Устройство для управления циклическим возвратно-вращательным перемещением Советский патент 1985 года по МПК H01H13/02 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области управления электрическим приводом и может быть использовано в кабельной технике для управления рабочим органом машин реверсивной скрутки кабельных изделий. , .

Цель .ийобрётения. - повышение наftдежийсти работы t;i|cTeMbi управления

пут,ем исключениянакопленной ошибки поворота без увеличения инерционности вращающихся- частей устройства.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 временные диаграммы сигналов на элементах предлагаемого устройства.

Устройство для управления циклическим возвратно-вращательным перемещением содержит датчик 1 углов пово-г рота, подключенный к датчику 1 реверсивный счетчик 2 числа импульсов с корректором 3 нуля и дополнительным выходом 4 в интервале отсчета между положительным и отрицательными числами, соответствующими углам, большим максимально допустимой ошибки, накопленной за один цикл, ключ 5 и блоксхему 6 для определения направления вращения,

Датчик 1 углов поворота выполнен в виде зубчатого диска 7, один из зубцов 8 которого отличается от остальных наличием магнитной метки 9 и чувствительных элементов 10 и 11.

Чувствительный элемент 10 взаимодействует со всеми зубцами, чувствительньй элемент 11 - только с зубцом, на который нанесена магнитная метка 9 Выход чувствительного элемента 10 подсоединен к входам ключз 5 и блоксхемы 6 для определения направления вращения, выходы которой подсоединены к счетным входам реверсивного счетчика 2. Выход чувствительных элементов 10 и 11 и дополнительный выход .4 счетчика подключены к входу ключа 5, а выход ключа - к корректору 3 нуля счетчика 2.

Блок-схема 6 для определения направления вращения содержит дополнительный чувствительный элемент 12, взаимодействукщий со всеми зубцами диска 7, временной селектор 13 и переключатель 14 каналов, входы которых подсоединены к выходу чувствительного элемента 10. При этом угловое расстояние между чувствительными элементами 10 и 11 берется равным или кратным угловому расстоянию между зубцами диска, а угловое расстояние между чувствительными элементами 10 и 12 выбрано меньше углового размера как зубца так и впадины. Выход чувствительного элемента подсоединен к входу временного селектора 13, а выход последнего - к входу переключателя 14 каналов.

Временной селектор 13 содержит дифференцирующие звенья 15 и 16, логические элементы НЕ 17 и 18 и вентили 19 и 20. При этом входами временного селектора являются выходы дифференцирующих цепей и логических элементов, а дифференцирующие элементы подсоединены к переключателю каналов через диоды.

Переключатель 14 каналов выполнен в виде блоков 21 и 22 совпадения, вторые входы которых подсоединены к выходам логических элементов 18 и 17 соответственно. Выходы блоков 21 и 22 служат выходами переключателя 14 каналов.

В процессе вращения зубчатого диска 7 зубец диска входит в зону чувствительного элемента 12, на выходе которого появляется электрический положительньй импульс длительностью, определяемой продолжительностью нахождения зубца .в зоне чувствительного элемента 12. При вращении диска такие импульсы создаются периодически (кривая 23 на фиг.2).

На выходе дифференцирующего элемента. 16 образуются остроконечные импульсы 24 (фиг.2), при этом на переключатель 14 каналов поступают только положительные импульсы, которые в случае наличия напряжения на вьпсоде логического элемента 17 переходят через блок 22 совпадения переключателя 14 каналов на суммирующий вход счетчика 2.

Одновременно сигнал с чувствительного элемента 12 подается на вход логического элемента 18 и запирает блок 21 совпадения, не пропуская импульсы, возникающие при срабатьшании чувствительного элемента 10.

