устройство для автоматического управления стендом для шероховки поверхности листа

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СТЕНДОМ ДЛЯ ШЕРОХОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА , содеpжащее двигатель повоpота щеточного узла, двигатель валиков подачи листа, двигатели подъема платфоpмы, пpиводы вpащения и пеpемещения щетки, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества шеpоховки, устpойство снабжено блоком задания угла, блоком отслеживания угла, блоком задания хода щетки, функциональным пpеобpазователем, блоком задания величин, блоком слежения за подъемом платфоpмы, датчиком шеpоховки, задатчиками скоpости пеpемещения и вpащения, пеpвым, втоpым, тpетьим, четвеpтым и пятым умножителями, пеpвым, втоpым и тpетьим делителями, вычитателем, пpи этом блок задания угла подключен пеpвым выходом к пеpвому входу блока отслеживания угла, а пеpвым входом - к пеpвому выходу блока отслеживания угла, втоpым выходом - к входу функционального пpеобpазователя, а втоpым входом - к пеpвому выходу функционального пpеобpазователя, пpи этом втоpой вход функционального пpеобpазователя подключен к втоpому выходу блока отслеживания угла, а блок задания хода щетки подключен выходом к пеpвому входу пеpвого умножителя, на втоpой вход котоpого подключен пеpвый выход блока задания величин, подключенный одновpеменно к пеpвому входу втоpого умножителя, пpи этом втоpой и тpетий выходы блока задания величин подключены к пеpвому и втоpому входам тpетьего умножителя, соединенного выходом с пеpвым входом пеpвого делителя, на втоpой вход котоpого подключен втоpой выход функционального пpеобpазователя, пpичем выход пеpвого делителя подключен к пеpвому входу вычитателя, на втоpой вход котоpого подключен четвеpтый выход блока задания величин, а выход вычитателя соединен с втоpым входом втоpого делителя, связанного выходом с пеpвым входом задатчика скоpости пеpемещения, на втоpой вход котоpого подключен тpетий выход блока отслеживания угла, одновpеменно подключенный к пеpвому входу задатчика скоpости вpащения, пpи этом четвеpтый выход блока отслеживания угла подключен к пеpвому входу блока слежения, втоpой вход котоpой подключен к пятому выходу блока задания величин, тpетий и четвеpтый входы - к пеpвому и втоpому выходам датчика шеpоховки, а выход - к пеpвому входу четвеpтого умножителя, подключенного втоpым входом к шестому выходу блока задания величин, а выход четвеpтого умножителя подключен к пеpвому входу тpетьего делителя, связанного выходом с втоpым входом задатчика скоpости вpащения, пpичем пеpвый вход тpетьего делителя подключен к выходу пятого умножителя задания скоpости вpащения, на пеpвый вход котоpого подключен втоpой выход функционального пpеобpазователя, а на втоpой вход - выход втоpого умножителя, на втоpой вход котоpого подключен седьмой выход блока задания величин, подключенного восьмым и девятым выходами к пеpвому и втоpому входам датчика шеpоховки, соединенного тpетьим и четвеpтым входами с пеpвыми выходами задатчиков скоpостей пеpемещения и вpащения, а пятым и шестым входами - с пеpвым и втоpым выходами пpивода пеpемещения, пpи этом седьмой и восьмой входы датчика шеpоховки соединены с пеpвым и втоpым выходами пpивода вpащения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для шероховки поверхности металлических или пластиковых листов.

Известен способ изготовления листов с шероховатой поверхностью, при котором цилиндрическую щетку, вращаемую над линией подачи обрабатываемого листа и перемещаемую возвратно-поступательно в направлении собственной оси, располагают так, чтобы ось щетки составляла с направлением подачи листа заданный угол. Огрубление поверхности листа осуществляют, подавая его со скоростью 150 м/мин, вращают щетку с частотой 100-5000 мин^-1 и одновременно перемещая ее в осевом направлении.

