Устройство для контроля привода металлорежущего станка Советский патент 1981 года по МПК G05B19/406 G05B23/02 

1

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно - к устройствам контроля металлорежущих станков..

Известно устройство для предот- вращения аварийных ситуаций на металлорежущих станках, в котором привод-; ной двигатель отключается при превышении потребляемого им критического момента, фиксированное значение которого близко к максимально возможному, возникающему от сил резания tl.

Наиболее близким к данному техническому решению является устройство для контроля привода металлорежущих станков, содержащее датчике нагрузки, 15 схему сравнения и исполнительное устройство останова двигателя, где схема сравнения выполнена в виде устройства, регулирующего на перегрузку по критической мсяднос и t2 . 20

Недостатком данных устройств являются малый диапазон регулирования, приближсшкцийся к области максим€шьно возможной мощности (или момента на всшу) приводного двигателя. На стан- 25 ках с ишроким диапазоном потребляемой мощности при работе в различных режимах обработки применение таких устройств совмещено, как правило, с ручной установкой конкретной пороге- 30

вой критической мощности (или момента) для конкретного режима- обработки, что снижает точность настройки станка. Кроме того, быстрое отключение приводного двигателя такими устройствами при возникновении аварийных, ситуаций затруднено.-

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля привода металлургического станка, содержащее датчик нагрузки, подключенный выходом ко входу низкочастотного фильтра, блок сравнения, подключенный первым входом ко входу устройства, и исполнительный элемент, введены широтно-импульсный дискриминатор, первый инвертор и последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, второй дифференцирующих элемент, второй инвертор и сумматор,.второй вход которого соединен с выходом первого дифференцирующего элемента, третий вход через первый инвертор с выходом низкочастотного фильтра и со входом первого дифференцирующего элемента, выход - со вторым входом блока сравнения, выход которого через широтно-импульсный дискриминатор соединен со входом исполнительного элемента. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 наТрузки, ниэкочастотн 1й фильтр 2, пер вый 3 и второй 4 дифференцирующие элементы, второй инвертор 5, суммато б, блок 7 сравнения, первый инвертор 8,широтно-импульсный дискриминатор 9,исполнительный элемент 10 идвигатель 11. Устройство работает следуиидим образомДатчик 1 нагрузки вьодает сигнал и пропорциональный величине нагрузки, поступающий через фильтр 2, где филь руется от вредных высокочастотных составляющих, на вход дифференцирующего элемента 3, где сигнал U дифференцируется и меняет знак; - - , затем - на вход второго диффе ренцирукнцего элемента 4. Далее сформированный сигнал- меняет знак в инверторе 5(-|)и поступает на один из входов сумматора 6. Инвертор 8 меняет знак сигнала и на -и, поступа кяций затем на другой вход сумматора 6, на третий же вход сумматора б пос тупает сигнал - с выхода элемента 3. Таким образом, на вход сумматора 6лриходят три сигнала и.- . , которые предварительно умножают ся на постоянные, заранее выбранные коэффициенты а, В, с. На выходе сумматора б формируется сигнал / ч J dV , dU -f(u) -d-JTr - поступающий на один из -входов схемы 7сравнения, на другой.вход которой приходит постоянный задеваемый сигнал ф , в результате блоком 7 сравне ния выдается некото1 :1й постоянный сигнал в, если f(u) ф. В противном случае сигнал на выходе блока 7 сравнения отсутствует. Далее сигнал и поступает на широтно-импульсный дискриминатор 9, вьщающий длительный сигнал Z (авария) на исполнительный элемент 10, если длительность сигнала е не менее длительности предварительно выбранного времени с. Вели же это условие не выполняется, сигнал на дискриминаторе 9 отсутствует. Длительность сигнала Z выбирается та кой, чтобы процесс спада мощности двигателя был бы необратим ол, т.е. торможение двигателя происходит до полной остановки. Исполнительный элемент 10 в зависимости от типа станка переводит один или несколько двигателей 11 (подачи главного движения и т.п.) в режим, например динамического торможения. В качестве датчика 1 нагрузки может быть использован в зависимости от типа станка, электрический датчик мощности электродвигателя (например привода главного движения), датчик моментов на одном из нагруженных всшов станка, датчик сил резания и т.п. Он должен вьщавать напряжение, пропорциональное соответствующим величинам мощности, момента или силы. Фильтр 2 служит для ослабления помех, вызванных высокочастотными допускаемыми колебаниями нагрузки при резании (например черновая обработка, резание с ударом и т.п.). Формула изобретения Устройство для контроля привода металлорежущего станка, содержгицее датчик нагрузки, подключенный выходом ко входу низкочастотного фильтра, блок сравнения, подключенный первым входом ко входу устройства, и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит широтно-импульсный дискриминатор, первый инвертор и последовательно соединенные первый дифференцирующий з лемент, второй дифференцирующий . элемент, второй инвертор и сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого дифференцирующего элемента, третий вход через первый инвертор - с выходом низкочастотного фильтра и со входом первого дифференцирующего элемента, вьоход - со Bkoдом блока сравнения, выход которого через широтно-импульсный дискриминатор соединен со входом исполнительного элемента. Источники информации, принятые о внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 622638, кл. В 23 Q 11/06, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 582086, кл. В 23 Q 11/04, 1975 (прототип).