Устройство определения направления вращения по кратчайшему пути инструментального магазина многооперационных станков с чпу

 

Изобретение относится к электроавтоматике промышленных механизмов, а именно к управлению вращением инструментальных магазинов многооперационных станков с ЧПУ и ГП-модулей по кратчайшему пути. Цель изобретения - повышение производительности и надежности за счет оптимизации определения кратчайшего направления вращения при числе инструментов в магазине, кратном нечетному числу десятков. Схема управления построена на основе разбивки диска магазина на десятичные сектора, оптимальные по своей структуре , и пригодна для любой элементной базы и механической конструкции магазина. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 111) 1609616 А1 (51)5 В 23 < 15/ 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4283950/25-08 (22) 23,06,87 .(46) 30.11.90. Бюл. № 44 (71) Горьковское станкостроительное производственное объединение (72) Е.А. Чернов (53) 621 ° 941(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1528643, кл, В 23 g 15/00, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРА11(ЕНИЯ ПО КРАТЧАЙШЕМУ ПУТИ- ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО МАГАЗИНА МНОГООПЕРАЦИОННЫХ СТАНКОВ С ЧПУ (57) Изобретение относится к электроавтоматике промышленных механизмов, Изобретение относится к электроавтоматике промышленных механизмов, а именно, к управлению вращением инструментальных магазинов многооперационных станков с ЧПУ и ГП-модулей по кратчайшему пути.

Целью изобретения является повьппение производительности и надежности за счет оптимизации определения кратчайшего направления вращения при числе инструментов в магазине, кратном нечетному числу десятков.

На фиг, 1 представлена разбивка диска магазина на десятичные сектора относительно исходной позиции при различном числе инструментов в магазине; на Лиг. 2 — кодирование инструментальных гнезд при N = 30; на фиг. 3 — принципиальная схема устройства определения направления вращения по кратчайшему пути для И = 30; а именно к управлению вращением инструментальных магазинов многооперационных станков с ЧПУ и ГП-модулей по кратчайшему пути. 1(ель изобретения — повышение производительности и надежности за счет оптимизации определения кратчайшего направления вращения при числе инструментов в магазине, кратном нечетному числу десятков. Схема управления построена на основе разбивки диска магазина на десятичные сектора, оптимальные по своей структуре, и пригодна для любой элементной базы и механической конструкции магазина„ 4 ил. на фиг. 4 — минимизированная принципиальная схема логической части.

Устройство содержит цепь задания, подключенную к системе ЧПУ и состоящую из шести реле Т01-1, ТО2-2, Т04-3, Т08 — 4, Т010-5, Т020-6, коман- ф ) доаппарат 7, цепь контроля, подключенную к командоаппарату 7, состоящую из цр шести реле КА01-8, КА02-9, .КА04-10, р

КА08-11, КА10-12, КА?0-13 и девять промежуточных реле, составляющих ло гическую часть устройства, ПС-14, ПНС-15, ВПС-16, ВЛС-17, ПО(ВПС)-18, ПО(ВЛС) — 19, ПО(НС)-20, ПО-21 и

ПРОТИВ-22. :В»

Вводим следующие условные обозначения для описания схемы: НС вЂ” при- . знак нижнего сектора; ПС вЂ” признак правого сектора; RIIC — признак верхнего правого сектора; ЛС вЂ” признак левого сектора; RJIC — признак верх1609б16

Данное уравнение универсально и справедливо для любого десятичного сектора, тяк как разряды единиц в секторах 00,10 и 20 одинаковы.

Признак нижнего сектора НС легко .интезировать только по разрядам де55 .яткон. Очевидно, что инструмент находится в нижнем секторе, если разрядЬ| де..ятков кодов задания 7 и исполнения КА равны между собой, т.е. него левого сектора; ПО(НС) — признак направления вращения по часовой стрелке внутри нижнего сектора; ПО(ВПС) признак направления вращения по часо5 вой стрелке внутри верхнего правого сектора; ПО(ВЛС) — признак направления вращения по часовой стрелке внутри верхнего левого сектора, ПНС— признак правой половины нижнего сектора; IIO — признак направления вращения по часовой стрелке; ПРОТИ — при1 знак направления вращения против часовой стрелки.

Выполним анализ и синтез схемы, приведенной на Лиг. 3, для магазина с числом инструментов, равным

М = 30. Предположим, что магазин находится н позиции инструмента с. номером "0" (Лиг. ?), и начинаем вращать диск магазина в пределах одного сектора.