При этом рабочие условия устанавливают так, чтобы величина, вычисленная по формуле , находилась в пределах 0,01-1, т. е. = K , (1) где а - ширина возвратно-поступательного движения щетки (мм);

в - частота возвратно-поступательного перемещения щетки (мин^-1);

с - скорость подачи листа (мм/мин);

К - коэффициент, в пределах 0,01-1.

В приведенном способе не отражено, в какой мере влияет угол наклона щетки к направлению подачи листа на частоту возвратно-поступательного движения щетки, а так же на число ее оборотов, хотя для реализации данного способа необходимо поддерживать на заданном уровне, в зависимости от угла положения щетки к обрабатываемому листу, при постоянной скорости подачи листа, два взаимосвязанных параметра - частоту оборотов щетки вокруг собственной оси и частоту перемещения щетки в угловом направлении к листу.

Недостатком известного способа является то, что нет связи между углом положения и частотой вращения и перемещения щетки, что свидетельствует о недоработке системы автоматического регулирования скоростей двигателей и приводит в конечном счете к недостаточному качеству шероховки.

Цель изобретения - улучшение качества шероховки.

На фиг. 1 приведен упрощенный чертеж стенда для пояснений принципа работы устройства автоматического управления данным стендом.

Стенд 1 (фиг. 1) содержит исполнительный двигатель 2 поворота щеточного узла, связанный выходным валом со щеточным узлом 3. Щеточный узел 3 по направляющей зубчатой рейке 4 приводными зубчатыми роликами 5 поворачивается относительно обрабатываемого листа, контролируемого датчиком 7, подаваемого валиками 8, связанных с выходным валом приводного двигателя валиков 9, на некоторый угол вокруг оси шарнира 10, соединенного подвижной частью с щеточным узлом 3, а неподвижной - непосредственно со стендом 1.

Щеточный узел 3 содержит приводной двигатель возвратно-поступательного перемещения щетки 11, связанный выходным валом с кривошипом 12, который соединен с шатуном 13, связанным, в свою очередь, с основанием механизма подачи щетки, на котором установлена непосредственно щетка 14, соединенная одним концом с опорой 15, а вторым концом соединена со шлицевым валом 16, осуществляющим подвижное сочленение щетки и приводного двигателя, соединенным выходным концом через вторую опору 17 с приводным двигателем вращения щетки 18. Контроль за углом поворота в автоматическом режиме осуществляет датчик угла поворота 19, связанный своим валом с механизмом поворота щеточного узла 3. Визуально за величиной угла поворота можно следить по шкале 20 и визирной стрелке 21.

Все вышеперечисленные составные стенда, кроме валиков 7 с приводным двигателем 8, установлены на подвижной платформе 22, подъем и описание которой относительно валиков 7, установленных на стенд, осуществляется под контpолем системы слежения 23, причем автоматическое включение четырех двигателей 24 подъема платформы 22 осуществляется датчиком шероховки.

Система слежения за подъемом платформы 23 похожа по наличию приводного двигателя винта, самого винта, датчика счета оборотов винта и экрана на винте на систему с замыканием по угловому положению ходового винта с программным устройством, представленным черным ящиком.

Но это только внешнее сходство, показывающее метод счета числа оборотов двигателя винта, но не раскрывающее принцип формирования команд управления процессом установки исходного положения и поиска заданного параметра. Вместе с другими устройствами он представляет собой новую совокупность устройств управления, способствующих проведению операции по настройке на качественное ведение процесса шероховки.

Управление стендом осуществляет устройство автоматического управления 25, регламентирующее уровни скоростей двигателей 10 и 18.

Стенд предназначен для нанесения шероховатой поверхности на листы из любого материала с любым рисунком шероховки, задаваемым через устройство автоматического управления, путем изменения величины коэффициента К = 0,01+0,99.

Решающим фактором в работе стенда является связь между частотой возвратно поступательного пеpемещения щетки и числом ее оборотов, которую можно определить по следующим данным.

