Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления, страница 31

8.1.1. Серийное печшавщее устройопш. Серийное печатюощее устройство является автоматическим, печатающим в кюядый такт времени по одному символу. Внешний ввд н его механизм приведены на рис. 8.1. Конструкции печатающих устройств различнмх фирм мало отличаются друг от друга. Схема печатания может быль рассмотрена по рис. 8.2. Ряс 8 1 внешней внл н механизм серийного печатающего устройства 180 У д Р н с. 8. 2. Конс|рукплн серийного печатающего устройства: 1 — бумага; 2 — символьный диск; 5 — молоточек; ч — шиовый двигатель дш лввлмнпл буммк; 5 — редуктор; б — серволвнгатель пос|оанпого тека; 7 — шаговый двигатель дпв подачн ленты; е — шаговый двигатель нпн серводангатель постошпшго тока дш| першшнженнп каретки; 9 — каправлаюшне; 1Π— проволочный троек|с Символьный диск крепится непосредственно к двнгателю, помещенному на каретке.

Используютсл различные види символьных днсков: лепестковый (см. рнс. 2.7); символьный тапа "волан для бадмннтона" (рнс. 8.3, а) н двойной лепестковый (рнс. 83, б) . Все онн нзготавлкваются нз легких материалов. Количество слмволов может быль 64, 96, 128 нлн 132. Два последних чнсла нслользуют в символьных дисках, работающих с 1татвнскнм н японским алфавитами. В основном ШД понменяют для поворотов символьного диска в схеме управления без обратной связн прн скорости печатания порядка 30 символов в секунду. Для высоких скоростей берут серводвнгателн постоянного тока с упрпшеннем по схеме с обратной связью, однако вполне пригодны ШД, управлнемые по схеме с обратной связью Шаговый нлн серводвнгатепь постоянного тока используют для перемещении каретки.

Шаговый двигатель с постоянным магннтом с утлом шага 45 нли 90' прнменяют для продвижения ленты, а также валика прогона бумагн. 8.1.2. Прнменшще в пештвюпщх устройствях линейных двнгателей. Прннцнп непользования лннейного реактивного ШД [1[ для перемещения карепсн в серийном печатающем устройстве бмл показан на рлс. 1.13. Реальная конструкция, основанная на зтом принципе, показана на рнс. 8.4. Каретка, снабженная трехфазной обмоткой, работает как двнгатсль-ползунок.

Йаправляющая нлн стацпонарнал основа изготовлена нз слонстой кремннйсодержащей сталя и зубцы имеют тот же зубцовый шаг, что н у кареткн. На рнс. 8.5 [2[ показан другой линейный реактивный двигатель для перемещения каретки. Однако в этом устройстве ползунок не имеет обмоток, в то время как на статоре расположено большое количество катушек. |а! е) Ри с. й.

3. Снмвольиые лиски: а — типа 'волаи дии бадмивтоиа"; б — двойиой лепестковый 8.1.3. Двухкоорднпвгвый ХУ-графопостроитель. В гл 1 были описаны ШД, которые используют для передвилсения пера в графопостроителе„ который служит для получения графического иэображения результатов вычислений. На рис. 8.6 юображеп ХУ-графопостроитель, а па рис. 8.7— система управления пером в этом графопостроителе для одной оси 131. В графопостроителе, показанном на рис. 1.12, для передачи движения от вала двигателя перу используются шестерни.

В графопостроителе, юображенпом па рис. 8.7, используется стальной тросик, покрытый нейлоновой оболочкой. Он имеет преимушество в том, что отсутствуют механические зазоры и уровень шума ниже. Длл получения более высокого качества н степени разрешения в графопостроителе на рис. 8.6 используется система управления с малым шагом, которая была рассмотрена в 2.3.6 [41.

Р и с. 3. 4. Реактивиый ллиейиый в1д, сконструированный для перемепвлия каретки в серийном печатмощем устройстве иг г Р и с. 8. 5. Линейный реактивный Шд, используемый в печатающем устройстве: 1 — залива часть статора; 2 — ползунок, "3 — перелива часть статора 8Л.4. Системы управления гибкими флоппи-дисками. Гибкие диски используются как вспомогательная память для всех классов ЗВМ. Они такьте используются как устройство памяти дпя интеллектуальных терминалов. Флоппн.диск или дискета — зто тонкий диск, у которого одна нлн обе стороны покрыты магнитным материалом дпя занесения дан- Р и с. 8 .6. Графопостроитель НР98728 фирмы Нем!есс Расаагс 282 Р н с.

8. 1. Механизм управлении Ху-графопосгроитслв, использующий два Шд: 1 — блок шкивов на каретке перв; 7 — опгбаы. шав У; 3 — сталыша гибкий кабель в нейлоновой оплет" ке; 4 — демпфер; 5 пластиковый шлиф на шаровом подшипнике; 6 поворотный шкив; 7 — шаговый двигатель Р и с. 8. 8. Структура гибкого днска и механизма дисковода: 1 — конверт; 7 — диск; 3 — окно лла головки; 4 — зишгмнаа втулка; 5 — втулка шпиндели Р и с.

