ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Элементы систем программного управления станками из "Автоматизация процессов в машиностроении " В замкнутых системах программного управления станками контроль за процессом выполнения заданной программы производится специальным устройством с датчиком обратной связи, получающим и передающим сигналы в сравнивающее, устройство о фактических перемещениях рабочего узла станка. В станках с числовым программным управлением широко применяют электрические индуктивные датчики для обратной связи. [c.37] Конструктивная схема индуктивного датчика обратной связи с зубчатой линейкой изображена на рис. 1.19. На подвижном узле станка закрепляют линейку 1 с зубцами, против линейки устанавливают неподвижные сердечники 2 и 5 с катушками. Между линейкой 1 и сердечниками имеется зазор б. При подаче переменного тока в катушки сердечников 2 и 3 в последних возникает магнитный поток, который замыкается через воздушный зазор между сердечниками и линейкой. От величины воздушного зазора зависят сила магнитного потока и индуктивное сопротивление катушки. [c.37] С целью повышения разрешающей способности индуктивного измерительного устройства в его конструкцию внесено изменение (рис. 1.19, б). Линейка//и сердечник/имеют на сопряженных поверхностях зубья треугольного профиля. Шаг зубьев линейки T a = 1,0 мм и зубьев сердечника = 0,9 мм. [c.38] В исходном положении линейки //с вершиной ее зуба / совпадает вершина зуба 1 сердечника I, остальные вершины его зубьев смещены относительно вершин зубьев линейки между сердечником и линейкой имеется воздушный зазор. [c.38] В случае перемещения рабочего узла станка с линейкой II относительное положение вершин зубьев линейки и сердечника меняется воздушный зазор сначала увеличивается, а затем, достигнув максимального значения, уменьшается до нуля. Воздушный зазор будет равен нулю, когда вершина зуба 2 сердечника / совпадет с вершиной соответствующего зуба линейки. При этом линейка перемещается на 0,1 шага Га между ее зубьями. Если линейка I будет продолжать пере-мещатЁся, то цикл повторяется. Разрешающая способность такого измерительного устройства повышается в 10 раз. [c.38] Перемещение стола станка на величину шага резьбы приводит ж такому же синусоидальному изменению тока в диагонали мостовой схемы, как и при использовании датчика с зубчатой линейкой. Дисбаланс мостовой схемы, в которую включен индуктивный датчик с катушками 3 и 4, устраняют поворотом винта 1. [c.39] При этом зубчатый диск 6 поворачивается относительно выступов башмаков 7, закрепленных на станине станка. Зубчатый диск и башмаки служат для отсчета перемещений подвижного узла станка в долях шага резьбы якоря 7. [c.39] В рассматриваемом датчике якорь 1 (винт) обычно присоединяют к неподвижной, а его сердечник, состоящий из гаек 2 и 5, — к подвижной части станка и якорь перемещается вместе с ней. [c.39] На рис. 1.21 а, б показан фотоэлектрический дисковый датчик обратной связи. На ходовой винт станка устанавливают кодированный стеклянный диск. На торцовой поверхности диска нанесен ряд концентричных колец, каждое кольцо соответствует одному разряду кода Грея или двоичного числа наружное — первому разряду, следующее — второму и т. д. [c.39] В каждом кольце диска имеются темные и светлые участки, чтобы при повороте диска на определенный угол кодовый рисунок соответствовал следующему двоичному числу. [c.39] На рис. 1.21, а отсчетная штриховая линия проходит через затемненные участки в первом, втором и четвертом кольцах, и через прозрачные участки — в остальных кольцах диска 3. Пусть затемненные участки диска соответствуют двоичному знаку О, а прозрачные участки — 1, тогда данное положение кодированного диска соответствует двоичному числу 01110100. [c.40] При повороте диска на угол, соответствующий единице измерения, он займет положение, соответствующее двоичному числу 01110101. Следовательно, поворот диска на определенный угол будет соответствовать перемещению рабочего узла станка относительно его исходного положения, принимаемого за нулевое, на некоторую величину. [c.40] Пучок световых лучей от источника света 5 проходит через щель 4 и направляется на кодиров,анный диск 3, закрепленный на ходовом винте. Пройдя диск 3, лучи направляются в раздельную оптическую систему 2 и попадают на фотоэлементы 1. Угол поворота диска характеризуется различным сочетанием импульсов в цепях всех фотоэлементов. В кодированных дисках диаметром 100 мм с 13 разрядами колец отсчета точность отсчета равна 1/8192 доли оборота диска. [c.40] В системах программного управления станками подсчет и запоминание числа импульсов производится специальными счетными устройствами — сч етчиками. Счетные устройства могут только суммировать или вычитать числа импульсов, а устройства реверсивные — складывать и вычитать импульсы. [c.40] По конструкции счетчики импульсов бывают электронные, электромагнитные, релейные. По системе счисления счетчики импульсов разделяются на двоичные и десятичные. [c.40] Наибольшее применение в СПУ получили двоичные и десятичные счетчики и их модификации. [c.40] На станках с программным управлением информация о фактическом перемещении исполнительного узла станка в виде электрических импульсов передается датчиком, исполнения в сравнивающее устройство одновременно в него поступают сигналы в виде электрических импульсов из дешифратора при считывании заданной программы с программоносителя. В случае счетно-импульсного ввода программы в считывающее устройство обычно сравнивающими устройствами являются реверсивные счетчики, суммирующие поступающие. импульсы. Счетчик сравнивает импульсы по заданной программе с импульсами, поступающими от дачика обратной связи, и устанавливает величину ошибки выполнения заданной программы. Рядом с реверсивным счетчиком импульсов устанавливают специальный дешифратор, который преобразует разность сигналов (импульсов), фиксируемых счетчиком, в уровень выходного напряжения, пропорционального обнаруженной ошибке. Выходное напряжение, полученное в дешифраторе, служит для корректировки работы следящих приводов исполнительных узлов станка. [c.40] При нулевом положении счетчика все ле ые лампы Л открыты, а правые лампы Л закрыты. Подача отрицательного импульса на вход системы вызывает переход триггера I из одного устойчивого положения в другое из состояния нуль в состояние единица. При этом лампа Л закрыта, а лампа Л открыта. В этом положении счетчик зафиксирует цифру 1. Во время перехода первой триггерной ячейки из нулевого в возбужденное состояние анодное напряжение лампы Л повышается и на выходе появляется положительный импульс, который подается во вторую триггерную ячейку, но никакого влияния на нее не производит, так как вторая триггерная ячейка может сработать только при поступлении отрицательного импульса. [c.41] Следовательно, в счетчике фиксируются в двоичном коде импульсы, подаваемые на выход системы. Для сброса импульсов, зафиксированных счетчиком, и возвращения его в исходное состояние требуется. подать на сетки всех правых ламп отрицательный импульс. [c.42] В схему счетчика включены неоновые лампы НЛ , которые фиксируют состояние триггерных ячеек. В нулевом положении счетчика, когда лампы Л открыты, неоновые лампы ЯЛ1 не горят. Рассмотренная схема электронного счетчика дает возможность суммировать импульсы. [c.42] Вернуться к основной статье