Устройство для переключения подачи рабочего стола в металлорежущих станках Советский патент 1988 года по МПК G05B7/00 

со

00

to

Изобретение относится к станкострое нию и может быть использовано в устройствах переключения рабочего стола с двух- двигательным асинхронным приводом с ускоренной подачи на рабочую.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство для переключения подачи рабочего стола в металлорежущих станках содержит трехфазный источник 1 питания, блок 2 управляющих семисторов, двигатель 3 ускоренной подачи, блок 4 управляющих семисторов, двигатель 5 рабочей подачи, диодные буферные каскады 6 и 7, выпрямитель 8, резисторы 9 и 10, транзисторный ключ 11, RS-триггер 12, двухкаскадные транзисторные ключи 13 и 14, форсирующий конденсатор 15, электромагнитную муфту 16, варистор 17, стабилитрон 18, диоды 19 и 20 развязывающий диод 21, переключатель 22 (исходного положения), источник 23 напряжения постоянного тока, переключатель 24, щунтирующие RC-цепи 25-30, семисторы 31-36.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения от трехфазного источника 1 питания замкнутый контакт путевого переключателя 22 исходного положения рабочего стола обеспечивает состояние «I на прямом Q-выходе RS-триггера 12 и состояние «О на инверсном Q-выходе RS-триггера 12, благодаря чему управляющие фазные входы блока управляющих семисторов 4 обесточены и он заперт, а через управляющие фазные входы блока управляющих семисторов 2 протекает ток, определяемый величиной отрицательного напряжения «1 на прямом выходе RS-триггера 12 и значением резистора 9. Этот ток открывает семисторы 31-33, благодаря чему через фазные обмотки двигателя 3 протекает рабочий ток и начинается ускоренная подача рабочего стола. Когда рабочий стол сходит с исходного положения, контакт путевого переключателя 22 исходного положения размыкается, но состояния на выходах RS-триггера 12 остаются прежними. При этом состояние «О на инверсном выходе RS-триггера 12 поддерживает закрытыми транзисторные ключи 11 и 14, а высокое значение отрицательного выходного напряжения «1 на прямом выходе RS-трнг- гера 12 удерживает открытым двухкаскад- ный транзисторный ключ 13. Вследствие этого происходит заряд форсирующего конденсатора 15 по цепи: выход выпрямителя 8 - варистор 17 - форсирующий конденсатор 15 - открытый двухкаскадный транзисторный ключ 13 - нулевая щина. Варистор 17 ускоряет процесс заряда форсирующего конденсатора 15, а наличие стабилитрона 18 позволяет производить заряд форсирующего конденсатора 15 до требуемого напряжения. В момент, когда переключатель 24 подал команду перехода на рабочую подачу (т. е. замкнулись его контакты после того, как лепесток, движущийся вместе с рабочим столом, вощел в щель переключателя 24) изменяются состояния выходных напряжений

Q RS-триггера 12. Это приводит к тому, что появивщееся состояние «О на прямом Q-выходе RS-триггера 12 обесточивает управляющие электроды семисторов 31-33 и они закрываются, а состояние «I на инверсном Q-выходе RS-триггера 12 открывает се.мис5 торы 34-36, через которые начинает протекать рабочий ток обмоток двигателя 5 рабочей подачи стата. При этом указанные состояния выходных напряжений RS-триггера 12 одновременно обеспечнвают запи0 ранне двухкаскадного транзисторного ключа 13 и открывание двухкаскадного транзисторного ключа 14 и транзисторного клю: ча II, через который начинает протекать ток разряда форсирующего конденсатора 15 по цепи: открытый двухкаскадный транзистор ный ключ 14 - нулевая шина - открытый транзисторный ключ 11 - электро.магнитная муфта 16 - анод-катод диода 19 - вывод форсирующего конденсатора 15. Так как форсирующий конденсатор 15 был заряжен

0 до напряжения, больщего, чем рабочее напряжение электромагнитной муфты 16, то последняя срабатывает значительно быстрее. Электромагнитная муфта 16 подключает редуктор двигателя 5 рабочей подачи (с большим моментом инерции) к ходовому винту

5 рабочего стола, вызывая интенсивное торможение двигателя 3 ускоренной подачи и всего рабочего стола в целом. Во время действия рабочей подачи стола состояния на выходах RS-триггера 12 остаются прежни.ми. После разряда форсирующего конденсатора 15 электромагнитная муфта 16 поддерживается включенной током, протекающим от источника 23 напряжения постоянного тока через диод 20 и открытый транзисторный ключ 11. Повторный заряД форсирующего

5 конденсатора 15 и следующий цикл работы устройства происходит так же, как описано выше, после возвращения рабочего стола в исходное положение с помощью двигателя 3 ускоренной подачи (аппаратура, управляющая ходом назад, не показана).

