Линейный шаговый привод

Линейный шаговый привод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и> вйв

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.73 (21) 1940843/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 23 5/06 15 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретеннй н открытий

Опубликовано 25.07.75.Бюллетень № 27 (53) ДK 62-82(088.8)

Дата опубликования описания 29.07.75 (72) Авторы изобретения

М. М. Кузнецов, В. Н. Бондаренко и В. B. Додонов (71) Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ПРИВОД

Изобретение относится к области маши- ностроения и может быть использовано в станках с программным управлением, предназначенным для позиционной и контурной обработки, а также в других машинах и 5 механизм х.

Известен линейный шаговый привод, содержащий управляемый от устройства программного управления шаговый двигатель, соединенный механической передачей со 10 втулкой, скользящей по винту-золотнику, обраэую1цему с отверстием втулки дросселируюшее отверстие. Это отверстие управляет давлением в торце следящего золотника, а также подает сигналы в виде 15 импульсов давления рабочей жидкости посредством канала, соединенного с реле давления, посылающего сигналы на счетчик импульсов в режиме быстрых ходов привода, переключающий золотник для пе- 20 реключения режимов работы линейного шагового привода.

Однако при работе известного шагового привода необходимо вводить в схему управ» ления дополнительные устройства для обе- И спечения управляемости шагового привода в периоды включения и выключения насоса.

Измерительный винт-золотник, закрепленный на исполнительном механизме, не вращается, что исключает возможность введения корректирующих перемещений механизмаа.

Бель изобретения — улучшить динамические характеристики привода, повысить его точность в работе и производительность.

Это достигается тем, что управление давлением производится изменением сечения двух дроссельных отверстий, выпол-. ненных во втулке, а введение сигнала коррекции в привод стало возможным благодаря тому, что винт может поворачиваться от дополнительного корректирующего шагового двигателя.

На чертеже изображен предлагаемый привод.

Шаговый двигатель l. управляется импульсами, поступающими последовательно с пульта управления 2, и через зубчатую передачу 3 поворачивает втулку 4, скользящую по винту-золотнику 5. .1

477820

Шаговый двигатель 1 соединнн зубча- ( той передачей 3 со втулкой 4, распополсенной в корпусе 6, который имеет две подводящие выточки и ограничивает осевое перемещение втулки 4. Последняя име- 5 ет два отверстия, образующие с кромкой винта 5 управляющие дроссепи 7 и 8.

Винт 5, закреппенный на столе 9, соединен редуктором 10 с дополнительным шаговым двигателем коррекции. Дроссепи 0

7 и 8 соединены с торцами следящего золотника 11 каналами 12 и 13. Подача рабочей жидкости в эти каналы осуществляется из линии нагнетания 14 через дроссепи 15-17 и распределительный зо- 15 потник 18, переключаемый эпектромагнитами 19 и 20.

Между постоянными дроссепями 15 и

16 и золотником 18 в линию управления спедящим золотником подсоеди няется 20 реле давления 21 . В сливной линии зопотника 1 8 установлен обратный кпапан 22, Линии 23 и 24 соединяют золотник 11, к которому рабочая жидкость подается по линии, с полостями гидроципиндра 25, 25 шток которого перемещает исполнительный орган 9 {стоп).

Схема управления шаговыми двигатепями 26 и 1 и золотником 18 содержит пульт упрявпения 2, импульсный датчик

27, подаюший сигналы на вход счетчика импульсов 28 и регистры 29 памяти дпя записи вели шны ускоренного хода от пульта управления.

Пульт управпения 12 и счетчик импупьсов связаны электронны л и усилитепял|и 30 и 31 с электромагнитами вкпючения 1 9 и 20 золотника 1 8, а устройство 32, корректирующее статические и динамические погрешности привода с по- 40 мощью одного или нескольких датчиков

33 — с пультом управления 2 и шаговым двигателем 26.

Сигнал с корректирующего блоке 32 в форме определенного чиспа импульсов коррекции поступает иа допопнитепьный корректирующий шаговый двщ атепь 26,, который через редуктор 10 поворачивает вицт-зопотник 5 на опредепеныый угол, что вызывает изменение сопротивления 50 дроссепей 7 и 8. Происходит смещение следящего золотника 11, и стол 9 станка смещается н ту ипи иную сторону в соответствии с числом корректирующих . импупьсов, поданных на дополнительный корректирующий шаговый двигатель 26 блоком коррекции 32.