8.9. Механизм управлении головкой ллп щбкого диска: 1 — ведущий винт; 7 — головка; 3— каретка глювки; 4 — шаговый двигатель ных. Как показано на рис. 8,8, он вложен в пластиковый конверт н устанавливается на устройство (диско. вод! с частотой вращения 300 или 360 об(мин. При установке диска на дискошщ с вращающим механизмом связан только диск, а конверт остаегся неподвюиным. В качестве двигателей злектропривода диска используют различные типы синхронных и вентипьных двигателей, а ШД применяют для передвижения магнитной головки. Известно также, по ВЩ можно использовать длп враще. ния диска 184 Р в с. а.

10. Реактивный МЛ два упзавлппи головкой дюковоаа днд геюного днсиа Диск имеет память от 250 до 1000 кбайт. Чтенке и запись данных производятся одной нлк двуми магнитными головкамн, Расстояние между дорожками (их 77 нли больше в больших дисках н 35 нлк больше в малых) 0„5 мм.

Диаметр большого диска составляет 20,3 см, а малого 13,3 см. На рнс. 8.9 показан механизм вращения одностороннего флоппи-диска. Головка перемещается между дорожками с помощью ШД н ведущего винта. Наиболее часто в системе с большим диском используют четырехфтзный реактивный двигатснь с углом шага 15 (рис.

8.10). Головка передвигается на одну дорожку прн повороте двигателя на 15 . Ранее дпя перемещения двух головок в дисководе с двусторонним флоппм.диском, в котором головки передвигались лентой из нержавеющей стали, испольэовали гнбрвдный двигатель с углом шага 1,8'. Шаговме двигатели с когтеобразными полюсзмн широко используют в системах с малыми флоппи-дисками. 3 т.

НспОльзОВАние мАГОВых ЛВНГАтелей В стАнкАх С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Другую большую область применения ШД нашли в управлении икструмеитамм и деталями в стенках с числовым программным управлением и т.д. 8.2.1. ХУ-столы и врюцавициесл стоим. Устройство для управления положенкем на плоскости, использующее два ШД лля управления движением по направлениям Х н У, называется ХУстолом. Конструктивная схема зтого устройства показана на рис. 8.11,а.

Вращающимся столом с цифровым управлением также можно управлять с помощью ШД (рис. 8.11, б) . В зтше устройствах механическая обработка выполняется после позишюнирования илк врюцеиия. 8.2.2. Фрезерные станки. Движением детали по трем осям в фрезерных станках с числовым прогрвмпюым управлением можно управлять 1З-Заа. аеО 1 аз Р и с. В. 11. Ху стол (а) и аращаюшиаса сэол (б) с числовым программимм управлеиием с помощью трех ШД.

На рнс. 8.12 изображены два двигателя для управ- лены двнженнем по осям Х н У, а третий, управляющий движением по осн Я н расположенный под сголом„не показан. В фрезерных станках с чнсловм программным управлением обработка режущим инструментом выполняется во время работы двигателя. Как было показано в гл. 4, момент, создаваемый ШД, имеет колебательную форму, поэтому поверхность детали после окончания обработки имеет более низкую чистоту поверхности, чем в станках с использованием серводвнгателей постоанного тока. 8.23.

Чпртааные автоматы, управляемые лннейнымн двнзатющмэь Шаговые двигатели используют для управления чертеащой головкой чертежных автоматов. Принцип работы автоматов похож на првнцнп работы Ху-графопостроителя, но размер плоскости больше, чем у последних. Чертеиаымн автоматами обычно управляют встроенные мнннкомпьютеры. Здесь рассмотрен чертежный автомат, в котором перо управляется плоскостным (пнанерным) двн. гателем, состоящим из двух линейных ШД. Базисны конструкшщ н принципы рабопа ШД бмлн рассмотрены в 2.2.7. Используя комбинацию двух линейных двю гателей, как показано на рнс.

8.13 [151, можно достроить двигатель, который пе. редвнгаегся на неподвнжном основаннн в любом направленцы; один попользуется 4 Р и с. В. 12. Приипвп работы фрезерного спика с числовым программимм упреалеаием. использующего три юл: 1 — вращающая давгамль фреэм; 2 — де.

таль; 3 — фрезе; е — шагоама девгатепь О О О ° .ОООО ~ Ри с. 'ъ с и с. 8. 13, Планерный — борозды иа лривциле Соввера: О О О >О Рис. 8.14. Че ертениый автомат Рис. 8. 15. Че 1Зс ертеннал головк е ка ° О ОООО О О О О О О ООООГ ОООС Рис 8.16. Устройсюо снпнэеннн с нерйюленты для создания усилия в направлении Х, другой — в направлении Г. Изображения чертежного автомата и головки приведены соответственно на рис. 8.14 и 8.15. Кюадый линейный двигатель, вмонтированный в головку, имеет конструкюэю, нзобрэжешеую на рис. 2.50 с шагом зубцов 0,96 мм.

Неподвилщое основание разбито бородками на зквидистэнтные квадраты в виде вафли. Бороздки заполнены немагнитным материалом для создания зубчатой поверхности, так по двигатель может плавать ющ нлн под поверхностью неподвижного основания на стабильной воздушной подушке. Как показано на рис. 8 14, чертежная головка, масса которой 15 кг, прижимается к неподвижному основанию магнитной силой, но свободно перемещается кз-за тонкой воздушной пленки толщиной10мкм. Воздух к поверхности подводится черш четыре опюрстия. Управление двигателем осуществляется по схеме с малым шагом; возбуждающий ток представляет собой 96чпаговую сннусондальную волну.