Устройство для коррекции люфта Советский патент 1982 года по МПК G05B19/18 G05B19/404 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЛЮФТА

Изобретение относится к автоматизации промышленности и может найти применение в системах цифрового программного управления оборудования, имеющего подвижную механическую часть и датчик угла поворота вала. Известно устройство компенсации люфта для станков с цифровым управлением шагового двигателя. Эта схема содержит переключатель способа коррекции люфта, пятиразрядный двоично-десятичный реверсивный счетчик, переключатель установки нуля, трехдекадный переключатель, три логические схемы И, шесть логических схем И-НЕ, схему ИЛИ, две схемы Ш1И-НЕ, два особых вентиля ИЛИ и один инвертор 1. Однако известное устройство характеризуетс недостаточной точностью. Наиболее близким к изобретению является устройство Д1ГЯ коррекции люфта, содержащее последовательно соедине1шые блок управления, реверсивный счетчик, первый дешифратор и расйределитель импульсов, первый выход которого погпслючен к выходу устройства, второй вход - к первому входу устройства и к первому входу блока управления, а второй выход - к второму входу блока управления, третий вход которого соединен с вторым входом устройства 2.. Б этом -устройстве при изменении направления скорости перемещаемого объекта из последовательности счетных импульсов исключается необходимое число импульсов, которое определяется следующим образом: п.5, где Ро математическое ожидание распределе1шя ошибок, связанных с направлением подхода к точке позиционирования (с люфтом); А ct - единица дискретности счета системы цифрового управления. Число импульсов п задается переключателем и не зависит от действительного значения люфта в точках изменения направления скорости. В результате величина ошибки при компенсации люфта превышает величину 0,5 Л , что органичивает точность устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй дешифратор и формирователь лмпульсов, первый вход которо го соединен с третьим входом устройства, второй вход с первым выходом второго 5ешифратора, а выход - с третьим входом распределителя импульсов и с четвертым входом блока управления, второй и третий выходы которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам распределителя импульсов, а пятый и шестой входь - к третьему и четвертому выходам распределителя импульсов, причем вход второго дешифратора соединен с четвертым входом устройства, а вторые выходы - с соответствующими шестыми входами распределителя импульсов. На чертеже приведеш блок-схема устройства для коррекщЕЙ люфта. Ус1ройство содержит блок управления 1, реверсив{Ш1Й счетчик 2, первый дешифратор 3, распределитель импульсов 4, формирователь . импульсов 5, второй дешифратор 6. Кроме того, приняты сле.дующие обозначения: элементы И 7,8,9, и 10, элемент ИЛИ II, триггер 12, элементы НЕ 13 и 14, одновибраторы 15 и 16, элемент ИЛИ 17, элементы И 18-22, одновибраторы 23 и 24, элемент И 25, элементы ИЛИ 26. и.27, триггер 28, элемент И 29, первый, второй, третий и четвертый входы устройства 30-33. Работа устройства происходит слерующтл образом. При перемещении подвижного объекта исполнительным органом в заданном направлении с прямого выхода триггера 28, входящего в состав распределителя импульсов 4, на первый вход элемента И 7, который входит в состав блока управления 1, поступает логический а с инверсного выхода на первый вход элемента И 29 поступает логическая единица. Счетные импульсы N , поступающие через вход 30 устройства на вторые входы элементов И 7 и 29, не проходят через элемент И 7 на счетный вход реверсивного счетчика 2, а через элемент И 29 проходят на выход устройства. При изменеюш 1иправления ДБИжe шя исполнительного органа в зависимости от значени величины мертвого хода в точке изменения направления движения из последовательности счетных импульсов N исключается необходимое число импульсов. Причем исключается необходимое число импульсов, если величина мертвого хода 1 У 0,5 A. В длучае изменения направления движения сигнал W поступающий через вход 32 на вход формирователя импульсов 5, изменяет свою полярность. Один из одновибраторов 15 или 16 по полож21тельтому фронту изменения сигнала W или W, который образуется на выходе элемента НЕ 13, вырабатывает короткий импульс, поступаюн1нй на вход .элемента ИЛИ 17. Если с первого выхода второго дешифратора 6 на вход элемента НЕ 14 поступает логический нуль (т. е. 1 7 0,5, А..,), то импульс, образованный от изменения знака направления движения, с выхода элемента И 18 через выход формирователя 5 поступает на первые входы элементов И 8 и 22, на вторые входы которых с инверсного выхода триггера 28 постзшает логическая едшшца. С выхода элемента И 8 через элемент ИЛИ 11 импульс изменения направления движения поступает на вход установки нуля реверсивного счетчика 2, устанавливая его в исходное состояние. С выхода элемента И 22 на S-вход триггера 28 поступает импульс. С инверсного выхода триггера 28 на первый вход элемента И 29 поступает логический нуль, который запрещает прохожде1ше через него счетных импульсов N. С прямого вь1хода триггера 28 на первый вход элемента И 7 поступает единица, которая разрешает прохождение счетных импульсов N на счетный вход реверсивного счетчика 2. На вход Направлегше реверсивного счетчика 2 с инверсного выхода триггера f2 поступает логическая единица, что соответствует режиму сложения счетчика 2. Сложение в реверсивном счетчике 2 происходит до. тех пор, пока на одном из элементов И 19, 20 ,или 21 не происходит совпаде шя логических единиц, поступа ющих с первого дешифратора 3 и второго дешифратора 6. При этом логическая единица образованная на выходе одного из элементов N 19, 20 или 21 через элемент ИЛИ 26 поступает на вход одновибратора 24. С выхода одновибратора 24 сформированный импульс через элемент И.