Устройство для периодической подачи копировально-фрезерного станка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н9) (11), 3(51) G 05 В 19 18,I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3570101/18-24 (22) 28.03. 83 (46) 30.05.84. Бюл. Р 20 (72) Ф.И. Коган, .И.Ш.Канлан, Л.Н.Файнштейн .и И.И.Скигин . (71) Особое конструкторское бюро станкостроения (53) 621 ° 396 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 981938, кл. 6 05 В 19/18, 1981.

2. Горизонтальные копировальнофрезерные станки моделей 6Б443Г6Б444Г. Руководство по эксплуатации (электрооборудование). 6Б444Г.900..

001.Т01. 6В444Г,900,00033.6

6В444Г.942. 000ЭЗ., Л.,>980 (прототип). (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕС-

КОЙ ПОДАЧИ КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНОГО

СТАНКА, состоящее из формирователя измерительного сигнала, подключенного входом к датчику перемещения, тактового генератора и счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства путем исключения повторных отсчетов тактовых импульсов, в него введены распределитель импульсов, блок формирования импульcos отсчета и элемент ИЛИ, подключенный выходом к входу счетчика, а входамик выходам блока формирования импуль. сов отсчета, соединенного измерительным входом с выходом формирователя измерительного сигнала, а тактовыми входами — с соответствующими ю

Ф выходами распределителя импульсов, связанного входом с тактовым генератором.

1095138

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования импульсов отсчета состоит и и -каналов, каждый из Которых содержит D -триггер, формирователь импульсов и элемент И, подключенный выходом к 5 -входу D -триггера, соединенного С -входом с шиной установки нуля,а выходом — с входом формирователя импульсов, подключенного вы= ходом к соответствующему выходу блока формирования импульсов отсчета, 1

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и предназначено для преимущественного применения в копировально-фрезерных станках. 5

Известно устройство для периодической подачи в металлорежущих станках, которое содержит датчик перемещения, связанный с подвижным узлом станка, а также набор счетчиков щ импульсов. Информацией о перемещении узла служат поступающие с датчика импульсы. Счетчики, входящие в состав поивода, подсчитывают поступающие импульсы. Количество поступающих импульсов определяет величину периодической подачи. При этом в данном приводе благодаря набору счетчиков учитывается разгон и выбег двигателя, а также общее перемещение периодической подачи (1).

Однако при дрейфе импульсов -датчика во все счетчики вводится ложная информация, что снижает достоверность отработки величины подачи.

Наиболее близким к изобретению является устройство для периодической подачи, используемое в копировально-фрезерных станках с высоко- . моментными двигателями, в корпус кото- 30 рых встроены резольверы, используемые в качестве датчиков перемещения.

УстрОйство для периодической подачи содержит блок формирования измерительного сигнала, подключенный вхо- 35 ,цом к датчику перемещения, связанного с подвижным узлом станка, а также генератор тактовых импульсов и счетчик. Информацией о фактическом перемещении узла станка.,является величи- 40 на сдвига по фазе сигнала датчика перемещения. Сигнал, поступающий на вход блока формирования измерительного сигнала, преобразуется в прямоугольныйй импульс дли тель нос тью

1 мксек. Генератор тактовых импульсов содержит собственно генератор и причем первые входы элементов И всех каналов подключены к измерительному входу блока формирования импульсов отсчета, а второй вход элемента И каждого канала соединен с соответствующим тактовым входом блока формирования импульсов отсчета; выход формирователя импул-сов 1 -го канала поцключен к К -входу триггера (;+---)-го канала при j c -1 - и

2 2 и и (< — — — )-ro канала при 1 >

2 2 делитель. В делителе осуществляется деление тактовой последовательности импульсов, поступающих от генератора, в отношении, определяемом необходимой дискретностью отсчета пути по выбранной координате. При перемещении узла станка изменяется фаза выходного сигнала резольвера, и при этом триггер памяти переходит то в состояние 1, то в состояние 0 . Количество переходов в единичные состояния триггера памяти подсчитывается счетчиком (2) .

Однако при дрейфе измерительного импульса триггер памяти вырабатывает ложные импульсы при отсутствии перемещения. В результате количество подсчитанных счетчиком импульсов не соответствует заданному числу импуль-. сов, что ведет к снижению достоверности отработки величины периодической подачи.

Цель изобретения — повышение точности устройства путем исключения повторных отсчетов тактовых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для периодической подачи копировально-фрезерного станка, состоящее из формирователя измерительного сигнала, подключенного входом к датчику перемещения, так, тового генератора и счетчика импульсов, содержит распределитель импульсов, блок формирования импульсов отсчета, элемент ИЛИ, подключенный выходом к входу счетчика, а входами - к выходам блока формирования импульсов отсчета, соединенного изме-. рительным входом с выходом формирователя измерительного сигнала, а тактовыми входами — с соответствующими выходами распределителя импульсов, связанного входом с тактовым генератором.

