Устройство для управления копировальным станком Советский патент 1986 года по МПК G05B19/02 G05B19/423 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, в частности для обработки электродов-инструментов.

Цель изобретения - упрощение и повьшение надежности устройства.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 и 3 - расположение уст- ройсува на станке; на фиг, 4 - временная диаграмма движения копировального пальца и инструмента относительно шаблона и обрабатываемой детали; на фиг. 5 - диаграмма работы устройства; на фиг. 6 - вариант схемной реализации усилителя сигнала и инвертора; на фиг. 7 - вариант элемента задержки включения; на фиг. 8 - вариант элемента задержки отключения, На фиг. 2 приняты обозначенкн Су ведущая подача, на фиг. 5 - Ug - сигнал датчика, 1 , U , Uy,, U,,,, - сигналы управления тиристорами, и - напряжение на якоре двигателя постоянного тока, t - время подхода копировального пальца к копиру , Ц. - время торможения, t - время отвода.

Устройство содержит копировальный датчик, усилитель 2 сигнала канала подвода, усилитель 3 сигнала канала отвода, инверторы 4 и 5, элементы 6 задержки выключения, элементы 7 задержки включения, усилитель мощности, вьтолненный в виде тирис- торного моста на тиристорах 8-П и двигатель 12 постоянного тока. Копировальный станок содержит копировальный .палец 13, инструмент 14, деталь 15, планку .16, ось 17, копир 18, редуктор 19, муфту 20, коническую пару 21, выключатель 22 и пружину 23. Усилитель 2 сигнала канала подвода или канала 3 отвода содержит транзистор 24, резисторы 25 и 26. Инвер-. тор 4 или 5 содержит транзистор 27 и резистор 28, Элемент 7 задержки включения содержит транзисторы 29- 32, резисторы 33-41 и конденсатор 42. Элемент 6 задержки отключения содержит транзисторы 43-46, диод 47, резисторы 48-56 и конденсатор 57.

Копировальный палец 13, имеет такую же наружную форму как инстру мент 14 (фреза), а по размерам должен быть больше инструмента на величину припуска на дальнейшую обработку детали 15 после копировальной обработки. Инструмент 14 и копироваль- .ный палец 13 жестко соединены планкой 16. Копировальный палец 13 мо- жет качаться относительно оси 7 на величину (С„ ) срабатывания копиро/

Бального датчика 1 (это происходит

при контакте копировального пальца с копиром 18).Копир 18 и обрабатываемая деталь 15 жестко закреплены на столе станка. Двигатель постоянного тока следящей подачи (типа ЛС-8)

o через редуктор 19, муфту 20 и коническую пару 21 может подключаться к валу ручной поперечной подачи (но может быть подключен к валу продольной или вертикальной подачи).

5 Копировальный датчик 1 (фиг. З) имеет контакты, которые замыкаются при касании пальца 13,копира 18. Возвращается палец 13 в исходное положение с помощью пружины 23.

0 Команду на отвод инструмента от отрабатьшаемой детали копировального пальца 13 от копира 18 дополнительно можно подать с помощью выключателя 22..

5 Устройство работает следукщим образом.

При отсутствии сигнала на копировальном датчике I усилители 2 и 3 соответственно канала подвода и канала отвода включают тиристоры 9 и 11 -следукщим образом.

При подаче питающего напряжения и при отключенном выключателе 22 (фиго 3) транзистор 24 открыт, а транзистор 27 закрыт (фиг. 6). С инверторов на транзисторах 27 (фиг, 6) управляющие сигналы подаются на элементы 7 и 6 задержки включения и отключения (фиг. 1, 7 и 8),

В исходном положении элемента 7 задержки включения (фиг. 7) транзистор 29 открыт положительным напряжением через резистор 35. Транзистор 30 закрыт, транзистор 31 открыт (транзисторы 30-31 - триггер Шмитта), а транзистор 32 закрыт.

Отрицательное напряжение с инвертора 4 закрывает транзистор 29. Конденсатор 42 начинает заряжаться через резисторы 33 и 34. При достижении напряжения на базе транзистора 30 уровня срабатывания от открывается, транзистор 31 закрывается, а транзистор 32 открьгеается, С выхода элемента 7 вьщается сигнал на ти5 ристор 11.

Исходное положение транзисторов элемента 6 задержки отключения: , транзистор 46 закрыт положительным

0

5

0

5

0

3

напряжением с резистора 49, транзистор 43 закрыт, транзистор 44 открыт, а транзистор 45 закрыт (фиг. 8)

При подаче отрицательного напряжения с инвертора 5 на базу транзистора 46 он открывается. Транзистор 43 также открывается по цепи резистор 48 - транзистор 46 - диод 47 - резистор 52, транзистор 44 закрывается, а транзистор 45 открывается. Сигнал с выхода элемента 6 задержки открывает тиристор 9 моста (фиг. 1). Якорь двигателя 12 подключен к питающему напряжению открытыми тиристорами 9 и 1 и начинает вращаться.