Из габаритных размеров щетки и обрабатываемого листа (фиг. 1) можно определить следующую зависимость:

sin = , (2) где - угол наклона щетки относительно листа (градус), d - ширина листа (мм), l - длина щетки (мм), а - ход возвратно-поступательного движения щетки (мм).

Для качественной обработки листовой поверхности необходимо построить устройство таким образом, чтобы при исходных условиях соблюдалось равенство угловой скорости щетки и линейной скорости обрабатываемого листа, а поскольку связь угловой и линейной скоростей каждого устройства определяется выражением

n = , где n - угловая скорость (мин^-1), с - линейная скорость (мм/мин), R - радиус окружности устройства, относительно которого происходит перевод скорости (мм), то связь угловой скорости щетки с ее линейной скоростью, приравненной к скорости движения обрабатываемого листа с, определится через радиус и угол наклона выражением

n = , (3) где (с. 1000) - скорость подачи листа (мм/мин), R_щ - радиус окружности щетки (мм) n - угловая скорость щетки (мин^-1).

Связывая уравнения (1), (2) и (3) в одну систему, получим



Для облегчения вычислительных операций необходимо избавиться от дробных чисел в формулах (4) и (5), поэтому они примут вид

B = (мин^-1) (6)

n = (мин^-1) (7) т. е. дробные величины К = 0,01. . . 0,99 и sin = = 0,707. . . 0,985 примут значения К = 1. . . 99 и 1000x sin = 707. . . 985.

Формулы (6) и (7) выражают число оборотов двигателей перемещения и вращения щетки, поэтому их нужно представить в форме задающих напряжений на тиристорный привод.

Поскольку задающим напряжением на тиристорный привод является 10 В, то в цифровой форме удобно принять 100 цифровых единиц, что соответствует номинальным скоростям двигателей 1000 мин^-1 и 4000 мин^-1. Следовательно формулу (4) нужно умножить на , а формулу (5) умножить на , что обеспечит расчетные величины скоростей. Поэтому формулы (4) (5) примут вид:



В данной системе уравнений постоянными величинами являются: с, l; необходимо задать величины sin, К, d, R_щ; изменяются автоматически величины n, b, а, R_щ.

Заданная первоначально величина радиуса щетки R_щ в процессе работы изменяется за счет износа щетки, поэтому ее нужно постоянно корректировать в процессе работы без остановки процесса шероховки.

Таким образом, из полученной системы уравнений (8) (9) можно построить систему автоматического поддержания процесса шероховки листа с оптимальным выбором скоростей вращения и перемещения щетки.

Для реализации алгоритма системы уравнений (8) и (9) необходимо иметь пять умножителей, три делителя, один вычитатель и один функциональный преобразователь синуса угла.

На фиг. 2 приведена функциональная схема устройства автоматического управления стендом.

