Привод каретки делительной машины

Привод каретки делительной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРИВОД КАРЕТКИ ДЕЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащий систему управления и ползун, предназначенньй для взаимодействия с кареткой и включающий в себя движительный элемент, вьтолненный в виде двух электромагнитных прижимов, предназначенных для взаимодействия с направляющей машины и соединенных первым линейным элементом изменяемой длины. отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности , к первому линейному элементу подсоединены по меньшей мере два дополнительных последовательно соединенных аналогичных линейных элемента с электромагнитными прижимами, закрепленными на конце каждого из них, а система управления выполнена из генератора импульсов, соединенного с рядом последовательно расположенных триггеров, соединенных один с другим череэ элементы задержки, причем выходы нечетных, в порядке их следования от генератора , триггеров подключены к обмоткам соответствующих электромагнитных прижимов, а четных - к соответствующим линейным элементам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1;,„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3726361/25-08 (22) 16.04.84 (46) 23.09.85. Бюл. Ф 35 (72) И.M. Булатов, В.В. Куинджи и С.А. Стрежнев (53) 621.91(088.8) (56) Applied optics à monthly publication of the optical Society of

America, 1975, v. 14, У 1, р. 1-3. (54) (57) ПРИВОД КАРЕТКИ ДЕЛИТЕЛЬНОЙ

МАШИНЫ, содержащий систему управления и ползун, предназначенный для взаимодействия с кареткой и включающий в себя движительный элемент, выполненный в виде двух электромагнитных прижимов, предназначенных для взаимодействия с направляющей машины и соединенных первым линей" ным элементом изменяемой длины, „„SU„„1180225 A (1)4 В 23 0 5/10 // В 23 16/02 о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, к первому линейному элементу подсоединены по меньшей мере два дополнительных последовательно соединенных аналогичных линейных элемента с электромагнитными прижимами, закрепленными на конце каждого из них, а система управления выполнена из генератора импульсов, соединенного с рядом последовательно расположенных триггеров, соединенных один с другим через элементы задержки, причем выходы нечетных, в порядке их следования от генератора, триггеров подключены к обмоткам соответствующих электромагнитных прижимов, а четных - к соответ" ствующим линейным элементам.

1 1180

Изобретение относится к делительным машинам для нарезания дифракционных решеток, шкал и сеток и может быть использовано также.в прецизионном станкостроении и приборостро- 5 ении.

Цель изобретения — повышение точности и производительности делительных машин путем установки в устройстве ряда движительных элементов так, чтобы 10 обеспечивались усреднение и стабильность двигательных усилий, передаваемых от движительных элементов полэуну.

На фиг. 1 представлена блок-схема 15 привода каретки делительной машины; на фиг. 2 — пример выполнения элементов системы управления и ползуна привода; на фиг. 3 — временная диаграмма изменения напряжения сигна- 20 лов, подаваемых на элементы привода.

На направляющей 1 (фиг. 1), выполненной из магнитного материала,,установлен ползун 2, содержащий; например, четыре движительных эле- 25 мента, каждый из которых представляет собой два смежных электромагнитных прижима 3-4, 4-5, 5-6, 6-7, соединенных попарно линейными элементами 8-11 изменяемой длины. Ползун 2 постоянно контактирует с перемещаемой кареткой 12 делительной машины. Система 13 управления содержит генератор 14 импульсов, триггеры

Шмидта 15 — 23 и элементы 24 — 31

35 задержки.

Триггеры Шмидта последовательно соединены через чередующиеся с ними элементы задержки, выход генератора

14 подключен к входу первого тригге- 40 ра 15, выходы нечетных триггеров 15, 16,19,21 и 23 подключены к обмоткам катушек индуктивности соответствую щих электромагнитных прижимов в порядке их следования от делительной каретки 12, а выходы четных триггеров 16, 18, 20 и 22 — к обмоткам катушек линейных элементов. !

Генератор 14 может быть выполнен по схеме блокинг-генератора на тран- 50 зисторе Т (фиг. 2), в коллекторной цепи которого включена первичная об мотка трансформатора Т 4, а в базовой цепи — вторичная обмотка этого же трансформатора. 55

Выход генератора 14 — коллектор транзистора Т,1 — соединен со входом

;триггера Шмидта 15 — базой тран225 2 эистора Т, . Триггер Шмидта 15 выпол. нен по схеме на двух транзисторах

Т, (положительной проводимости) и

Т (отрицательной проводимости).При этом коллектор транзистора Т, связан с базой транзистора Т,, база транзистора Т, связана цепочкой сопротив" лений К,1, R» R» подключенных к эмиттеру транзистора Т,, эмиттер транзистора Т, подключен к стабилотрону Д4.

Выход триггера Шмидта 15 (сопротивление R ) связан с входом элег мента 24 задержки, выполненного в виде последовательно соединенных сопротивления К,1 и конденсатора С1.

Выход элемента задержки (конденсатор С1) связан с входом второго триггера Шмидта 16 транзистором Т,. Выход первого триггера Шмидта 15 одновременно связан с обмоткой катушки индуктивности К4 электромагнитного прижима 3. Каждый электромагнитный прижим представляет собой электро" магнит, содержащий катушку индуктивности К1 и кожух †магнитопровод 32. С направляющей 1 он контактирует посредством башмака 33 из, антрифрикционного материала.

Выход второго триггера Шмидта 16 связан с обмоткой катушки индуктивности К, магнитострикционного линейного элемента 8.

