Устройство для коррекции циклических ошибок Советский патент 1987 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к программному управлению станками и предназначено для формирования корректирующих сигналов при компенсации систематических ошибок положения конечных звеньев станка, вызванных, например, кинематическими погрешностями передач, несоосностью соединений и внут- ришаговой погрешностью датчиков положения .

Цель изобретения - обеспечение перестройки с одной частоты на другую при изменении частоты вращения двигателя, т.е. расширение функциональных возможностей, что позволяет меньшим числом таких устройств обеспечить коррекцию различных гармоник на всех рабочих частотах вращения двигателя.

На фиг.1 представлена функциональ- ная схема предлагаемого устройстваj на фиг.2 - временные диаграммы его работы; на фиг.З - схема соединения отдельных элементов, на фиг.4 и 5 - временные диаграммы их работы.

Устройство для коррекции циклических ошибок содержит датчик 1 оборота вала, первьй счетчик 2 импульсов.

элемент 3 задержки, преобразователь 4 частота - код, блок 5 памяти гармонического сигнала, первый цифро- аналоговый преобразователь 6, блок 7 памяти фазочастотных характеристик блок 8 памяти амплитудно-ча;стотной

о

характеристики, второй цифроаналого- вый преобразователь 9, второй счетчик 10 импульсов, блок 11 формирования импульсов, блок элементов И 12, элемент ИЛИ 13, блок 14 памяти номера гармоники, вход f устройства, выход N преобразователя частота - код, выход и устройства и выход m датчика оборотов вала.

Систематические ошибки, например неравномерности вращения двигателя (оборотные и их гармоники) на различных его частотах, изменяются не только по амплитуде и фазе, но также и по составу этих гармоник. При изменении частоты вращения двигателя одни гармоники уменьшаются и становятся меньше допуска, другие приобретают существенную амплитуду в спектре ошиб ки. Поэтому при использовании прото- типа (т.е. нескольких таких устройст настроенных на различные гармоники), требуется большое число всех устройств (по числу гармоник на всех

рабочих частотах вращения двигателя). или снижается точность коррекции, так как не все гармоники будут корректироваться на отдельных частотах вращения двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 оборотов вала соединен

с валом двигателя или ведущего колеса передачи привода (не показано).

Перед работой устройства в блоки 5,7,8 и 14 памяти записываются данные соответственно о периоде гармонического сигнала, фазе, амплитуде и номере (частоте) гармонического сигнала для различных частот вращения двигателя.

Импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения привода, например, от устройства ЧПУ (не показано) поступают на вход f устройства. Число импульсов на входе первого счетчика 2 импульсов будет пропорционально коду N блока 14 памяти номера гармоники. При изменении состояния счетчика 2 импульсов на выходе цифроаналогового преобразователя 6 формируется период гармонического сигнала с амплитудой AT и частотой 1/Т1, пропорциональными кодам блоков В и 14 памяти соответственно. Фаза гармонического сигнала относительно импульса с датчика 1 оборотов вала определяется кодом с выхода блока 7 памяти. На диаграмме, показанной на фиг.2, начальный участок графиков иллюстрируется для частоты п, вращения двигателя. При изменении

частоты вращения двигателя от п, ДО п, на выходе N преобразователя 4 изменяется информация. При этом устанавливаются новые значения фазы Cf амплитуды и частоты выходного сигнаg

0

ла, определяемые значениями кодов с соответствующих блоков памяти.

На фиг.1 пунктиром показан другой вариант подключения преобразователя частота - код, при этом связь с дат-, чиком оборотов вала 1 должна быть исключена. В таком включении меняется не мгновенная (за один оборот), а средняя частота вращения двигателя. Это дает более стабильные значения кода скорости с преобразователя 4 . частота - код. Формула изобретения

Устройство.для коррекции циклических ошибок, содержащее датчик оборо- .

та вала, выход которого .соединен с установочным R-входом первого счетчика импульсов и через элемент задержки с установочным S-входом первого счетчика импульсов, выход которого через блок памяти гармонического сигнала соединен с информационными входами первого цифроаналогового преобразователя, у которого ВХбД опорного

напряжения подключен через второй цифроаналоговый преобразователь к выходу блока памяти амплитудно-частотных характеристик, информационные входы которого соединены с выходами преобразователя частота - код и с входами блока памяти фазочастотных характеристик, выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения перестройки с одной гармони

1Q

520ки на другую при изменении вращения двигателя, в него введены блок памяти номера гармоники, второй счетчик импульсов, блок формирователей импульсов, блок элементов И и элемент ИЛИ, выход которого подключен к синхронизирующему входу первого счетчика импульсов, входы элемента ИЛИ соединены с выходами блока элементов И, первые входы которого- через блок формирователей импульсов подключены к выходам второго счетчика импульсов, вторые входы - к выходам блока памяти номера гармоники, входы которого соединены с выходами преобразователя частота - код, вход второго счетчика импульсов является входом устройства для коррекции, а выход первого.цифроаналогового преобразователя является выходом устройства для коррекции циклических omK6qf.

6

ш

4V

Изобретение относится к области программного управления станками и может, быть использовано для формирования корректирующих сигналов при компенсации систематических ошибок положения конечных звеньев станка. Цель изобретения - обозначение перестройки с одной гармоники на другую при изменении частоты вращения двигателя. Устройство для коррекции циклических ошибок содержит датчик оборотов вала, два счетчика импульсов, блоки памяти гармонических сигналов, амплитудно-частотных, фазочастотных характеристик, блок памяти номера гармоники, два цифроаналоговых преобразователя, блоки формирователей, элементов И и элемент ИЛИ, а также преобразователь частота - код, элемент задержки. 5 ил. со О1

/77 /Т

. I

V

Фг/г.2

Л

f

7

Л/уГ. счетчика

П

П

J2

фиг.З

s I I I I I I I I I I I I I

N S

Редактор А.Лежнина

Заказ 6152/49Тираж 863Подписное

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

Производственно

-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

фиг/

Длиг.5

Составитель И.Швец Техред А.Кравчук

Корректор М.Демчик