Вращение по часовой стрелке должно осуществляться в следующих случаях ° 25

В пределах нижнего сектора; если в исходной позиции инструмент "О, то инструменты с 1 по 9; если инструмент "1", то со 2 по 9; если инструмент "2", то н 3 по 9 и так далее.

Таким образом можно синтезировать признак направления вращения по часовой стрелке внутри. нижнего сектора.

ПО(нс)=КАОЗ КА04 КА02 КАО1 +

+ КАОЯ ° KA04 КА02 КА01 (708+ТО4+ТО2) +

+ KA08 KA04.KA0? КА01 (ТОЯ+ТО4+ТО2) + 35

+ КЛ(14 КА02 КА01 (ТО8+ТО4) + KA04» х KA02 ° I:01 (ТОЯ+ТО4) + КА04 КАО2 х х KA01 (TOB+T04 Т02) + KA04 КАО2 х

"KA01» (T00+T04 Т02) + КА04-КАО2»

X KA01 Т08 + KA08 ICA01 ТОЯ.

Следовательно, ПО 1 — = ПО(нс) НС, здесь КА01, КА02-КА20 — дноично-десятичный код::омандоаппярата, контролирующий атактическое положение магазина 701, Т02-Т20 — дноично-десятичный

45 код задания номера инструмента, подлежащего поиску от устройства ЧПУ.

ПС =- (710рКА10) (720= KA20) (710 KA10+710 КА10) (20 КА20 +

+ 720 KA20) °

В пределах верхнего сектора; если в исходной позиции находится гнездо с номером 0, то для инструментов

0-5; если "1", то Π— 6; если "2", то

0-7; если "3", то 0 — 8; и если "4", то 0-9.

Таким образом синтезируется признак вращения по часовой стрелке внутри верхнего правого сектора.

ПО (впс) = КАОЯ КА04 КА02 КА01

ЧТЯ(704+702) + KA08 КА04 КА02 КА01»

%Т8 ((704+70?)+Т04 Т02 T01 J + KA04 »

xKA02 КА01 СТОЯ + KA04 КА02 КА01»

Х(708+ТО1) + KA04" КА02<КА01

Следовательно, ПО = ПО (впс) ° ВПС, Признак верхнего правого сектора синтезируется по разрядам десятков.

Если внизу сектор "00", то правый если "20", то "00".

Итак

ВПС = KA20 KA10 T10 + KA20 КА10»

» 720 + KA20 КА10 Т10 Т20.

В пределах всего верхнего правого сектора ВПС, если в исходной позиции находятся гнезда правой половины нижнего сектора ПНГ, т.е.:

ПОЗ вЂ” ПНС ВПС

Признаком правой половины могут служить сигналы с разрядов командоаппарата ТКА04 и КА08, т.е. гнезда

4-8. Тогда ПНС = KA08 + KA04.

В пределах верхнего левого сектора.

Если в позиции смены находится инструмент нижнего сектора Р 5, то для инструмента О ВЛС; если "6", то 01; если "7", то 0-2, если "8" — то О:3, если "9", то Π— 4.

Таким образом синтезируется признак направления вращения по часовой стрелке внутри верхнего левого сектора.

ПО (нлс) = KA04 KA02 KA01 ° T01 702

< T04 708 + KA04 KA0? КА01 Т02 704» х Т08 + KA04 KA02 KA01 ° т08 Т04 (702 +

+ T01) + КАОЯ KA01 T08 704 + КАОЯ х КА01 Т08 (704 + 702 701).

Следовательно, ПО = ПО(нлс) ВЛС.

Признак верхнего левого сектора синтезируется по разрядам десятков.

Если нижний сектор "00", то верхний левый 20; если "10", то 00, если

"20", то "10", тогда

ВЛГ = KA?0 KA10 720 + КА20 КА10" х 710 ° "?О + КА20 КА10 710, 1609616 6

Окончательно имеем: но проанализировать ситуацию в любом

ПО = IIO< + ПО + IIOg + ПО4 = ПО(нс)к положении инструментального магазина, Х НС + ПО(впс) ° ВПС + !И С.-ВПС + ПО(влс)х Предлагаемое устройство пригодно я n.tIC. для любой механической конструкции

Для N = 30 значение ВПС совпада5 инструментального магазина или накоет с правым сектором ПС, а ВЛС вЂ” с ле- пителя палет. вым сектором ЛС. В случае числа инструментов в маЕсли приведенное логическое урав- газине больше 30, напр™р 50, 70, некие не выполняется, то вращение осу- 1р 90 (фиг. 1), в Рабочее УРавнение доществляется в противоположную сторо- бавляются признаки правых секторов, ну, т.е. т.е..