Каждый магнитострикционный линейный элемент включает в себя участок стержня 34 из магнитострикционного материала (например, никеля), охваченный катушкой индуктивнос" ти К,. Для ограничения рабочего участка стержня 34 и повышения напряженности магнитного поля на рабочем участке стержня, катушка К помещена в кожух — магнитопровод 35 из магнитомягкого материала.

Стержень 34 является несущим элементом конструкции ползуна 2. На нем закреплены все электромагнитные при" жимы 3 — 7 и линейные элементы 8 — 11.

Торец стержня контактирует с кареткой 12.

На фиг. 3 представлены диаграммьг изменения напряжения U на выходе генератора 14 и триггеров Шмидта с 15 по 19 в зависимости от времени t. Импульсы напряжения .имеют практически прямоугольную форму с периодом следования Т .и длительностью йц .Импуль,сы с выхода триггера 15 синфазны с

1180

3 импульсами с выхода генератора 14.

Импульсы всех последующих триггеров смещены во времени на величину Ф

Привод работает следующим образом.

В начальный момент магнитные прижимы 3 — 7 и линейные элементы 8 - 1 1 включены, триггеры 15 — 23 не воз" буждены. При включении напряжения питания (-Е) возбуждаются автоколебания генератора 14. На выходе его 10 формируются импульсы отрицательного напряжения практически прямоугольной формы. При прохождении переднего фронта каждого импульса на вход триггера 15, как только текущее напря" 15 жение превышает пороговое напряжение, заданное стабилитроном Д, транзистор Т открывается, вслед за этим от" я крывается транзистор Т,, на цепочке сопротивлений К,1, R,, В выделяется отрицательное напряжение. Оно передается на базу транзистора Т,, обеспечивая скачкообразное возбуждение триггера 15. Таким образом, колебания на выходе триггера Шмидта 15 ана-25 логичны колебаниям генератора 14 (фиг. 3) . С выхода триггера 15 напряжение подается на катушку индуктивности К1 электромагнитного прижима 3, происходит его включение. Прижим 3 притягивается к направляющей 1 через башмак 33 и фиксируется на ней за счет трения. При скачкообразном появлении сигнала на выходе триггера

15 напряжение на конденсаторе С, нарастает плавно, в зависимости от постоянной времени элемента 24 задержки Ь = В+С1.

Поэтому возбуждение триггера 16 произойдет с некоторым запаздыванием 40 по времени относительно триггера 15.

При этом„ соответственно, с запаздыванием включается ток в обмотке катушки индуктивности К, магнитострикционного линейного элемента 8. Под 45 влиянием магнитного поля участок ,никелевого стержня, охваченный магнитопроводом 35 элемента 8, сокращается в длине и перемещает в направлении подачи каретки 12 (стрелкой А) всю 50 незакрепленную (прижимы 4 — 7 — выключены), часть ползуна 2 со вторым и последующими движительными элементами. При возбуждении следующего триггера 17 включается прижим 4. В SS следующий момент времени срабатывает линейный элемент 9. Одновременно при прохождении заднего фронта импульса

225 4 через триггер 15 выключается прижим 3.

В следующий момент времени включается прижим 5 и выключается линей" ный элемент 8. В результате ползун

3, контактирующий с кареткой 12> перемещается в направлении, укаэайном стрелкой, и перемещает каретку 12.

Наличие элементов задержки в цепи триггеров приводит к тому, что прохождение переднего и заднего. фронтов каждого импульса по цепи триггеров осуществляется с запаздыванием (фиг. 3) во времени, тем большим, чем больше порядковый номер триггера °

Соответственно этому с разбивкой по времени поочередно срабатывают движительные элементы, толкая при каждом срабатывании каретку 12 вперед, Период Т колебаний генератора 14 определяющий частоту V следования импульсов, постоянную времени задержки и длительность каждого импульса Сы согласовывают таким образом, чтобы волна перестановок, соответствующая данному импульсу, начиналась в момент окончания волны перестановок, соответствующих импульсу предыдущему, что обеспечивается при условии где и — общее число триггеров системы управления, а также чтобы одно" временно были возбуждены не менее трех последовательно расположенных триггера, что имеет место при t+ 3L. (скважность импульсов равна ф ).

При указанных условиях частоты перемещения каретки 12 движение ее будет практически равномерным.

Поскольку ползун 2 контактирует с направляющей 1 посредством значительного числа прижимов, происходит усреднение их действия. В этих условиях изменение микрорельефа или чистоты поверхности направляющей под одним из прижимов, а также попадание смазки на направляющую не будет существенно влиять на характер перемещения полэуна. Благодаря этому достигается высокая равномерность и плавность подачи делительной каретки 12. Скорость перемещения каретки в данном приводе зависит не

1180225 только от величины перестановок прижимов (определяемой амплитудой импульсов), но также от количества линейных элементов и от частоты следования импульсов. Действительно скорость перемещения каретки определяется соотношением

V =9дх ° ш, где Ф вЂ” частота следования импульсов; д х — средняя величина перестановки прижима;

m — - число линейных элементов полэуна.

При достаточной большой частоте величина перестановок дх, соответствующая заданной скорости движения каретки, может быть сделана достаточно малой даже при скоростях подачи 25 - 30 мкм/с.

Соответственно малым может быть напряжение питания, подаваемое на катушки линейных элементов.

1180225

1180225

Составитель В. Влодавский

Техред С.Иовжий . Корректор М. Самборская

Редактор Н. Данкулич

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

Заказ 5808/14 Тираж 837 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4/5