Двигатель 12 (фиг. 2 и З) через редуктор 19, муфту 20 и коническую пару 2 перемещает инструмент 14 и копировальный палец 13 к копиру 18. и к обрабатьгоаемой детали 15. При касании копировальным пальцем 13 копира 18 последний поворачивается относительно оси 17, сжимает пружину 23 и замьжает контакты копировального датчика. На базах транзисторов 24 усилителей 2 и 3 появляется положительное -напряжение. Последние закрываются, а транзисторы 27 инверторов 4 и 5 открываются (фиг 6). Транзистор 29 элемента 7 задержки включения (фиг. 7) открывается. На выходе этого элемента нет управляющего сигнала и тиристор 11 (фиг. ) закрывается.

Транзистор 46 элемента 6 задержки отключения закрывается, но конденсатор 57 какое-то время разряжается через резистор 52 на базу транзистора 43 и удерживает его в открытом состоянии, в это же время подается напряжение на управляющий электрод тиристора 9,

Сигнал с копировального датчика 1 через усилитель сигнала канала 2 подвода, инвертор 4 и элемент 7 задержки включения отключает тиристор 11, а через элемент 6 задержки выключе- :ния включает тиристор 10, а включающий сигнал с усилителя 3 канала отвода задерживается элементом 6 задержки выключения на время, равное времени торможения двигателя 12, который динамически тормозится через открытые тиристоры 9 и 10. Время динамического торможения определяется величиной емкости конденсатора 42 и 57 и резисторами 33, 34 и 52 и под49479 . . 4

бирается, исходя из динамических характеристик двигателя и подвижных частей станка. После срабатывания элементов 6 задержки отключения и за- 5 держки включения 7 тиристор 9 закрывается, а тиристор 8 открывается. Двигатель 12 подключается к питающе- t-ry напряжению через открытые тиристоры 8 и 10 и рев.ерсируется, Копиро 0 Бальный палец 13 и инструмент 14 отходят от копира -IBM обрабатываемой детали 15. Под действием пружины 23 (фиг. З) контакты копировального датчика 1 размыкаются. На базах транзис 5 торов 27 и 24 с резистрров 25 появляется отрицательный импульс напряжения и они открываются, а транзисторы 27 закрываются и на них появляются отрицательные импульсы напряжения,

20 При этом тиристор 9 открьгоается, а отключающий сигнал на тиристоре 10 и включающий сигнал на тиристоре )1 задерживаются. Происходит динамическое торможение двигателя 12-. После

25 срабатывания элементов 6 и 7 задержки тиристор 10 закрывается, а тиристор П открывается. Двигатель 12 подключается через открытые тиристоры 1 1 и 9 и реверсируется. Копировальный

30 датчик 1 и инструмент 14 движутся к копиру 18 и детали 15. . Цикл повторяется.

Происходит периодический,подвод копировального пальца 13 к копиру 18

(инструмент 14 к детали 15) и отвод.

При включении на станке продольной или вертикальной подачи, (С, или СЗ, фиг. 4) происходит объемное копирование детали по копиру.

0 Устройство для управления копировальным станком может быть реапизо- . вано на фрезерном станке, например модели 676П, что позволяет фрезерный станок превратить в копироваль- 5 но-фрезерный для изготовления электродов-инструментов ,

Формула изобретения

0 Устройство для управления копировальным станком, содержащее копиро- вальньш датчик, к выходу которого подключены усилитель .сигнала канала подвода и усилитель сигнала канала

5 отвода, а также усилитель мощности и двигатель постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и повышения надежности, в него введены в каждый канал инвертор., элемент задержки включения и элемент задержки выключения, а усилитель мощности выполнен в виде тиристорного моста, в диагональ которого включен двигатель постоянного тока, причем в канапе . подвода вход элемента задержки включения соединен через инвертор с выходом усилителя сигнала и с входом элемента задержки выключателя, в канале отвода вход элемента задерж

ки выключения подключен через инвертор к выходу усилителя сигнала и к входу элемента задержки включения, выходы элементов задержки выключения обоих каналов соединены с управляющими электродами тиристоров, соединенных между собой катодами, а выходы элементов задержки включе- ния обоих каналов подключены к управляющим электродам прд,- тивоположных тиристоров мое - та.

Фиг. г

усилителя/

AOHOfloS t/ J

ffffffcuMCf/fbHoe у а/ ем1/е

Mf upofo/r6HOdo /тальца jo/n

u/cS/fON

n

Си-сле яшая not

7odava

Траенторс/я dSt/ment/f

/fo t/fjofcf/rbffoso /гегмца

I/ t/f C/7 JOyff€ff/7 a

Сх(Сз) Seffyu cf fsa afot aa) ffoaava

ФигЛ

фиг. 5

Усилитель nSepmop

f

К элементам 6/7

вход л 4

f

37

фи.7

вход

ffb/лод

фиг. 8

Составитель А. Исправникова

- о калокорректор Е. сирохм н

р тираж1зб

внишш Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, улГпроёктн Г.Т