Кроме того, блок формирования импульсов отсчета. состоит из и -каналов, каждый из которых содержит D. 1095138 тригге р, формирователь импульсов и элемент И, подключенный выходом к 5 -входу D -триггера, соединенного С -входом с шиной установки нуля, а выходом — с входом формирователя импульсов, подключенного выходом 5 к соответствующему выходу блока формирования импульсов отсчета, причем первые входы элементов И всех каналов объединены и подключены к измерительному входу блока формирова- 10 ния импульсов отсчета, а второй вход элемента И каждого канала соединен с соответствующим тактовым входом блока формирования импульсов отсчета; выход формирователя импуль- 15 сов 1 -ro канала подключен к R -входу триггера (i + †)-ro канала при

2 и и

iC . и (i — — )-го канала при

2 2

1) 2 ° 20

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для периодической подачи копировальнофрезерного станка; на фиг ° 2 - временные диаграммы работы предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик l перемещений, формирователь 2 измерительного сигнала, тактовый генератор 3, распределитель 4 импульсов, блок 5 формирования импульсов отсчета, элемент б ИЛИ, счетчик 7.

Блок формирования импульсов отсчета содержит по числу каналов элементы 8 И, триггеры 9, формироватэ- 35 ли импульсов 10.

Распределитель импульсов содержит счетчик ll тактовых импульсов и дешифратор 12. датчик 1 перемещений (фиг.1) свя- 40 зан с подвижным органом станка.

Выход датчика 1 соединен с входом блока 2. Тактовый генератор 3 подключен к входу распределителя 4 ив пульсов, который имеет четное число . 45 выходов, равное б в конкретном вари. анте исполнения (n=6).

Каждый выход распределителя импульсов соединен с соответствующим тактовым входом блока 5 формирования импульсов отсчета. Выход формирователя 2 погключен к измерительному входу блока 5.

Выходы блока 5 подключены к входам элемента б ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика 7 Блок 5 55 выполнен шестиканальным.

Первый вход .элемента 8 И каждого канала является одним из тактовых входов блока 5. Вторые входы элементов 8 всех каналов объединены и образуют измерительный вход блока 5.

Выходом каждого канала блока 5 является выход формирователя 10.

Выход элемента 8 .подключен к

S-входу триггера 9, а выход тригге65 ра соединен с входом формирователя 10.

Выход формирователя 10 i-того канала соединен в общем случае с

R-входом триггера (i +-) —.го канала и л 2 и при с и и (1 — -)-ro канала при1 ъ —.

2 2

Рассмотрим случай, когда 1=1, и и — = 3, тогда i+- = 4. При этом второй вход триггера первого канала соединен с выходом четвертого канала, а выход первого канала подключен к в оду триггера четвертого канала, C -входы триггеров всех каналов объединены и соединены с внешним источником импульса установки в начальное состояние.

Количество выходов распределителя

4 и соответственно число каналов бло— ка 5 выбирается в зависимости от величины дрейфа измерительного сигнала на выходе блока 2 по отношению к тактовым импульсам. При дрейфе измерительного сигнала возникают ложные, повторные совпадения его с импульсами тактовой последовательности при отсутствии перемещения подвижного узла станка.

Для повышения достоверности отработки величины периодической подачи из последовательности тактовых импульсов исключаются те из них, с которыми измерительный сигнал один раз уже совпал. Исключается такое количество импульсов, равное —— и чтобы образованный ими временной интервал запрета был больше зоны дрейфа измерительного сигнала.

С учетом реального дрейфа измерительного сигнала число --- было

2 выбрано равным трем. Предпочтительной является структура, в которой каждому каналу соответствует симметричный, парный ему канал, приведен- нь1й в состояние готовности тогда, когда первый упомянутый канал находится в состоянии запрета фиксации совпадения. Поэтому общее число каналов выбрано четным и равным П

В описываемом случае распределитель 4 выполнен в виде последовательно соединенных счетчика 11 и дешифратора 12. Вход счетчика 11 является входом распределителя 4, а выходы дешифратора 12 — выходами распределителя 4. Следует отметить, что емкость счетчика 11 и количество выходов дешифратора равно ц

Формирователь 10 выполнен в виде генератора одиночных импульсов. Он, например, может быть выполнен в виде одновибратора, генерирующего на выходе нормированные по длительности импульсы., 1095138

Ус тройс тво работает следующим образом.