Устройство автоматического управления 25 содержит блок задания угла щетки 26, подключенный первым выходом к первому входу блока отслеживания угла 27, а первый входом - к первому выходу блока отслеживания угла, вторым выходом - к первому входу функционального преобразователя угла 28, а вторым входом - к первому выходу функционального преобразователя 28, соединенного вторым входом со вторым выходом блока отслеживания угла 27, подключенного первым выходом к первому входу задатчика скорости двигателя вращения щетки 29 и к первому входу задатчика скорости перемещения щетки 30. Первый выход задатчика скорости перемещения щетки 30 подключен к входу тиристорного привода 11, первый выход задатчика скорости вращения щетки 29 подключен к входу тиристорного привода 18, выход функционального преобразователя угла 28 подключен к первому входу делителя 31 и первому входу умножителя 32. Первый и второй выходы блока задания величин 33 подключены к входам умножителя 34, выход которого подключен ко второму входу делителя 31, соединенного выходом с первым входом вычитателя 35, второй вход которого подключен к третьему выходу блока задания величин 33, а выход вычитателя 35 подключен к первому входу делителя задания скорости перемещения 36. Четвертый и пятый выходы блока задания величин 33 подключены к первому и второму входам датчика шероховки 37, на третий, четвертый, пятый и шестой входы которого подключены сигналы обратной связи по току и напряжению приводов перемещения 18 и вращения 11 щетки, на седьмой и восьмой входы подключены вторые выходы задатчиков скорости перемещения 30 и вращения 29. Два выхода датчика шероховки 37 подключены к первому и второму входам системы слежения 23, связанной третьим входом с шестым выходом блока задания величин 33, а четвертым - со вторым выходом блока отслеживания угла 27, при этом выход системы слежения 23 подключен к первому входу умножителя 38, на второй вход которого подключен седьмой выход блока задания величин 33, а выход - к первому входу делителя 39, связанного выходом с вторым входом задатчика скорости вращения 29, а первым входом - с выходом умножителя 32, связанного вторым входом с выходом умножителя 40, первый и второй входы которого подключены к восьмому и девятому выходам блока задания величин 33. Девятый выход одновременно подключен к первому входу умножителя 41, связанного выходом со вторым входом делителя 36, подключенного своим выходом ко второму входу задатчика скорости перемещения 30, а вторым входом - с выходом блока задания хода щетки 42.

Блок отслеживания угла 27 представляет собой следящую систему за величиной угла отклонения щеточного узла и состоит из импульсного датчика, число выходящих импульсов которого, пропорциональное величине угла, сравнивается на компараторе с заданной величиной угла в двоично-десятичном коде, а выходной сигнал компаратора отключает приводной двигатель щеточного узла, связанного механически с импульсным датчиком, при равенстве заданной величины с текущим значением сигнала от импульсного датчика.

Блок отслеживания угла 27 не оказывает регулирующего воздействия на формирование скоростей приводов вращения и перемещения щетки и не контролирует качество шероховки, что в общем-то не отражается на цели предлагаемого изобретения, но принцип формирования команд управления блоком представляет собой новую совокупность систем управления, позволяющих добиться необходимой точности установки щеточного узла.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения в устройство (фиг. 2) блок отслеживания угла 27 возвращает щеточный узел в исходное положение.

Одновременно система слежения 23 возвращает платформу 22 в исходное положение.

В блоке задания угла 26 кнопочным выключателем задается угол в диапазоне от 80^о до 45^о, с шагом через каждые 5^о и задание поступает в блок отслеживания угла 27, который отклоняет щеточный узел 3 на заданный угол, и подает сигнал в систему слежения 23 на включение двигателя приводных валиков 9, а также подает сигнал в задатчики скорости перемещения 30 и вращения 29 щетки, которые подают напряжение задания скоростей на тиристорные приводы перемещения 11 и вращения 18 щетки, со скоростями вычисленными двумя счетными устройствами согласно заданных параметров.

Для двигателя перемещения щетки счетное устройство состоит из умножителя 34, делителя 31, вычислителя 35, умножителя 41, делителя 36. Для двигателя вращения щетки счетное устройство состоит из умножителей 40, 32 и 38, делителя 39. Причем данные на счетные устройства подаются из блока задания величин 33, блока задания хода щетки 42, в которых они набираются кнопочными переключателями, и функционального преобразователя синуса угла 28, работающего по принципу оперативного запоминающего устройства.

При наличии обрабатываемого листа, за которым следит фотодатчик 7, за качеством шероховки следит датчик шероховки 40, работающий по принципу суммирования мощностей двигателей перемещения и вращения щетки и сравнения полученного сигнала с двумя заданными сигналами "Задание 1" и "Задание 2", от блока задания величин 33, определяющими минимальную и максимальную мощности, затрачиваемые на процесс шероховки.

