Способ параметрической компенсации циклических погрешностей привода подач станка с чпу

 

Изобретение относится к числовому программному управлению станками и предназначено для формирования сигнала компенсации систематических погрешностей положения и перемещения приводов станка, вызванных кинематическими погрешностями передач, несоосностью соединений, неравномерностью вращения двигателя. Цель изобретения - повьпиенне точности коррекции в подготовительном режиме. Способ параметрической компенсации циклических погрешностей привода подачи станка с ЧПУ включает формирование на входе привода компенсирующего сигнала в виде суммы функционально связанных с положением гармонических сигналов, состав которых определен в подготовительном режиме , в. котором при непрерьшном вращении измеряют величину и спектральный состав опгибки компенсации, изменяют амплитуду и фазу гармонических сигналов до вхождения этой ошибки в допуск, определяют интервал скоростей компенсирующего сигнала путем изменения скорости непрерывного решения до выхода ошибки из допуска и запоминают компенсирующий сигнал для каждого интервала скоростей В рабочем же режиме определяют интервал , в котором находится скорость вращения привода, и формируют на его входе соответствующий этому интервалу .запомненный компенсирующий сигчал 4 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (511 1 0 05 В 19 18

ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4074273/24-24 (22) 29.04.86 (46) 15,06. 88. Бюл. У 22 (75) А.Ф.Петрунин (53) 621,503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 296082, кл. (i 05 В 19/16, 1969

Авторское свидетельство СССР

Ф 1024187, кл. В 23 F 5/00, 1982. (54) СПОСОБ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИВОДА ПОДАЧ СТАНКА С ЧПУ

{57) Изобретение относится к числовому программному управлению станками и предназначено для формирования сигнала компенсации систематических погрешностей положения и перемещения приводов станка, вызванных кинематическими погрешностями передач, несоосностью соединений, неравномерностью вращения двигателя. Цель изобретения — повышение точности коррекции в подготовительном режиме. Способ параметрической компенсации цикличесЛ1„, 1403017 A 1 ких погрешностей привода подачи станка с ЧПУ включает формирование на входе привода компенсирующего сигнала в виде суммы функционально связанных с положением гармонических сигналов, состав которых определен в подготовительном режиме, в. котором при непрерывном вращении измеряют величину и спектральный состав ошибки компенсации, изменяют амплитуду и фазу гармонических сигналов до вхождения этой ошибки в допуск, определяют интервал скоростей компенсирующего сигнала путем изменения скорости непрерывного решения до выхода ошибки из допуска и запоминают компенсирующий сигнал для каждого интервала скоростей. В рабочем же режиме определяют интервал, в котором находится скорость вращения привода, и формируют на его входе соответствующий этому интервалу запомненный компенсирующий сигнал. 4 ил.! 403017

Изобретение относится к числовому программному управлению. станками и предназначено для формирования сигна- ° ла компенсаици систематических погрешностей положения и перемещения приводов станка, вызванных кинематическими погрешностями передач, несоосностью соединений и.неравномерностью вращения двигателя. t0

Целью изобретения является повы,шение точности коррекции, На фиг.1 представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг,2. — структурно-функциональная схема узла компенсации гармоник; на фиг.3 — структурно-функ1 ,,циональная схема второго блока кор1 рекции; на фиг,4 — графики корректирующего сигнала, записанного в элемент памяти второго блока коррекции.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит следящий (; .привод 1 подачи, состоящий из узла 2 сравнения, узла 3 суммирования, двигателя 4 и редуктора 5, исполнитель. ный орган 6 станка, импульсный датчик

7 положения, кинематометр 8, анализатор 9 спектра, самописец 10, первый блок 11 коррекции, состоящий из узлов 12 компенсации гармоник, узел 13 индикации и второй блок 14 коррекции.

Узел компенсации гармоник содержит функциональный генератор 15 гармоник, состоящий из счетчика 16 импульсов, элемента 17 памяти и цифроаналогового 35 преобразователя 18, датчик 19 нулевого положения, элемент 20 задержки, преобразователь 21 частота - код кодовый переключатель 22 фазы, кодовый переключатель 23 модуля цифроаналоговый преобразователь 24, Второй блок 14 коррекции содержит элемент ИЛИ 25, счетчик 26 импульсов, преобразователь 27 частота — код, элемент 28 памяти и цифроаналоговый преобразователь 29.

На фиг.1 — 3 обозначены:

Й " кодовый выход первого блока 11 коррекции;+1,-f - входы устройства, U - выход второго блока коррекции;

0О„ - вход опорного напряжения ЦАП 18.