0

Построение транзисторных ключей 13 и 14 по двухкаскадной схеме с использованием полевых транзисторов с управляющим р-п-переходом и каналом п-типа позволяет

при положительном напряжении питания этих ключей управлять ими с помощью отрицательных выходных напряжений RS-трнг- гера 12, необходимых для нормальной работы семисторов 31-36. Развязывающий ди

0

од 21 защищает транзисторный ключ 11 от перенапряжений при его коммутации, щун- тирующие RC-цепочки 25-30 предназначены для предотвращения перенапряжений на семисторах 31-36.

Надежность устройства повышается за счет использования бесконтактных элементов, так как интенсивность отказов у контактных элементов силовых и управляющих цепей выще, чем у бесконтактных. Надежность также повыщается за счет устранения искрения на контактах и их разрушения при коммутациях индуктивных н емкостных цепей. Применение бесконтактных элементов приводит к повышению быстродействия и ликвидации за счет этого неуправляемого выбега рабочего стола. При этом появляется возможность увеличения скорости ускоренной подачи стола при повышенной точности и стабильности точки перехода на рабочую подачу

Формула изобретения

Устройство для переключения подачи рабочего стола в металлорежущих станках, содержащее трехфазный источник питания, двигатель рабочей подачи, двигатель ускоренной подачи, нулевую шину, форсирующий конденсатор, первый резистор, электромагнитную муфту, источник напряжения постоянного тока, первый переключатель, второй переключатель, выпрямитель и развязывающий диод, катод которого соединен с входом электромагнитной муфты, вывод положительной полярности источника напряжения постоянного тока соединен с первыми выводами первого и второго переключателей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него дополнительно введены второй резистор, транзисторный ключ RS-триггер, два диодных буферных каскада, два двухкаскадных транзисторных ключа, варистор, стабилитрон, два диода, первый и второй блоки управляю

5

0

щих семисторов, фазные входы которых подключены к соответствующим первым фазным выводам соответственно двигателя ускоренной подачи и двигателя рабочей подачи, вторые фазные выводы которых подключены к соответствующим фазным выходам трехфазного источника питания и соответствующим фазным входам выпрямителя, выход которого соединен с питающими входами первого и второго двухкаскадных транзисторных ключей и первому выводу варис- тора, второй вывод которого непосредственно подключен к катоду стабилитрона и выходу второго двухкаскадного транзисторного ключа, а через форсирующий конденсатор - к выходу первого двухкаскадного транзисторного ключа и катоду первого диода, анод которого через второй диод подключен к выводу отрицательной полярности источника напряжения постоянного тока, а непосредственно - к аноду развязывающего диода и выходу электромагнитной муфты, вход которой соединен с выходом транзисторного ключа, вход которого подключен к выходам первого и второго блоков управляющих семисторов, нулевой шине, питающим выходам первого и второго двухкаскадных транзисторных ключей, аноду стабилитрона и первым выводам первого и второго переключателей, вторые выводы которых соединены соответственно с S- и R-входами RS- 0 триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго двухкаскадных транзисторных ключей и первым выводам соответственно первого и второго резисторов, вторые выводы которых подк тючены к входам соответственно первого и второго диодных буферных каскадов, фазные выходы которых подключены к соответствующим управляющим фазным входам соответственно первого и второго блоков управляющих семисторов, инверсный выход RS-триггера соединен с управляющим входом транзисторного ключа.

5

5

0

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в устройствах переключения рабочего стола с двух- двигательным асинхронным приводом с ускоренной подачи на рабочую. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство содержит трехфазный источник 1, двигатель рабочей подачи 5, двигатель ускоренной подачи 3, форсирующий конденсатор 15, резисторы 9 и 10, электромагнитную муфту 16, диоды 19, 20, развязывающий диод 21, переключатели 22, 24, RS-триггер 12, диодные буферные каскады 6 и 7, двухкаскадные транзисторные ключи 13, 14, транзисторный ключ 11, варис- тор 17, стабилитрон 18, блоки управляющих семисторов 2, 4, выпрямитель 8, источник напряжения постоянного тока 23. В устройстве для коммутацни силовых н управляющих цепей с целью устранения искрения применены бесконтактные элементы, что позволяет повысить скорость ускоренной подачи при повыщенной точности и стабильности точки перехода иа рабочую подачу. 1 ил. ie (Л