематические погрешности.

Устройство содержит цифровой управл ющий блок 1 (на фиг. 1 не раскрыт), привод 2 рабочего органа 3, соединенный входом с выходом цифрового управл ющего блока 1, а выходом - с рабочим органом 3, металлическую штриховую шкалу 4 с интервалом делений в один миллиметр, аттестованную по всем штрихам и соединенную с рабочим органом 3, фотоэлектрический преобразователь 5 перемещений рабочего органа 3, расположенный над штриховой шкалой 4 на неподвил ной части станка, оптико-механический компенсатор 6, расположенный между штриховой шкалой 4 и фотоэлектрическим преобразователем 5 перемещений рабочего органа 3, привод 7 оптико-механического компенсатора 6, фотоэлектрический круговой преобразователь 8 перемещений оптико-механического компенсатора 6 и цифровой управл ющий блок 9 (на фиг. 1 не раскрыт).

При этом цифровой управл ющий блок 1 соединен входом с выходом фотоэлектрического преобразовател  5 перемещений рабочего органа 3, вторым выходом - со входом привода 7 оптико-механического компенсатора 6, а третьим выходом - со входом цифрового управл ющего блока 9; цифровой управл ющий блок 9 соединен вторым входом с выходом фотоэлектрического кругового преобразовател  8 перемещений оптико-механического компенсатора 6, а выходом - со вторым входом привода 7 оптико-механического компенсатора 6.

Фотоэлектрический преобразователь 5 перемещений рабочего органа 3 включает лампу 10 накаливани , конденсор 11, полупрозрачное зеркало 12, объектив 13 с увеличением (не больше, чем с дес тикратным ), щелевую диафрагму 14, сканатор 15, соединенный с диафрагмой 14, и фотоприемник 16.

В качестве оптико-механического компенсатора 6 использована прозрачна  плоскопараллельна  пластинка.

Устройство работает следующим образом .

В запоминающий регистр первого цифрового управл ющего блока 1 вводитс  код целой части числового значени  заданной координаты, а в запоминающие регистры второго цифрового управл ющего блока 9 - коды дробной части заданной коордиты и поправок на погрешности расположени  штрихов штриховой шкалы 4 (в принципе можно ввести и коды поправок других систематических погрешностей). Счетчики импульсов целой и дробной частей числового значени  заданной координаты

цифровых управл ющих блоков 1 и 9 о,нул ютс . В исходное положение устанавливаетс  рабочий орган 3 и оптико-механический компенсатор 6. Включаетс  привод 2 рабочего органа 3. Рабочий орган 3 и соединенна  с рабочим органом 3 штрихова  шкала 4 начинают перемещатьс  с достаточно большой скоростью во избел ание излишней потери времени. При этом

фотоэлектрический преобразователь 5 перемещений рабочего органа 3 вырабатывает э.чектрические импульсы от каждого штриха штриховой шкалы 4, которые после нормировани  по амплитуде на входе цифрового управл ющего блока 1 поступают в его счетчик импульсов целой части числового значени  заданной координаты. На параллельных выходах этого счетчика импульсов целой части заданной координаты

образуетс  код числового значени  текущего перемещени  рабочего органа 3, который подаетс  в сравнивающее устройство первого цифрового управл ющего блока 1. По мере выравнивани  кодов, поступаюЩих в сравнивающее устройство первого цифрового управл ющего блока 1 от счетчика импульсов и запоминающего регистра целой части заданной координаты, на командное устройство привода 2 рабочего

органа 3, подаютс  командные сигналы дл  постепенного замедлени  скорости перемещени  рабочего органа 3 с целью обеспечени  точного - без перебегов останова его в положение, заданное программой. С

целью экономии времени при первой команде на замедление скорости перемещени  рабочего органа 3 от сравнивающего устройства цифрового управл ющего блока 1 одновременно подаетс  команда на

командное устройство привода 7 оптикомеханического компенсатора 6. Включаетс  привод 7 компенсатора 6. Привод поворачивает компенсатор (прозрачную плоскопараллельную пластинку) 6. Как известно,

прозрачна  плоскопараллельна  пластинка при повороте обладает свойством смещать падающий на нее световой луч без изменени  направлени  на величину, пропорциональную углу поворота пластинки.

Это дает возможность поворотом плоскопараллельной пластинки относительно оптической оси объектива 13 задать дробную часть числового значени  заданной координаты , а также ввести поправки на различные систематические погрешности, например на погрешность расположени  штрихов шкалы 4.

При этом фотоэлектрический круговой преобразователь 8 перемещений компенсатора 6 вырабатывает электрические импульсы , которые после нормировани  по амплитуде на входе цифрового управл ющего блока 9 поступают в его счетчик импульсов дробной части числового значени 

заданной координаты. Код, образованный

на параллельных выходах этого счетчика импульсов дробной части координаты, подаетс  в сравнивающее устройство цифрового управл ющего блока У и сравниваетс  с суммарным кодом, поступающим от накапливающего сумматора. Суммарный код представл ет собой сумму кодов дробной части заданной координаты и поправок на различные систематические погрешности, например на погрешность расположени  штрихов щкалы 4 и т. д. При равенстве вышеотмеченных кодов сравнивающее устройство цифрового управл ющего блока 9 выдает команду на командное устройство привода 7 компенсатора 6. Привод 7 выключаетс . В результате компенсатор 6 поворачиваетс  на некоторый угол, пропорциональный сумме кодов дробной части заданной координаты и поправок на различные систематические погрешности, а оптическа  ось оптической системы О фотоэлектрического преобразовател  перемещений 5 смещаетс  на величину Д, равную сумме дробной части заданной координаты и поправок на различные систематические погрешности.

1аким образом, в процессе перемещени  рабочего органа 3 производитс  задание дробной части численного значени  заданной координаты с учетом поправок на различные систематические погрешности.

Введение поправок, например, на погрешность расположени  штрихов шкалы 4 осуществл етс  следующим образом.

Код целой части координаты от цифрового управл ющего блока 1 подаетс  в дешифратор адресов кодов поправок цифрового управл ющего блока 9, который выходами соединен со входами запоминающего регистра (посто нное запоминающее устройство), кодов поправок на погрешности расположени  штрихов шкалы 4. По команде от первого цифрового управл ющего блока 1 код поправки штриховой шкалы, соответствующий целой части числового значени  заданной координаты, поступает от посто нного запоминающего устройства в накапливающий сумматор и суммируетс  с кодом дробной части заданной координаты.

В момент, когда счетчик импульсов целой части заданной координаты сосчитает количество импульсов, равное целой части заданной координаты, от сравнивающего устройства цифрового управл ющего блока 1 подаетс  команда на командное устройство привода 2 рабочего органа 3 на останов и последний останавливаетс  в положение , заданное программой.

Claims (2)

1. Мироненко А. В. Фотоэлектрические измерительные системы. М., «Энерги , 1967, с. 238-276.

2. Кучер И. М. Металлорежущие станки. Л., Машиностроение, 1969, с. 527 (прототип ).

Г

Фиг. }