Информацию о перемещении узла устройство получает от датчика 1 (фиг.l), который .подключен к входу блока 2. В блоке 2 из сигнала датчика. перемещения формируется измерительный импульс (фиг. 2а), который подается на все вторые входы элементов 8 И всех каналов блока 5.

Тактовый генератор 3 генерирует последовательность импульсов, которые поступают на вход распределителя 4 тактовых импульсов (фиг.l) .

Распределение по каналам достигается за счет того, что импульсы 15 генератора 3 изменяют состояние выходов счетчика ll Выходы счетчика

ll подсоединены к входам дешифратора 12, который првоЬразует конкретную комбинацию вщщ еых сигналов 20 в сигнал только иж мщном из б выходов дешифратора. Счетчик ll за счет обратных связей рассчитан на фиксирование б состояний.

Выходные сигналы двшифратора 12 имеют вид последовательности П-образных импульсов длительностью 1/б периода следования, что равно периоду тактовых импульсов на входе распределителя и существенно повыша. ет достоверность отсчета (фиг. 2 8y) °

Выходные сигналы дешифратора 12 попадают на соответствующие первые входы элементов И каждого канала блока 5 формирования импульсов отсчета.

Триггеры всех каналов предварительно устанавливаются в начальное состояние. Для этого С -входы (sxoды синхронизации) объединяют, и на 40 них подается импульс начальной установки от внешнего источника, ври этом33 -входы всех триггеров подсое- . динены постоянно к логическому О . Поскольку на 1) -входах по- 45 стоянно имеется логический О, все 1) -триггеры устанавливаются в нулевое состояние.

При совпадении измерительного импульса с одним из тактовых импульсов на выходе элемента И в одном из каналов появляется импульс.

Этот импульс, подаваемый ea g -вход триггера канала, в котором произошло совпадение, переводит триггер в единичное состояние. При этом на выходе этого триггера возникает перепад напряжения (фиг. 2я). Возникший отрицательный перепад напряжения эанускает формирователь 10.

В качестве простейшего Формирователя может быть использована, например, дифференцирующая RC-цепь. Сформированный таким образом короткий импульс (фиг. 2 ) через элемент 6 поступает на вход счетчика 7.Импульс 65 на входе счетчика показан на фиг.2м.

При перемещении подвижного узла изменяется фаза измерительного импульса на выходе формирователя 2 и фиксируются его совпадения с тактовыми импульсами в соседних каналах.

При этом в счетчик 7 заносятся очередные импульсы. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком 7, определяет величину периодической подачи.

Эапрет фиксирования повторных сов. падений в 1-том канале осуществляется до тех пор, пока триггер в этом же канале не вернется в исходное состояние.

Установка триггера в i-том канале в исходное состояние во время работы осуществляется подачей импульса установки íà R -вход триггера.

Это произойдет при фиксировании совпадений измерительного сигнала с тактовым импульсом в (+ ---)-ом л

Й

YI канале, если (--- и в ((— ---)-ом канале, если ††. В рассматрйл2

Ваемом случае (когда i=1-, .. = 3, Il

Ь тогда 1 + 4) импульс на возврат триггера в исходное состояние в первом канале поступает с выхода четвертого канала, а возврат триггера четвертого канала осуществляется с выхода первого канала. В момент фиксирования совпадения импульс, выработанный формирователем

10, устанавливает триггер первого канала в исходное состояние (фиг.2и, к).

Временной интервал, в котором не фиксируются совпадения измеритель» ного сигнала с тактовыми импульсами, равен длительности -«2л- тактовых импульсов. Импульс возврата триггера -того канала в исходное состояние вырабатывается на выходе . канала, смещенного относительно

i -ого канала на - - . При опросе ка2 налов тактовыми импульсами по замкнутому кольцу (когда после опроса

YI-Fo канала опрашивается 1-ый канал) условие, в соответствии с которым выбирается М -номер канала, с выхода которого поступает импульс, возвращающий D -триггер в исходное состояние, записывается как N = п и и

2 при 1<

2 и N =

2 при i)—

Следовательно, при изменении фазы измерительного импульса и совпадении его с каждым тактовым импульсом от, 1 до ->- на выходе каждо2

Го канала формируется только один импульс, который сосчитывается счет ° чиком 7.

1095138

Использование предлагаемого уст- „ ройства позволит повысить достоверность стсчета периодической подачи, особенно при ее малой величине и к) л)

e) Составитель A.Ëèøàíñêèé

Редактор М.Циткина Техред С.Легеза Корректор И Николайчук

Заказ 3596/29 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

О

8) г) д) е)

pr) 2 и) больших скоростях. Оно обеспечивает равномерные величины периодической подачи, что уменьшает послестаночную доработку изделий.