Устройство для управления ша-гОВыМ ВибРОдВигАТЕлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02N2/06 H01L41/09 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для управления шаговым вибродвигателем. Известен виброконвейер,предназначенный для увеличения скорости транс портирования, включающий основание и высокочастотные преобразователи, под клю4енные к источнику многофазного н пряжения, причем высокочастотные пре образователи попарно закреплены на основании,, образуя треугольники, в вершинах koтopыx установлены жестко закрепленные башмаки, несущие перемещаемый объект 1. Недостатки известного устройства состоят .в том, что оно не обеспечивает шагового режима работы и точности установки перемещаемого объекта в заданном положении. Известно устройство для |Питания... шагового пьезокерамического вибродви гателя, содержащее генератор перемен ного напряжения, который через вентиль подключен к пьезопреобразовател сопряженному с перемещаемым объектом и к формирователю импульсов. Выход формирователя импульсов параллельно через-схему задержки и инвертор подк лючен кдвум, схемам И-НЕ,выход перво из которых соединен с выходом установ- ки нуля триггера, а выход второй - с уходом установки единицы триггера. Выход триггера подключен к управляющему входу вентиля. Схема содержит также блок управления, соединенный с первой, а через инвертор - со второй схемой И-НЕ 2. Недостатки устройства заключаются в том, что оно не обеспечивает НУ.ЖНОЙ точности и быстродействия выполнения шага. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия в шаговом режи ме работы. Поставленная цель достигается тем, то в устройство,содержащее генератор переменного напряжения,выход кото- рого подсоединен к вентилю, формирователь импульсов, триггер, блок управления и пьезопреобразователь, сопряженный с перемещаемым объектом, введены реверсивный счетчик, регистр, блок сравн.ения, дешифратор, коммутатор, вентиль, делитель напряжения и последовательно соединенные датчик пЬложения и усилитель, выход которого через параллельно соединенные формирователи импульсов подключен к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика и схеме ИЛИ, выход которой подключен ко входу установки единицы триггера, соединенного с управляющим .входом первого вентиля, блок управления через регистр подключен к одному входу цифрового блока сравнения к другому входу которого подключен эыход реверсивного счетчика, а один выход сравнения через дешиф ратор подключен к управляющему входу ВТОр ЕО вентиля, ко второму входу которсго через делитель напряжения подключен выход генератора переменного напряжения, а выход второго вентиля через первый вентиль и коммутатор подключен.к двум пьезоэлементам, установленным под углом к перемещаемому объекту, причем второй выход блока сравнения подсоединен к управляющему входу коммутатора и через формирователь импульсов - ко входу установки нуля триггера. На фиг. 1 представлена схема устро йства; на фиг. 2 - диаграмма останов ки перемещаемого объекта; на фиг. 3временные диаграммы работы устройств (стрелками показано направление перемещаемого объекта). С пepeмeщae / ым объектом 1 сопряжены пьезопреобрс1.зователи 2 и датчики 3положения, которые через усилитель 4подключен к формирователям 5 и б импульсов, присоединенным к суммирую щему и Бьзчитающему входам реверсивного счетчика 7 и схеме 8 ИЛИ,соединенной с входом установки единицы триггера 9, Выход триггера 9 подключ к управляющему входу первого вентиля 10, Блок 11 управления через регистр 12подключен ко входу цифроврго блока 13 сравнения. Выход реверсивного счетчика 7 соединен со входом блока 13сравнения, один из выходов которо го через дешифратор 14 подсоединен к управляющему входу второго вентиля 1 Через делитель 16 напряжения д вен тиль 15 выход генератора 17 переменного, напряжения прямо и параллельно подсоединен к двум входам вентиля 10 Выход вентиля 10 через коммутатор 18 подсоединен к двум пьезопреобразователям 2, установленным под углом к перемещаемому объекту 