两天的国庆假期转瞬即逝。
10月3日清晨,吕辰进了红星轧钢厂的大门。
厂区里还残留着节日的痕迹,大门口的红旗还没摘,宣传栏上贴着“庆祝国庆十六周年”的标语。
把车停在研究所楼下,没有直接去办公室,吕辰转身来到了自动化控制中心。
推开门,熟悉的机油、松香和纸张混合气味扑面而来。
大厅里中间摆着一个巨大的陶瓷轴承生产线模型,靠墙放着七八张绘图桌,桌上摊着图纸,墙上挂着各种机械图纸和生产线的示意图。
几个人正围在一张桌子前,对着什么指指点点。
赵老师站在最中间,手里拿着一支红蓝铅笔,正在一张图上标注着什么。
“赵老师。”吕辰走过去。
赵老师抬起头,看见是他,放下铅笔:“小吕?假期过完了?怎么样,听说你们家郑老师来做了火边子牛肉?”
吕辰笑了:“您消息真灵通。郑老师手艺确实绝了,回头我请他再来一趟,专门给您做一顿。”
“那我可记住了。”赵老师也笑了,随即指了指旁边,“你来得正好,我正想找你呢。”
吕辰跟着他走到一张空着的绘图桌前。
赵老师从抽屉里翻出一个笔记本,翻开推到吕辰面前。
“陈厂长和郑老师昨天来找我,说了你们讨论的那个晶振同步高频脉冲电机,他们认为和我们的脉冲电机一脉相承,要我们自动化控制中心来牵头做这个事。”赵老师用铅笔点着笔记本上的几行字,“我琢磨了一晚上,觉得这个思路很有价值。”
吕辰看着笔记本上密密麻麻的字,赵老师的笔迹工整、严谨,每一个字都写得一丝不苟。
“赵老师,您也觉得可行?”
“可行。”赵老师说,“不但可行,而且应该尽快做。”
他拿起铅笔,在纸上画了一个简单的方块图。
“你们那天讨论的思路,是用石英晶体产生高频脉冲,来控制电机的步进。这个方向是对的。晶振的精度比普通振荡电路高好几个数量级,如果能用它来驱动电机,理论上可以把步进精度提高到微米级,甚至纳米级。”
他用笔尖点着那个方块图,继续说:“但我有个想法,你听听。”
吕辰点点头。
赵老师在方块图上加了一个小圆圈,连了几条线。
“单纯用晶振产生脉冲,精度是高,但有一个问题,晶振的频率受温度影响,会有漂移。虽然漂移很小,但在微米级的精度要求下,这个漂移就不能忽略。”
他抬起头,看着吕辰:“所以我想,能不能在晶振的基础上,加一个振荡电路进行修正?”
“振荡电路修正?”吕辰若有所思。
“对。”赵老师在图上画了一个反馈回路,“用一个温补振荡电路,实时监测晶振的温度,根据温度变化对频率进行动态修正。这样,晶振的频率漂移就能被控制在极小的范围内。”
他顿了顿:“如果只是用在光刻机上,那温度影响倒不大,但要用在机床上,就必须考虑。”
吕辰盯着那张图,脑子里飞快地转着。
温补晶振的技术,在后世很成熟。但在1965年,这绝对是一个前沿方向。
“赵老师,这个思路很好。”他说,“但温补电路本身,也会引入新的误差。”
赵老师点点头:“你说得对。所以还要加第二层,运动补偿机制。”
他在图上又画了一个方块,标上“光栅尺”三个字。
“在电机里安装高精度的光栅尺,实时监测转子实际位移。把实测数据和晶振发出的理想脉冲进行比对,如果发现偏差,就通过控制系统动态补偿。这样,即使晶振有漂移,或者机械系统有误差,也能通过闭环控制来修正。”
吕辰听完,沉默了几秒。
赵老师这个方案,相当于给晶振同步电机上了“双保险”,第一层是温补电路,从源头上减小频率漂移;第二层是光栅尺反馈,从结果上修正残余误差。
“赵老师,”他抬起头,“您这个方案,已经是一个完整的精密定位系统了。”
赵老师笑了:“所以我才说,这个想法很有价值,而且应该尽快做。”
他放下铅笔,看着吕辰:“脉冲电机本来就是咱们中心的项目,而且精密定位和运动控制,是自动化的核心。因此,咱们牵头,顺理成章,我答应了。”
赵老师说完,转身从旁边的文件柜里抽出一张纸,铺在桌上。
“但要真正做成这件事,单靠咱们一家不够。”他拿起铅笔,在纸上写下几个名字。
“光栅尺,这是测量反馈的核心。国内谁在做这个?长春光机所。他们有高精度光学刻划的技术积累,咱们那次去调研,他们正在攻关光栅尺的制造工艺。”
吕辰点头。
赵老师又写下第二个名字:“石英晶体技术,谁最强?西军电。秦世襄教授那边,有国内最好的晶振研发团队。而且他们对军工级的可靠性要求,比咱们更敏感。”
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