При минимальной мощности датчик шероховки 37 включает двигатели подъема платформы 24, и опускает платформу 22 до тех пор, пока датчик шероховки 37 не зафиксирует номинальную мощность и не отключит двигатели 24. Спуск платформы 22 вызван уменьшением радиуса щетки за счет износа и автоматический контроль за величиной радиуса осуществляет система слежения 23, которая через блок управления двигателями 29 вносит корректировку в счетное устройство задания скорости вращения привода щетки, на основании достоверной величины радиуса щетки.

Таким образом получается стабилизированный процесс шероховки листовой поверхности, обеспечивающий высокое качество получаемой продукции и расширенный диапазон обрабатываемых листов от пластиков до цветных металлов, поэтому стенд может работать как индивидуально, так и в составе автоматической линии.

На фиг. 3 представлена функциональная схема блока задания угла; на фиг. 4 - то же, блока отслеживания угла; на фиг. 5 - то же, блока функционального преобразователя; на фиг. 6 - то же, блока задания величин; на фиг. 7 - то же, блока задания хода щетки; на фиг. 8 - датчик шероховки; на фиг. 9 - задатчик скорости; на фиг. 10 - система слежения.

При включении электропитания на стенд в блоке задания угла (фиг. 3) избиратель режима работы 3.1 должен быть поставлен в положение 0 (ОТКЛЮЧЕНО). При этом, если цепь защиты 3.2 находится в нормальном (включенном) состоянии, через элемент 3.3 включается триггер 3.4 и включает в положение ПАМЯТЬ элементы 3.5 и 3.6, а через элементы 3.7 и 3.8 триггеры 3.9. . . 3.16 устанавливаются в исходное состояние и поэтому избиратель 3.1 можно переводить в положение А (АВТОМАТ), при этом через элемент 3.17 подается единичный сигнал на кнопки 3.18. . . 3.25, нажатием на одну из которых через элементы 3.26. . . 3.30, осуществляющих преобразование десятичного хода в двоично-десятичный, осуществляется установка заданного угла на триггерах 4.1. . . 4,6 блока отслеживания угла (фиг. 4), а на элементах 3.9. . . 3.16 запоминается значение величины синуса угла, умноженное на 1000. Если необходимо задать другой угол, то нажимается соответствующая кнопка задания угла, и через элементы 3.31. . . 3.35 происходит сброс предыдущего задания, а на элементах памяти 3.9. . . 3.16 и 4.1. . . 4.6 фиксируется новое.

После фиксации задания угла, через элементы 4.7, 4.8, 4.9 включается триггер 4.10, который через элементы 4.11 или 4.12, определяющие направление вращения приводного двигателя НАЗАД или ВПЕРЕД, включает через тиристорный пускатель 4.13 двигатель 2 отклонения щеточного узла на заданный угол. Слежение за величиной угла осуществляет датчик угла поворота 19, выдающий на выходе "СЧЕТ" серию импульсов, число которых пропорционально величине угла поворота. Исходное состояние датчика угла поворота 19, при подаче напряжения питания на стенд, устанавливается в момент установки избирателя режима 3.1 в положение 0 (ОТКЛЮЧЕНО). Через элементы 4.14, 4.9, 4.10, 4,11, 4,15, 4,38 двигатель 2 включается в направлении НАЗАД и работает до тех пор, пока датчик угла поворота 19 даст единичный сигнал на выходе ИСХОД, отключающий триггер 4.10 и двигатель 2, при этом включается сигнальная лампа 4.37 ИСХОД.

