Устройство для повышения точности позиционирования в ноль исполнительных органов станка
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в станках с ЧПУ, особенно с большим циклом подготовительных операций перед обработкой деталей. Цель изобретения - повышение точности позиционирования в ноль путем исключения смещения рабочего органа станка за счет дрейфа аналоговых элементов измерительного контура следящего привода. Предпосылкой для реализации этой задачи является наличие маркерного канала датчика положения, в котором отсутствует влияние дрейфа аналоговых элементов и фиксируется лишь факт да-нет. Устройство включает следящий привод подачи, образованный цифроаналоговым преобразователем 1, блоком 2 управления приводом, электродвигателем 3 привода и шариковинтоаой парой 4, два концевых переключателя 6 и 7, взаимодействующих с кулачком 5, датчик 8 перемещения , кнопку 9 предварительной установки, кнопку 10 пуска и блок 11 управления позиционированием . Новыми элементами с соответствующими связями являются три RS-триггера 12-14, формирователь 15 импульсов из перепадов потенциала, шесть элементов И 16-21, управляемый генератор 22 импульсов и два элемента ИЛИ на два входа. 3 ил. СП
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я) G 05 В 19/18
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
t" ( (21) 4770058/24 (22) 25,10.89 (46) 07.12,91. Бюл. ¹ 45 (72) З,Т,Горбенко, В.Л.Макаров, B,Ä.Матюхин, Н,П.Сарбашева и В.А.Семенов (53) 621,503.55(088.8) (56) Следящие электроприводы станков с
ЧПУ. М„ Энергоатомиздат, 1988, гл.2, рис.2,11.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1571549, кл, G 05 В 19/18, 25.01.89. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В НОЛЬ
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ СТАНKA (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти и рименение в станках с ЧПУ, особенно с большим циклом подготовительных операций перед обработкой деталей. Цель изобретения — повышение точности позиционирования в ноль путем исключения смещения рабочего органа станка за счет дрейфа ана„.-.,5Q„„1697057 А1 логовых элементов измерительного контура следящего: привЬда. Предпосылкойдля реализации этой задачи является наличие маркерного канала датчика положения, в котором отсутствует влияние дрейфа аналоговых элементов и фиксируется лишь факт
"да — нет". Устройство включает следящий привод подачи, образованный цифроаналоговым преобразователем 1, блокам 2 управления приводам, электродвигателем 3 привода и шарикавинговой парой 4, два концевых переключателя 6 и 7, взаимодействующих с кулач ом 5, датчик 8 перемещения, кнопку 9 предварительной установки, кнопку 10 пуска и бло«11 управления позиц. онированием. Новыми элементами с coîTB8TcTíóeùèìè связями являются три
RS-триггера 12-14, формирователь 15 импульсоз из перепадов потенциала, шесть элементов И 16 — 21, управляемый генератор
22 импульсов и два элемента ИЛИ на два входа, 3 ил.
1697057
Изобретение относится I. GBToMBòèê8 и
Вычислительной технvII<8 и может найти применение в станках с ЧПУ, Особенно с большим циклом подготовительных опе,;,:3ций перед ооработкой деталей, Цель изобретения — повышение точн 3"
cTI поэициОнировгния -l H0,1ь путем искл 1)чения смещения рабочего орга а ст=:H«8 за счет дрейфа аналоговых меме -ггoB измерлтельного контура следящег< привоця, Предпосылкой для реализации поставленной цели являегся то, гто в датчиках положения имеется спеынлальнь и маркер, представляющий собой, например, щелевидное отверстие — одно на 06opOr ьяля датчика, При этом в датчика с внугришаг)— вой интерполяцией канал перемещения подвержен влиянию дрейфа я.-.алагавы:! элементов, в то время как в маркерном «янале вследствие фиксации
Устройство со;таит из следящего привода подачи, образованного цифрагнала гoBLiM преобразоваi8iI8 I 1, блокам управления приводом, электродвигятел81л
3 привода, шариковинтовай пары 4, кулгчковаго механизма 5, первого 6 и второго 7
КОНЦЕВЫХ ПЕРЕКЛЮЧатЕЛЕй, ДатчИКЯ 8 Гi8P8мещения, имеющего импульсные выходь: Ilo каналам перемещения "Плюс" и "Минус", а также канал ларкера, па которому вырабатывается один импульс за обо )GT дятч,«а переM8ù8nèo, используемый для фиксации исходной (нулевоЙ) точки рабач8ro органа станка. В устройство также входят к«опкг 9 предварительной установки и к.:.Опкг 10,—,óска, блок 1 1 управления позиционированием в ноль, Я T8I<>I<8 RS-триггер 12 с одним Rи одним S-входом, первый и второй RS-триггеры 13 и 14, имеющ, 8 па одному "- и па два R-входа, формирователь 15 импульс)в из перепадов потенциала на два выхода, шесть элементов И I6 21 на два входа. управляемый генергтор 22 импульсов и,цва элемента NJll 23 и 24 нг дза входа, 5
)О
25, 0
4Q
4г
50 устройство работает следующим обраЗОМ.