На графиках корректирующего сигнала (фиг.4,а,б,с), записанного в элементе памяти второго блока коррекции, изображены по оси младших разря- I5 дов (MP) значения младших разрядов

А,,...,А адресной части, по оси старших разрядов (СР) — значения старших Разрядов А,...,А, элемента

28 памяти, а по осй 0 - числовые значения выходных кодов элемента 28 памяти.

Узел компенсации гармоник работает следующим образом.

По сигналу с датчика 19 нулевого положения счетчик 16 импульсов обнуляется и в него записывается код с кодового переключателя 22 фазы в виде фазового сдвига относительно нулевого положения. Импульсы положения поступают на вход счетчика 16 импульсов, за цикл работы которого на выходе цифроаналогового преобразователя 18 по кодам элемента 17 памяти формируется период гармоники кинематической погрешности. Амплитуда гармоники задается кодовым переключателем 23 модуля.

Второй блок коррекции работает следующим образом.

Перед работой в элемент 29 памяти записывается графики корректируюшего сигнала для различных скоростей. При работе импульсы положения поступают на входы счетчика 26 импульсов и преобразователя 27 частота — код. При этом на выходе преобразователя 27 частота - код устанавливается код частоты вращения привода, который подается на старшие разряды

Ач,. .,А, элемента 28 памяти. счетчйк изменяет свое состояние от 0 до 255. При этом на выходе элемента

27 памяти значения изменяются .по одну из графиков а,б,с (фиг.4) в зависимости от кода старших разрядов памя" ти А,, ...,А,, т.е. от частоты вращения. Цифроаналоговый преобразователь 29 преобразует кодовые значения сигнала коррекции в напряжения.

Способ параметрической компенсации циклических погрешностей реализуют следующим образом.

В подготовительном режиме измеряют исходную погрешность привода. При этом на вход следующего привода поступает последовательность импульсов постоянной частоты, Кинеманометр 8 формирует на выходе сигнал ошибки в виде напряжения перемещения рабочего органа станка. Этот сигнал записывается на самописце 10. С помощью анализатора 9 спектра записывается спектральный состав ошибки перемещения, по которойу выбирают компенсируемые составляющие (частоты) с наибольшей

14030 амплитудой. Гармонические сигналы выбранных частот записывают в блоки

12 памяти узлов. Задавая непрерывное вращение следующему приводу 1, последовательно компенсируют гармонические составляющие, изменяя амплитуду и фазу гармонических сигналов на выходе узлов 12. При этом добиваются минимального значения амплитуды гар- 10 моники, которую наблюдают на анализаторе 9. Если ошибка на самописце 8 меньше допуска, процесс компенсации заканчивают. Допуск ошибки определяется точностными требованиями к 15 станкам..Далее определяют интервал скорости, в котором действует сформированный компенсирующий сигнал, изменяя скорость непрерывного вращения до выхода ошибки на самописце 20

8 из допуска. При этом запоминают код скорости, индицируемой на узле

13 индикации. Аналогично формируют и запоминают компенсирующий сигнал для каждого интервала скорости в блоке 25

14 коррекции.

В рабочем режиме при вращении привода блок 14 коррекции формирует на его вход запомненный компенсирующий сигнал, соответствующий интер- 30 валу скорости, с которой вращается привод.

1!

4 формулаизобретения

Способ параметрической компенсации циклических погрешностей привода подач станка с ЧПУ, включающий формирование на входе привода компенсирующего сигнала в виде суммы функционально связанных с положением гармонических сигналов, состав которых определен в подготовительном режиме, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности коррекции в подготовительном режиме, при постоянной частоте вращения измеряют амплитудночастбтную характеристику ошибки рассогласования, изменяют амплитуду и фазу компенсирующих сигналов, подаваемых на вход привода, до вхождения ошибки рассогласования в заданный допуск, изменяя частоту вращения двигателя, определяют предел действия сформированного компенсирующего сигнала по моменту выхода ошибки рассогласования из заданного допуска, запоминают компенсирующий сигнал для каждого определенного в подготовительном режиме интервала скорости вращения, а в рабочем режиме определяют интервал, в котором находится частота вращения привода, и подают на его вход соответствующий этому интервалу компенсирующий сигнал. озо

1403017

Составитель М.Любисткова

Техред А.Кравчук

Корректор В,Бутяга

Редактор А.Лежнина

Заказ 2858/38

Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4