При отработке задания поворота на заданный угол, датчик угла поворота 19 дает на выходе СЧЕТ импульсы, число которых фиксируется на счетчиках 4.16 и 4.17, причем выходы счетчиков подключены ко вторым входам компараторов 4.18, 4.19, 4.20, на первые входы которых подключены выходы элементов памяти 4.1. . . 4.6 задания угла, выраженных в двоично-десятичном коде и выраженных в числе импульсов с выхода датчика угла 19 при повороте на заданный угол. Поэтому как только число импульсов, зафиксированное на счетчиках 4.16, 4.17 в двоично-десятичном коде станет равным числу, записанному на элементах 4.1. . . 4.6 в двоично-десятичном коде, компараторы 4.18. . . 4.20 выдадут единичные сигналы на вход элемента 4.21, с выхода которого происходит сброс триггера 4.10 и отключение двигателя 2, а также сброс триггеров задания 4.1. . . 4.6, т. е. фиксация заданного угла. Компараторы 4.18. . . 4.20 фиксируют от счетчиков 4.16, 4.17 число импульсов и при задании нового угла выдают на выходах (>) или (<) через элементы 4.22, 4.23, 4.24 или 4.25, 4.26, 4,27 сигналы включения триггеров 4.28 или 4.29, включающих через элементы 4.15, 4.11 или 4.12 двигатель 2 в направлении НАЗАД или ВПЕРЕД на отработку вновь заданного угла, а счетчики 4.16, 4.17 вычитают или суммируют импульсы для формирования через компараторы 4.18. . . 4.20 сигнала остановки.

Формирование величины синуса угла в двоично-десятичном коде осуществляется функциональным преобразователем 28 (фиг. 5) и снимается с выходов элементов 5.1, 5.2, 5.3, которые представляют собой оперативные запоминающие устройства, запись величины значения угла в которые осуществляется по входам D₁. . . D₄ от кнопок 3.18. . . 3.25 при подаче логического 0 на вход w, а считывание осуществляется по входам А₁. . . А₄, через триггеры памяти 3.9. . . 3.16, при подаче логического 0 на вход v. Элементы 5.4. . . 5.21 осуществляют преобразование заданной величины синуса угла в величину, выраженную в двоично-десятичном коде и запоминаемую элементами 5.1, 5.2, 5.3. Величина синуса угла принимается предварительно умноженной на 1000, чтобы упростить операции умножения, деления и вычитания устранением дробных чисел. Т. , е. заранее известные числа, соответствующие определенному углу, умноженные на 1000, фиксируемые на элементах памяти по команде подаются на блоки деления 34 и умножения 35 по команде .

Получение определенных числовых значений осуществляет блок задания величин 36 (фиг. 5), который состоит из девяти одинаковых устройств 6.1. . . 6.9, состоящих из четырех переключателей 6.10. . . 6.13 на десять ступеней каждый, четырех шифраторов 6.14. . . 6.17 и преобразователя двоично-десятичного кода в двоичный. Для простоты задания нужное число задается переключателями отдельно для единиц, десятков, сотен и тысяч в двоично-десятичном коде установкой на соответствующую ступень, а на выходе преобразователя 6.18 снимается результат в двоичном коде т. к. все арифметические операции идут в двоичном коде. Для примера приведено устройство 6.1, задающее число 314.

Частота хода щетки задается в блоке 45 (фиг. 7) получением на выходе блока чисел в пределах от 0,01 до 0,99. Для облегчения арифметических операций в данном блоке числа получаются в пределах от 1 до 99, с учетом этого в дальнейших операциях. Определение порядка числа осуществляется нажатием кнопки 7.1, т. е. при нажатии 1 раз включается триггер 7.2, подготавливающий к включению элемент 7.3, который включается при отпускании кнопки 71 и таким образом дающий разрешение на элементы 7.4. . . 7.7 для включения триггеров 7.8. . . 7.11, фиксирующих в двоично-десятичном коде выход десятков. Причем триггеры 7.8. . . 7.11 включаются нажатием одной из кнопок 7.12. . . 7.20 через элементы 7.21. . . 7.24, преобразующие десятичный код в двоично-десятичный. Если десятки фиксировать не нужно, то кнопка 7.1 нажимается второй раз, и, поскольку триггер 7.25 был перед нажатием включен от элемента 7.3, через элемент 7.26 включается триггер 7.27, дающий разрешение на включение триггеров задания единиц 7.28. . . 7.31 и блокирующий включение триггеров 7.8. . . 7.11 подачей сигнала логического 0 на вход элементов 7.4. . . 7.7. При нажатии одной из кнопок 7.12. . . 7.20 через элементы 7.21. . . 7.24. . . 7.35 включаются триггеры 7.28. . . 7.31 и дают на выход разряд единиц. Если кнопка 7.1 была нажата только один раз, то включение разряда единиц осуществляется через элементы 7.36. . . 7.39, причем защита от дребезга контактов осуществляется через элементы 7.40. . . 7.42, включающие триггер 7.43, дающий разрешение на включение триггеров 7.28. . . 7.31 после вторичного нажатия одной из кнопок 7.12. . . 7.20. Для осуществления общего сбора блока задания хода щетки необходимо кнопку 7.1 нажать третий раз, при этом включенный до этого через элемент 7.44 триггер 7.45 даст разрешение на включение элемента 7.46 и через элемент 7.47 происходит сброс всех триггеров в исходное состояние.