Линейный шаговый привод с корректирующим устройством работает следующим образом. Рабочая жидкость из линии †(нагнетания 14 поступает к спедящему зо-( . потнику 11 и через постоянный дроссепь

15 — к золотнику 18, находящемуся в нейтральном попожении, а от него через дроссепи 16 и 17 — к торцам спедящего . золотника 11 и по линиям 12, и 13 — к отверстиям 7 и 8 втулки 4.

При работе гидросистемы в следящем режиме в отсутствии управляющих сигнапов на поворот шаговых двигателей зопот:ник ll находится в нейтральном положении, находясь в равновесии под действием одинаковых давлений усилий пружины на торцы, вспедствпи одинакового открытия дроссепей 7 и 8. Шток гидроципиндра

25 находится в состоянии покоя. Из корпуса 6 масло спивается в бак.

При подаче управляющего сигнала на шаговый двигатель он с помощью. шестерен 3 поворачивает втулку 4. При этом открытие дроссепей изменяется . например, отверстие 7 — уменьшается, а 8 — увеличивается. Соответственно давление в левой полости золотника 11 уменьшается, в правой — увеличивается. Золотник 11 смещается влево. Рабочая жидкость из линии нагнетания 14 через золотник 11 по пинии 24 поступает в правую полость рабочего цилиндра и перемещает исполнительный орган 9 влево. Из левой полости ци- пиндра через линии 23 и 34 масло сливается в бак, вместе с исполнительным органом перемещается управляющий вивгзолотник 5 до тех пор, пока вепнчина открытия дроссепей 7 и 8 на станке равна начальной величине открытия. Золотник 11 снова занимает нейтральное положение.

При повороте втупки в противопопожную сторону схема работает аналогично, причем исполнительный орган 9 смещается вправо.

Коррекция осуществляется подачей сигнала на допопнитепьный корректирующий шаговый двигатель, который, поворачивая через регулятор 10 винт-зопотник 5, изменяет открытие дроссепей 7 и 8.

Гидравлическая схема в этом случае работает аналогично.

Редуктором .1 0 цена импупьса корректирующего шагового двигателя 24 люжет быть изменена в й, раз по сравнению с ценой импупьса шагового двигатепя 1 в зависимости от требований к корректирующему устройству (например, цена имнупьса может быть уменьшена для увеличения точности обработки детали). сэыстрые перемещения исполнительного органа 9 осуществляются при отключенных щаговых двигателях. Перемещение вправо производит вкпючением электро- -(477820

5 магнита 19, золотник 18 перемещается вправо. Питание получает только левая полость управления следящего золотника

11, который перемешается вправо, подводя рабочую жидкость в левую полость цилиндра. Исполнительный орган 9 перемешается вправо. (При перемещении винта„5 вместе с исполнительным органом его витки закрывают и открывают отверстие дросселя 7, что создает импульсы давления между дросселями 16 и 15. Реле давления 21 срабатывает при каждом импульсе, подавая сигналы в счетчик импульсов 27. Обратный клепан 22 препятствует сливу рабочей жидкости из правой полости цилиндра через золотник 18, рабочая жидкость сливается по линии 34. Давление в правой полости управления золотника 11 при этом не выше давления открытия обратного клапана 22. При включении электромагнита

20 стол 9 движется вправо, схема работает аналогично при движении стола влево.

Предмет изобретения

Линейный шаговый привод, управление исполнительным органом которого осуществляется по сигналу от программного блока шаговым двигателем,взаимодействующим через механическую передачу со втулкой, скользящей по витку-аолотнику, установ5 ленному в линии управления гидроаппаратуры, отличающийся тем,что, с целью улучшения динамических характеристик, повышения точности и производительности работы привода, втулка выполнена с двумя группами дросселируюших отверстий, расположенных s двух параллельных сечениях так, чтобы при полйом открытии отверстий в одной плоскости от)5 верстия в другой плоскости полностью пе.рекрываются витками вийта-золотника, при этом в привод встроено корректирующее устройство, выполненное в виде корректирующего шагового двигателя, переда»

20 юшего вращение в соответствии с величи:ной и знаком корректирующего перемещения через редуктор на связанный кинематически с его выходным валом винт25 золотник по сигналу одного или нескольких датчиков, контролирующих статические и динамические погрешности привода.

477820

Составитель Н,Филатов

Редактор Л.Народная Тепрел Н.Ханеева

Корректор

И.1 loвмякоы:кдя изд, № ЖМ

Тираж 1061 зак з, т ь

Подписное

Ц111114ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г.59, Бережковская наб., 24