ПИ 27 поступает на R -вход триггера 28. Счетные импульсы N не поступают на вход реверсивного счетчика 2, а через элемент И 29 поступают на выход устройства. Состояние реверсивного счетчика 2 и первого дешифратора 3 до последующего изменения направления движения остается неизменным. При последующих измерениях направления движения сформированный импульс с выхода элемента элемента И 18, поступая на установочный вход счетчика 2 через элемент И 8 и элемент ИЛИ 11, устанавливает его с и дешифратор 3 в исходное состояние. На вход второго дешифратора 6 через вход 33 устройства поступает инфррмация 0текущей координате положения исполнительного органа. В зависимости от значения величины люфта, на одном из выходов дешифратора 6 образуется логическая единица. На выходе деЩифратора 6 логическая единица образуется на участке, где величина люфта ,5 АСУ, на вторых выходах логическая единица образуется на участках, где величина люфта 1 0,5 Асч. причем в зависимости ог степени превы(цепия величины люфта над величиной 0,5 Af. логическая единица образуется на том или ином из вторых выходов дешифратора 6. Таким образом, по каждому из вторых выходов дешифрируются участки, где величина люфта одинакова и удовлетворяет следующему условию: (2п-1)0,5 (2п+1) -0,5 А, где п 1, 2, 3 ... - порядковый номер каждого из вторых выходов. Количество импульсов, которое необходимо исключать равно п, при этом происходи, коррекция люфта на величину п АСЧ, Ошибки коррекции не превышают 0,5 AcVВ случае, когда величина люфта 1 0,5 А с первого выхода дешифратора 6 на вход злемента НЕ 14 поступает логическая единица, а с выхода этого элемента на вход элемента И 18 поступает логический нуль. Образованный импульс от изменения направления движения не проходит через элемент И 18, и коррекция в этом случае не производится. При изменении направления движения исполнительного органа в зоне люфта до переме.ны знака направления состояние счетчика 2 и дешифратора 3 отличное от исходного состояни Образованный импульс от изменения знака направления движения с выхода элемента И 18, поступая на первые входы элементов И 8 и 22, на их выход не проходит, так как на вторых входах этих элементов присутствует логический нуль. Поступая на. первь1Й вход элемен та И 9, с его выхода импульс попадает на S-вход триггера 12 и изменяет его состояние, так как на второй вход элемента И 19 поступг ет логическая единица. При этом с инверсного выхода триггера 12 на вход Направление реверсивного счетчика 2 поступает логический нуль, что соответствует режиму вычитания. читание в реверсивном счетчике происходит до тех пор, пока его состояние не становится исходным. При этом логическая единица, посту пившая на вход одновибратора 23 с первого дешифратора 3, образует на его выходе импульс д который поступает на первые входы элементов ИЛИ 11 и И 25. На второй вход элемента И 25 с прямого выхода триггера 12 поступает логическая единица. С выхода элемента И 25 через элемент ИЛИ 27 импульс поступает на R-вход триггера 28. Одновременно с выхода 9 06 одновибратора 23 импульс, поступая на R-вхоя триггера 12 через элемент ИЛИ II, устанавливает на прямом выходе логическую единицу. Таким образом, в предложенном устройстве исключена ошибка, при изменении направления скорости в зоне люфта. Вход 31 устройства предназначен для установки триггера 28, реверсивного счетчика 2 и триггера 12 в исходное состояние перед началом работы. Устройство для коррекции люфта по сравнению с известным позволяет получить более высокую точность при изготовлении изделий, что дает возможность получить определенный технико-зкономический эффект. Формула изобретения Устройство для коррекции люфта, содержашее последовательно соединенные блок управления, реверсивный счетчик, первый дешифратор и распределитель импульсов, первый выход которого подключен к выходу устройства, второй вход - первому входу устройства, и к первому входу блока управления, а второй выход - к второму входу блока управления, третий вход которого соединен с вторым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй дешифратор и формирователь импульсов, первый вход которого соединен с третьим входом устройства, второй вход - с первым выходом второго я ™Фратора, а выход - с третьим входом распределителя импульсов и с четверть1м входом блока управления, второй и третий выходы которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам распределителя импульсов, а пятый и шестой входы - .третьему и четвертому выходам распределителя импульсов, причем вход второго дешифратора соединен с четвертым входом устройства, а вторые выходы - с соответствующими шестыми входами распределителя импульсов Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3766461, кл. G 05 В 11/01, опублик. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2779673/18-24, кл. G 05 В 11/01, 1979.