Слежание за качеством шероховки листа осуществляется датчиком шероховки (фиг. 8), который содержит датчик мощности двигателя вращения щетки 8.1, датчик мощности двигателя перемещения щетки 8.2, выходные сигналы которых суммируются на сумматоре 8.3 и через аналого-цифровой преобразователь 8.4 поступают на компараторы 8.5 и 8.6, контролирующие соответственно минимальную и максимальную степень шероховки сравнением эталонных сигналов "Задание 1" и "Задание 2" с текущим значением выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя 8.4, т. е. когда сигнал преобразователя 8.4 меньше эталонного сигнала "Задание 1", на выходе А < компаратора 8.5 появляется сигнал, включающий через элемент 8.7 триггер 8.8, который в свою очередь поступает в блок управления двигателями 29 (фиг. 2) и включает двигатель 24 в сторону спуска платформы 22 со щеткой 14, в результате чего нагрузка на двигатели вращения 18 и перемещения 11 щетки увеличивается, соответственно увеличивается выходной сигнал на выходе преобразователя 8.4 и когда он становится больше эталонного сигнала "Задание 1", на выходе А компаратора 8.6 появляется единичный сигнал, отключающий триггер 8.8 и соответственно двигатель 24. В противоположном случае, когда нагрузка на двигатели слишком велика и сигнал преобразователя превышает эталонный сигнал "Задание 2", поступающий на второй ход компаратора 8.6, последний выдает единичный сигнал на выходе А > и включает через элемент 8.9 триггер 8.10, который в свою очередь включит в блоке управления двигателями 29 двигатель 24 в сторону подъема платформы 22 со щеткой 14. Нагрузка на двигатели вращения 18 и перемещения 11 щетки уменьшается, пока на выходе А < компаратора 8.6 не появится сигнал, отключающий триггер 8.10 и двигатель 24.

Принцип работы датчиков мощности 8. , 1 и 8.2 заключается в перемножении двух векторов: напряжения обратной связи двигателя 18 (фиг. 8), снимаемого с датчика напряжения А₁, и тока, снимаемого с датчика тока А₂.

Векторы тока и напряжения перемножаются на умножителе А₃ и через резистор R₁ подключаются к сумматору 8.3.

Для исключения влияния пиковых нагрузок при движении кривошипа введены элементы выдержки времени 8.13 и 8.14. Задатчик скорости 30 и 31 приводов 32 и 33 (фиг. 9) представляет собой цифроаналоговый преобразователь, преобразующий двоичный код в аналоговый сигнал и построен на принципе сложения токов от весовых резисторов на входе операционного усилителя. Весовые токи формируются от выходного уровня логических элементов 9.1. . . 9.7, которые резисторная матрица 9.8. . . 9.21 и операционный усилитель 9.22 преобразуют в аналоговый сигнал, который является задающим для тиристорного привода.

Система слежения 23, функциональная схема которой приведена на фиг. 10, осуществляет включение приводных двигателей валиков 9 и подъема платформы 24.

