Устройство для регистрации угловых и линейных перемещений

Устройство для регистрации угловых и линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сонэ .,оветскив

СОцивийстичесРих

Респубпмн ОП ИКАНИЕ

I кзОБРЕтЕНИЯ (») во хоз

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,,с:„," ф у. ( е — 1 . „-д,. м»

;- а, : (51) М. Кл.

Ст 01 33 5/249 () (б!) ."".оцолнительное к авт. свид-ву (; (22) Заявлено 04.10„76(21)2412351/18-10

) с присоединением заявки №

1 (2Ç) Приооитет

< (43) Опубликовано15.05.78.Бюллетень №18

) (451 Дата оп . бликования описанияЗ .pg, 93.

Государственный квинтет

Соввтв Мнннстров Сс0р по делам нзобретеннй н отнрытнй (53) УДК 53.087.5 (088.8) Л, Р. Готпинский„А. И. Молпованский и Q . Я, Шульман (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро прецизионных станков (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАМИ УГЛОВЫХ

И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ

Изобретение относится к системам регистрации и обработки информации.

Известны устройства для регистрации перемещений с цифровым преобразователем (1), (2). Однако известные устройства сравнительll(1 сложны, что затрудняет их применение в 5

<нп рудовании с программным управлением.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для регистрации угловых и линейных перемешений, преимущественно рабочего органа станка с числовым программным управлением, содержащее фотоприемники, подключенные к входу преобразователя, выход которого соединен с системой числового программного управления (3).

Известное устройство является прибором 15 число-импульсного преобразования накапливаюшег0 типа и поэтому обладает тем недостатком. то потеря любого счетного импульса созд цт неисправимую погрешность.

Потеря счетных импульсов обычно вызвана отказами лимбов, оптики, осветителя, фотоприемников, электрической измерительной схемы.

При отказе в известном устройстве для измерения угловых и линейных перемещений, например, одного из фотоприемников наблюдается следующее: часть счетных импульсов на ши- 25

2 не, соответствующей заданному направленик перемещения, пропадает, а часть появляется на шине, соответствующей движению в направлении, противоположном заданному.

Отказы устройства для измерения угловых и линейных перемещений искажают результаты измерений, а при использовании его в качестве датчика положения или датчика обратной связи, например, в станках с числовым программным управлением (ЧПУ) могут привести к неисправимой погрешности (браку обрабатываемой детали), поломке инструмента или станка, аварийной ситуации.

Поэтому в известных устройствах необходим непрерывный контроль исправности ирсобразователя, позволяющий при появлении отказов произвести аварийный останов рабочего органа станка и предотвращающий брак, поломки и аварии.

Целью изобретения является повышение надежности контроля работы устройства.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит схемы совпадения, схему ИЛИ и триггер ошибки, причем выход преобразователя соединен с, первыми входами схем совпадения, вторые входы которой подключены к выходу системы числового

607105 програх> .ного управления, а выходы схем совпадения соединены с входом схемы И. 1И, выход которой соединен с входом триггера ошибки, выход которого подключен к системе числового программного управления.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого преобрлзователя; на фиг. 2 — диаграмма напряжений в отдельных точках функциональной схемы при работе без сбоев; на фиг. 3— то же, при наличии сбоя в работе.

Устройство содержит два фотоприемника 1 и 2, имеющих пространственный сдвиг на 1/4 периода аналогового циклического сигнала, соединенные с усилителями 3 и 4 постоянного тока, выходы которых соединены с входами триггеров Шмитта 5 и 6, нагруженных на логический блок 7. Блоки 3, 4, 5, 6 и 7 объединены в число-импульсный преобразователь 8, выход которого соединен с системой числового программного управления (ЧПУ) и с входами схем совпадения 9 и 10, выходы которых подключены к схеме ИЛИ 11. Выход схемы ИЛИ соединен с входом триггера ошибки 12, выход которого подключен к системе ЧПУ 13.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При включении питания формируется сигнал установки «О», устанавливающий триггер ошибки 12 в исходное состояние (шина установки «О» на схеме фиг. 1 не показана).