ПРОТИВ = ПО

ПО = ITO(Hc) НС + ПО(впс) ° ВПС +

По данным уравнениям построена

+ ПНС ВПС + ПО(влс) ВЛС + ПС.

1 принципиальная схема устройства, по- 15 Логическую часть схемы (фиг. 3) казанная на фиг. 3. можно минимизировать, как показано

Логическая часть включает в себя на Лиг. 4. Объем промежуточной памяреле 14 определения признака принад- ти программируемого командоаппарата лежности инструмента, подлежащего по- достаточно большой. Промежуточное иску,. к нижнему сектору, реле 15 оп- 2ц реле 14-20 удобно использовать для ределения признака правой половины диагностики устройства при пусконаланижнего сектора, реле 16 признака дочных работах и эксплуатации. верхнего правого сектора, реле 17 признака верхнего левого сектора, Формула изобретения реле 18 признака вращения по часовой стрелке внутри верхнего правого сек- . Устройство определения направлетора, реле 19 признака вращения по ния вращения по кратчайшему пути инчасовой стрелке внутри верхнего лево- струментального магазина многоопераго сектора, реле 20 признака вращения ционных станков с ЧПУ, содержащее по часовой стрелке внутри нижнего 30 шесть релейных цепей задания номера сектора и выходные реле 2 1 и 22 вра- инструмента с системой ЧПУ, шесть щения по и против часовой стрелки цепей контроля в двоично-десятичных кодах с командоаппаратом и логичесРабота схемы в статическом состоя- кую часть, содержацую три промежуточнии объясняется приведенным логичес35 ных реле о т л и ч а ю щ е е с

У ее ся ким уравнением тем, что, с целью повышения произвоПО = ПО(нс) НС + ПО(впс) ВПС + дительности и надежности работы, ло+ ПНС ВПС + ПО(влс). ВЛС гическая часть снабжена шестью дополНапример, если в исходной позиции нительными реле, которые соединены

tr находится гнездо с номером 0 (фиг ° 2), 40 с цепями задания и контроля и составто вращение по часовой стрелке будет ляют четыре схемы дешифрации секторов, осуществляться в следующих случаях: схемы дешифрации направления вращения для всех инструментов 1-9 нижнего по часовой стрелке, внутри нижнего и сектора (включены реле 14, 20 и 21): верхнего секторов и схему ИЛИ, причем для инструментов 10-14 верхнего пра- 45 схема дешифрации нижнего сектора обвого сектора (включены реле 16, 18 разована последовательно включенными и 21). схемами равнозначности младших десяЕсли в исходной позиции находится, тичных разрядов, схема дешифрации пранапример, гнездо 7 правой половины вой половины нижнего сектора .образонижнего сектора, то вращение по часо- gp вана параллельно включенными старшивой стрелке будет в следующих случа- ми кодами разрядов единиц исполнения

3 ях: для всех инструментов 10-19 верх- схема дешифрации верхнего правого него правого сектора (включены реле и левого секторов образована схемой

15, 16 и 2 1) „ 20-22 трех переборов разрядов десятков верхнего левого сектора (включены ре- 5 командоаппарата в исходной позиции ле 17 шести переборов кода задания, схема

В противном случае включается ре- дешифрации направления вращения по ле 22 и вращение осуществляется про- часовой стрелке внутри верхнего пратив часовой стрелки. Аналогично мож- вого сектора и нижнего сектора образо16096 16 N-- N вака девятью переборами состояний разрядов единиц командоаппарата с логическими комбинациями единичных разрядов кода задания, схема ешийрации вращения по часовой стрелке внутри верхнего левого сектора образована семью переборами состояний разрядов единиц командоаппарата с логическими комбинациями единичных разрядов кода задания, а цепи из выходных контактов признака нижнего сектора и последовательно включенного признака вращения по часовой стрелке внутри нижнего сектора; признака верхнего правого сектора включенного последовательно с параллельными контактами признака вращения по часовой стрелке внутри правого сектора и признака нижнего сектора, признака верхнего левого сектора и включенного последовательно признака вращения по часовой стрелке внутри левого сектора, включенные параллельно между собой

t образуют схему вращения инструментального магазина по кратчайшему пути. вой i<, фее.,7 (прооолжеиие crena< cmp2

Оаа (првдолкеиое с епысюр.3) Логочюскав часть

Составитель В„ Жиганов

Редактор Т. Парйенова Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3696 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101