При включении питающего напряжения, когда избиратель режима 3.1 (фиг. 3) установлен в положение ОТКЛЮЧЕНО, а платформа 22 (фиг. 1) находится в поднятом состоянии, что определяется степенью износа щетки 14, т. е. чем меньше износ щетки 14, тем выше поднята платформа 22, а датчик положения платформы 10.1 находится в отключенном состоянии, т. к. включающий его экран 10.2 поднят платформой вверх, следовательно инвертор 10.3 подает на вход элемента 10.4 единичный сигнал, причем аналогичный сигнал поступает на второй вход от избирателя 3.1, поэтому через элемент 10.5 включается триггер 10.6, включающий в свою очередь через элемент 10.7 тиристорный пускатель 10.8. В результате включаются в направлении ВВЕРХ четыре двигателя платформы 24 (на схеме условно показан один) и через винтовую пару 10.9, связывающую платформу 22 со стендом 1, платформа опускается до тех пор, пока экран 10.2 не включит датчик 10.1. Через элемент 10.10 отключается триггер 10.6 и двигатели платформы останавливаются, при этом через элементы 10.11 и 4.32 включается сигнальная лампа 4.37 ИСХОД, если одновременно щетка 14 заняла положение исходного состояния.

После отработки задания на установку щетки на заданный угол, на выходе элемента 4.21 появляется единичный сигнал, включающий через элемент 10.12 триггер 10.13, который в свою очередь включает тиристорный пускатель 10.14, запускающий двигатель тянущих валиков 9. Поскольку в блоке задания величин 36 был предварительно задан радиус щетки R_щ, находящийся в пределах до 99 мм, данное задание поступает на установочные входы D₁, D₂, D₃, D₄ счетчиков 10.13, 10.14 и это соответствует положению, когда включен датчик исходного положения 10.1, т. е. крайнее верхнее.

В процессе работы радиус щетки уменьшается за счет износа, и автоматическую корректировку задания радиуса щетки осуществляет система слежения 23, состоящая из датчика исходного положения 10.1 металлического экрана 10.2, воздействующего на датчик 10.1 винтовой пары 10.9, осуществляющей спуск платформы 22, датчика числа оборотов 10.19, включаемого металлическим экраном 10.18, установленным на винте 10.17. Система слежения 23 работает на подъем и опускание платформы 22, когда датчик шероховки 40 через триггер 8.8 даст на элемент 10.15 сигнал включения триггера 10.6, и через элемент 10.16 тиристорного пускателя 10.8 включается двигатель 24, в направлении ВНИЗ, вращающий винт 10.17 винтовой пары 10.9, на котором закреплен металлический экран 10.18, включающий при каждом обороте датчик 10.19. Конструктивно винтовая пара 10.9 сделана так, что один оборот винта соответствует подъему платформы 22 на 1 мкм. Поэтому при каждом обороте винта 10.17 датчик 10.19 выдает единичный сигнал на элемент 10.20, который, в свою очередь, связан с входом счетчика 10.13, включенного в данный момент через элемент 10.16 по схеме вычитания импульсов. Число импульсов от датчика 10.19 вычитается из числа записанного предварительно на установочные входы D₁, D₂, D₄, D₈ до тех пор, пока компаратор 8.5 не отключит триггеры 8.8 и 10.6, а число, снимаемое с выходов 1248 счетчика 10.13, 10.14, отражающее величину текущего радиуса щетки 14, поступает в блок умножения 41 для формирования соответствующей величины скорости вращения щетки. Таким образом, происходит автоматический контроль за радиусом щетки. (56) Заявка Японии N 60-52908, кл. B 24 B 29/00, 1981.

Устройство автоматики станков с программным управлением. М. : Высшая школа, 1976, с. 194.

Титце У. , Шелк К. Полупроводниковая схемотехника, 1982.

Рейзин В. Л. и др. Элементы управления серии "Логика-И". М. : Энергоатомиздат, 1984. ,