Перемещение подвижной циклической меры преобразователя относительно неподвижйой воспринимается фотоприемниками 1 и 2 как изменение светового потока, которое преобразуется в циклическое изменение напряжения. С выходов фотоприемников 1 и 2 поступают два сигнала синусоидальной формы

U>., и U ... имеющие фазовый сдвиг друг относительно друга, равньи> 90 . Эти сигналы усиливаются с помощью усилителей 3 и 4, а затем подаются на входы триггеров Шмитта

5 и 6, срабатывание которых происходит «а уровнях напряжения Г, и 1) .

Образованные таким образом две последовательности П-образных импульсов поступают на входы логического блока 7, формиру>ощего из них счетные импульсы. Наличие двух сигналов с фазовым сдвигом, равным 1/4 периода аналогового циклического сигнала, обеспечивает чувствительность схемы к реверсу.

При движении подвижной части преобразователя в одном направлении счетные импульсы появля>отея на одном из выходов логического блока 7, а при движении в обратном направлении — — на другом выходе логического блока 7.

На входы схем совпадения 9, 10 поступают сигналы (Дв. «+») и (3 «-»); (Дв «-») и (3 «+»). Сигналы (Дв «+») и (Дв «-») являются счетными импульсами, поступа ощими с выхода преобразователя 8. Сигналы (3 «+») и (3 «-») являются сигналами задания направления перемещения и поступаю с выходов задатчика направления перемещения системы ЧПУ 13.

При отсутствии отказов преобразователя на выходах схем .сравнения 9 и 10 будут логические «О», и триггер ошибки 12 останется

В ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ.

При возникновении отказа преобразователя (например выход из строя одного из фотоприемников) сч>.тные импульсы появляются на шине, соответс-; вующей движению в направлении, противоположном заданному. На выходе одной из схем сравнения 9 и 10 появляется логическая «1», триггер ошибки 12 сбросится.

Выход триггера ошибки 12 выдает в систему

ЧПУ 13 информаци>о об отказе.

C H CTP >I 3 Ч П У 1 3 B bl 33 0T I I а CT d I >OK K0 .>>1 3 H Q>>

15 «аварийный стоп».

Непрерывный контроль исправности выгодно отличает предлагаемое устройство QT ука- занного прототипа.

При использовании данного устройства для

20 измерения угловых и линейных перемещений, например, в качестве датчика положения или датчика обратной связи в станках с ЧПУ сигнал триггера ошибки служит для аварийного останова рабочего органа станка и для индикации исправности самого датчика, что значилгельно снижает процен> б>>>ака изготавливаемых деталей и повышает безаварийность работы станка.

Формула изобретения

Устройство для регистрации угловых и линейных перемещений, преимущественно рабочего органа станка с числовым программным управлением, содержащее фотоприемники, подкл оченные к входу преобразователя, выход которого соединен с системой числового программного управления, отличающееся тем, что, с цельк> повышения .íà K æíîñòè контроля работы устройства, оно дополнительно содержит схемы совпадения, схему ИЛИ и триггер ошибки, причем выход преобразователя соединен с первыми входами схем совпадения, вторые входы которой подключены к выходу системы числового программного управления, а выходы схем совпадения соединены с входом схемы

ИЛИ, выход которой соединен с входом триггера ошибки, выход которого подключен к системе числового программного управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

50 !. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. Изд. «Высшая школа», М., 1973, с. 152.

2. Авторское свидетельство СССР х1 442378, кл. G 01 D 5/249, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР >хоо 343288, кл. Ci 08 С 9/06, 1972. г <-,т

< г х

""7 а л а>ыд><<и

5t ttt>

6эюр 6

8

Nest> 2

Р«дактор A. Бибер

Заказ 2570/30

(; <<

<«

9к<в <г

g. tл<>ц <<

Состав итс lt. В. 1;<>сти н

Текрел О. Л>рговая 1<,оррект<>р 1!. Г<>; it i

Тираж 872 Г1одписное

ЦН ИИПИ Гос> <арсгвснного ночи ге<а сл>в« i Минн.i:н>ii «. .< 3

tt<> аслам изобрст< ний и огкрытнй

l 1303<>, Москва, Ж-33>, Раушскан н и>., <1>апина 11ПГ1 «П<>тснп», г. Ужгî >t> <. ул. 11р<> Kt tia><, 4