1. Второй выход блока 13 сравнения подсоединен к управляющему входу коммутатора 18 и через формирователь 19 импульсов ко входу установки нуля триггера 9. Устройство работает следу ош,им образом. Блоком 11 управления устанавливае ся в регистре 12 координата с адрессИ . Цифровой блок 13 сравнения яа управляющем входе коммутатора 18 вырабатывает низкий, уровень сигнала 22 если координата начального положения перемещаемого объекта 1 ниже установ ленного значения координаты шага h , и высокий, если координата положения перемещаемого объекта 1Быше значения п Сигнал с генератора 17 переменного апряжения через делитель 16, вентили 15 и 10 и коммутатор 18 поступает в ьезообразователи 2. При этом в один з преобразователей 2 поступает сигнал больший чем в другой, и перемещаемый объект начинает двигаться в сторону преобразователя,работающего с еньшей амплитудой сигнала. Сигнал с датчика 3 положения усилиается усилителем 4 и в зависимости т направления движения объекта 1, одним из формирователей 5 и б, формирует короткиеимпульсы 20 и 21, которые поступают в суммирующий или вычитающий, соответственно, вход реверсивного счетчика 7 и в схему 8 ИЛИ. Сигнал с реверсивного счетчика 7 поступает в блок 13 сравнения. В момент достижения заданного п-го значения на выходе блока 13 сравнения меняется уровень сигнала 22, который переключает коммутатор 18 и импульсом формирователя 19 устанавливает триггер 9 в нулевое состояние (23 и 24), закрывая вентиль 10. Подача сигнала на пьезообразователи 2 прекращается и перемещаемый объект тормозится силой трения пьезообразователей 2.Из-за инерции объект1 продолжает двигаться, и сигнал пришедший с датчика 3 положения во время перемещения объекта на (п+1)-ю координату, прошедший через схему 8 ИЛИ, устанавливает триггер 9 в единичное состояние (23 и 24) и открывает вентиль 10. Сигнал переменного напряжения из генератора 17 поступает в пьезообразователь 2, который препятствует инерционному движению объекта. 1-13 блока 13 сравнения на дешифратор 14 поступает число разницы заданной координаты и показаний реверсивного счетчика. Сигналами 25 и 26 дешифтостор-, 14 управляется вентиль 15. Таким образом, объект двигается в обе стороны до его установки на заданной координате п, обеспечивая быстродействие и точность выполнения. Предлагаемое техническое решение позволяет- увеличить точность выполнения в 4 раза, а быстродействие повысить в 2 раза . . Формула изобретения Устройство для управления шаговымвибродвигателем, содержащее генератор переменного :напряжения, выход:, которого подсоедр :н .к вен4:илю, формирователь импульсов, триггер, блок управления и пьезообразователь, сопряженный с перемещаемым объектом, отличающееся тем, что, с. целью повышения точ-ности и быстродействия, в него введены реверсивный счетчик, регистр, блок сравнения, дешифратор, коммутатор, вентиль,делитель напряжения и последовательно соединенные датчик положения и усилитель, выход которого через параллельно соединенные формирователи импульсов подключен к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика и схеме ИЛИ, выход которой подключен ко входу установки единицы триггера, соединенного с управляющим входом первого ве., блок управления через регистр подключен к одному входу цифрового блока сравнения, к другому входу которого подсоединен выход реверсивного счетчика, а один внход блока сравнения через дешифратор подсоединен к управляющему входу второго вентиля, ко второму входу которого через делитель подключен выход генера-

тора переменного напряжения, а выход второго вентиля через первый вентиль и коммутатор подключен к двум пьезоэлементам, установпеннът под углом к перемещаемому объекту, причем второй выход блока сравнения подсоединен к управляющему входу коммутатора и через формирователь импульсов - ко входу установки нуля триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по заявке 2469446/03, кл. В 65 С 27/00, 1978.

2 Авторское свидетельство СССР по заявке № 2398451/25-28, кл. .Н. 01 L 41/10,1977 (прототип).