После реверса диска 7 каждьй из его зубцов сначала заходит в зону чувствительности элемента 10, что приводит к возникновению на его выходе положительных импульсов 25 (фиг.2), смещенных во времени отно сительно импульсов, создаваемых чувствительным элементом 12 (кривая 23 на фиг.2). Импульсы элемента 10 преобразуются дифференцирующим элементом 15 (кривая 26 на фиг.2) и через блок 21 совпадения переключателя 14 поступают на вычитакиций вход счетчика 2. При этом импульсы, образующиеся на выходе элемента 10, воздействуют на блок 22 совпадения через логический элемент 17 и блокируют поступление сигналов от чувствительного элемента 12 на суммирующий вход счетчика 2. В случае, если в процессе реверса мертвое положение совпадает с положением одного из зубцов в зоне чувствительного элемента 10 или 12, может возникнуть погрешность в счете угла поворота, равная одному импульсу или угловому расстоянию, равному угловой ширине зубца и впадины. При большом числе циклов ошибка может на капливаться, что приводит к смещению нуля отсчета. Для коррекции нуля отсчета экспериментально определяют максимальное число циклов, при котором накопленная ошибка становится больше максимальное число циклов, при котором на копленная ошибка становится больше максимально допустимой и устанавливают показание счетчика, соответствующие этой ошибке. Например, максимально допустимое смещение нуля равно половине оборота диска 7. Тогда при числе зубцов диска восемь показание счетчика, соответствуницее максимальной ошибке, будет равно четырем. На дополнительном выходе 4 счетчика 2 в интервале отсчета между положительными и отрицательными числами образуется сигнал, который возникает в интервале отсчета, соответствующем максимально допустимой ошибке, например, в интервале чисел -4,+4. Так как дополнительный выход счетчика 4 соединен с входом ключа 5, то поступивший со счетчика сигнал открывает ключ 5 и на вход корректора 3 нуля поступает сигнал и счетчик устанавливается на нуль. Однако ключ 5 открывается только если одновременно на его входы поступают сигналы от чувствительного элемента 10 и 11. Следовательно, если в результате накопленной ошибки в момент прохождения диском 7 нулевого положения на счетчике окажется число +4 или -4, как в указанном вьш1е примере, то ключ 5 откроется как раз в момент прохождения магнитной метки в зоне чувствительного элемента 11 и счетчик будет скорректирован на нуль.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМ ВОЗВРАТНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ, содержащее датчик углов поворота, выполненный в виде взаимодействующего с чувствительным элементом зубчатого диска, задатчика угла поворота и счетчик числа импульсов с корректором нуля и с выходом сигнального импульса при числе импульсов, соответствующем установке задатчика, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения накопленной ошибки углов поворота без увеличения инерционности вращающихся частей,оно дополнительно содержит связанный с входом счетчика индикатор направления вращения диска, ключ, имеющий вход и выход передаваемого сигнала и.два управляющих входа, и второй чувствительный элемент, на одном из зубцов диска нанесена метка, например магнитная, взаимодействующая с вторым чувствительным элементом, счетчик выполнен реверсивным и имеет второй выход сигнального импульса при числе импульсов, меньшем установки задатчика, вход передаваемого сигнала ключа связан с выходом первого чувствительного элемента, первый управляющий вход ключа связан с вторым чувствительным элементом, второй управляющий вход ключа связан с вторым выходом счетчика, а выход ключа связан с корректором нуля счетчика. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число зубцов диска превышает 4, а индикатор направления вращения выполнен в виде третьего чувствительного элемента, взаимодействующего с зубцами диска, временного селектора и переключателя каналов, вход, временного селектора подключен к выходам первого и .третьего чувствительного (Л элементов, а выход - к переключателю каналов, выходы которого подключены к входам счетчика, причем второй чувствительный элемент установлен относительно первого чувствительного элемента на угловом расстоянии, определяемом соотношением 00 4ib -,(,} , где об - угловое расстояние между первым ивторым чувствительным элементами, О) произвольный угол, не равный нулю; п - целое число, угловая ширина зубца диска; угловая ширина впадины между зубцами и угол d меньше угла ч; и угла tfi .

t/j/

I I LfL;

J L,