192251. lajstromszámú szabadalom • Alapjelképző kapcsolási elrendezés frekvencia alapjel képzésére,előnyösen fogaskerék köszörűgépekhez
1 192 251 2 A tapasztalat szerint amellett, hogy lassú, a két korlátozott nagyságú egész-szám hányadosa nem ad megfelelő pontosságú közelítést, ezért bármely K megvalósítására legalább négy egész számot használunk. E G (3) K = =; • ^ alakban. v f F H Példaként bemutatjuk az fSA összefüggés realizálását egy csigakorongos fogaskerék köszörűgép esetén, ferdefogú fogaskerék köszörülésére. Ez esetben két master impulzussorozat van. Ha a köszörülendő fogaskerék fogszáma Z, akkor K, = 1. így: fSA = (fMI±K2-fM2)-i (4) K2 értéke a fogaskerék adataitól és a köszörűgép kivitelétől függ. Nevezetesen: 5y 2 sinß 2 öcp m ahol őy a slave tengelyen egy impulzusnak megfelelő szögelfordulás Sy a master tengelyen egy impulzusnak megfelelő elmozdulás. ß a fogferdeségi szög. m a fogaskerék modulja. A gyakorlatban előforduló fogaskerék-köszörűgépek esetében K2 értéke 0-tól 17-ig terjedő általában irracionális szám, melyet legalább 10~6 pontossággal kell megvalósitani. A K2 értékét négy célszerűen megválasztott egész számmal végzett szorzási és osztási műveletekkel állítjuk elő a klívánt pontossággal a K2 = ^ ^ összefüggéssel. F H A fent emlitett köszörűgépi megvalósításnál a következő tartományokban célszerű E, F, G, H értékét választani l^E-^32 1 ^G^ 32767 l^Fáló 1 32767 A példaként felhozott csigakorongos fogaskerékköszörűgép felépítését elektronikus kinomatikai lánc használata esetén az 1. ábrán mutatjuk be. Az ábrán az 1. szerszám a csigakorong, amely o>M1 szögsebességgel forgó mozgást végez. Ez az egyik master tengely. Elfordulását a 2 útmérő méri, a mérőjel frekvenciája: fMI • A 3 szánt y irányban a 4 hidraulikus munkahenger mozgatja. Ez a másik master tengely. Elmozdulását az 5 lineáris mérőadó méri. A mérőjel frekvenciája: fM2 ■ A 6 munkadarab forgómozgást végez, szögsebessége: w,,. A 6 munkadarabot a 7 szervomotor forgatja, elfordulását a 8 elfordulásmérő méri. A 8 elfordulásmérő jelének frekvenciája: fS]. Ez a slave tengely. A slave tengely mozgását az A alapjelképző jelenek hatására az Sz helyzetszabályzó szabályozza A 2. ábrán az A alapjelképző kapcsolási elrendezése látható fogaskerék köszörűgéphez adaptálva. Az fM2 master frekvenciát a pl Texas 74LS273 regiszter IC + 3 db Texas 74LS86XOR kapu IC és Texas 74156 demultiplexer IC tagokból álló 9 iránydiszkriminátor fogadja, amely elvégzi az impulzusok szinkronizálását is. A jel ezután a továbbiakban részletezett 10 extrapolátorba kerül, amelybe beírható az E egész szám. Az 10 extrapolátor kimenő jele fM2 a majd ismertetett 11 interpolációs osztóba kerül, amelybe beírható a G és H egész szám. A 11 interpolációs osztó ismételt kivonással végzi el az osztást, és minden bemenő impulzusra egy kivonás történik meg. A 11 interpolációs osztó kimenetén akkor jelenik meg kimenőjel (fM2), ha az ismételt kivonás negatív túlcsordulást okoz. A 11 interpolációs osztó minden kivonás elvégzése után egy GHRY nyugtázó jelet is ad, ami visszakerül az extrapolátorba. A 10 extrapolátorban számlálók figyelik a beérkező és a feldolgozott impulzusok számát, és a két szám különbsége vezérli a 10 extrapolátor sebességét. A találmány lényeges tulajdonsága, hogy ezáltal olyan integráló jellegű digitális szabályzókor jön létre, ami igen nagy pontosságot és megbízhatóságot biztosít. A 11 interpolációs osztó kimenő jele fM2, a pl. Texas 74LS193 számláló IC + Texas 74LS273 regiszter IC + Texas 74LS74D tároló IC egységekből álló 12 egybemenetü visszaszámláló osztóba kerül, ami fogadja az F osztó számot is. Végül a később részletezett 13 szinkronizáló egység kizárja, hogy az fM1 és FM2-ből fM2 impulzusokká átalakított impulzusok egybeessenek és figyelembe veszi a frekvenciák előjelét is, az EH jel segítségével. Az fM, mérőjel közvetlenül jut a 13 szinkronizáló egységbe. A továbbiakban ismertetett 14 több-bemenetű visszaszámláló osztó a két frekvencia összegét osztja z értékével. Ez az egység fogadja a programozható z értéket is. A találmány szerinti megoldásnál az E, F, G, H és z értékeket programozó egység (célszerűen mikroszámítógép) segitségével lehet az alapjelképzőbe eljuttatni. Ugyanez a mikroszámítógép végezheti el az alaphelyzetbe állítást és az egyéb vezérlési funkciókat. A 9 iránydiszkriminátor, a 10 extrapolátor, all interpolációs osztó és a 12 egybemenetü visszaszámláló osztó alkotja a J frekvencia jelátalakítót, mely a K2fM2 jelképzést végzi (2. és 3. képlet). Általános felhasználás esetében mint az a 2. képletből következik minden KfM jelképzéshez egy-egy J frekvencia jelátakkító szükséges. Az A alapjelképző általános kialakítása a 3. ábrán látható. A 2. és 3. ábrán lévő kapcsolási elrendezés összevetéséből így a találmány szerinti alapjelképző kapcsolási elrendezés frekvencia alapjel képzésére szolgál, melynek 13 szinkronizáló egységéhez egy vagy több Jt J2.. JA frekvencia jelátalakító kapcsolódik, a J frekvencia jelátalakító 9 iránydiszkriminátora 10 extrapolátoron keresztül 11 interpolációs osztóra van kötve, a 10 extrapolátor és all interpolációs osztó egymáshoz is csatlakozik, a 11 interpolációs osztó 12 egybemenetü visszaszámláló osztóra kapcsolódik. Bármelyik J frekvencia jelátalakító 9 iránydiszkriminátorával és 12 egybemenetü visszaszámláló osztójával van a 13 szinkronizáló egységhez kötve. A 13 szinkronizáló egység a 14 több-bemenetű viszszaszámláló osztóra csatlakozik. A 13 szinkronizáló egységhez kapcsolt egy, vagy több J frekvencia jelátalakító helyett más mérőjelet szolgáltató egysé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