После подачи питания устройство устанавливается в исходное состояние путем нажатия кногки 9, сигна- с выхода кнопки 9 устанавливает в исходное состояние блок 11 управления позиционированием в ноль и
rI рев0дит в спстояние H -;pm rrã, )ы 1 3 и 1 4
При пОступлении сигнала Пуск От кнопки
10 блок 11 управления вырабатывает числоимпульсные коды управления позиционированием, <оторые . в зависимости от исходного поло>кени рабочего органа станка через элементы Иг1И 23 и 24 передаются на входы цифроаналогового преобразова 8nr: 1, вследствие чего следящий привод, образозанный элементами 1 — 4 и
8, ооеснечивает преобразование импульсов, выраб танных блоком 11, в перемещение рабочего органа, а вместе с ним и кулачк". 5. В соответствии с алгоритмом работы блока 11 при срабатывании переключателя 6 происходит замедление движения, а при совпадении сигналов с переключателя
7 и с выхода маркерного канала датчика 8 движение прекращается. Сигнал с выхода переключателя 6 используется в качестве признака нахождения в зоне ноля рабочего органа, этот сигнал поступает на вход управляемого генератора 22 и включает его.
При отходе по программе обработки детали от нулевой точки сигнал от переключателя 6 исчезает и генератор 22 о ключается, Зона срабатывания переключателя 6 с большим запасом перекрываст зону возможного смешения рабочего органа всг:едствие дрейфа аналоговых элементов следящегo привода.
После выхода в нулевую точку станка, осоаенна H начала работы, выполняются подготовительные операции на станке: выверка детали, инструмента и т.п., причем ,цля некоторых деталей этот процессс мо>кет занимать да часа и более. При этом вследствие теплового дрейфа элементов следящего привода и епловых деформаций механ!лчес;<их элемен) 08 привода возможен
"сход" с позиции нуля. Сущность работы устройсгвг, астоит в вь|работке компенсгци0нных и;лпуг ьсных сигналов для в03врата в точ:<у ноля.
Рабату устаайствг паяссняет временная диаграммг (фи-.2). После выхода в ноль перекл очатель 6 выргбатывает сигнал признака нахождения вблизи нолевой точки, который включает упрявляе лыи генератор
22, но так как триггеры 13 и 14 находятся в нулевом состоянии, то элементы И 20 и 21 заперты и импульсы генератооа на входы следящего привода не пеоедяются. Факт нахождения в точке "ноля" станка фиксирует маркерный сигнал датчика 8.
При выработке датчикам 8 эа счет дрейфа ложных импульсов по каналу "+" вслед- 5 ствие того, что этот выход датчика является сигналам обратной связи по паложени:а, происходит дрейф органа станка в направленил "-". Первый ложный импульс датчика
8 "+" переводит триггер 12 в состоянле Р, вследствие чего подготавливаются к работе элементы И 16 и 19, При сходе апгана " нулевой точки сип-ал маркера датчика 8 меняет полярность с нулевого уровня до еди ничнога, в результате чего срабатывaaò формирователь 15 Mnynscoa, n svnyn;c c его выхода В через И 19 устанавливает триггер 13 в состояние S, подключается элемент И 20 и импульсы генератора 22 через
И 20 и»ЛЛИ 23 поступают на вход "+" цифроаналогового преобразователя 1 следящего привода, после выборки электрического и механического люфта элементов следящего привода движение в направлении +" фиксируется датчиком 8 путем выработки сигналов обратной связи по каналу "-".
П роцесс движе н ия будет и родолжен да. появления слгнала маркера, смена потенциала с единичного на нулевой маркерного сигнала приведет к выработке формирователем 15 импульсов на выходе A. Так как триггер 12 первым импульсом датчика 8 по каналу "-" будет переведен в положение Я, та импульс с выхода А формирователя 15 через И, 17 установит триггер 13 в состояние
R и процесс компенсации прекращается.
При выработке датчикам 8 ложных сиг30
35 налов па каналу "-" дрейф будет происходить импульсу В формирователя 15 переводится в состояние S триггер 14,и компенсационные импульсы ерез И 21 и ИЛИ 24 постуг.ают на вход "-" цифроаналогового преобразователя 1.
Блок 1 управления позициснираванием в ноль состоит из управляемого генер",тора 25 импульсов, и ðâîãî и второго управляемых. делителей 26 и 27, двоичнага счетчика 28,импульсов, регистра 29, программируемого элемента 30 памяти, элемента 31 сравнения кодов, двух
RS-триггеров 32 i», 33 и элемента 34 задержки, первого 35 и второго 36 элементов запрета, первого 37 и второго 38 элементов
ИЛИ (на два входа), трехвхадовога элемента
ИЛИ 39, из шести элементов И 40 — 45, элемента НЕ 46, формирователя 47 импульсов из перепадов потенциала.
55 в направлении "+", Работа устройства в 40 этом режиме отличается только тем, чта по
Формула изобретения
Устройство для повышения точности позиционирования в ноль исполнительных органов станка, состоящее из следящего г1риьада подачи, абр зованного блоком ц .фроаналогавого преобразования, блокам прзаления приводом, электродвигателем
; ривода, шариковинтовой парой и датчиком перемеьцения, а также кулачком, механиче..:и связанным с шарика-винтовой парой, дву,: концевых переключателей, взаимодей;.:гвующих с кулачкам, кнопки предварительI»ай усiàíîâêè, кнопки пуска и Слака управления позиционированием в:-,".г ь, приче:" выходы цифроаналогового преаЗра.-;. sàaòanÿ через блок управления пр лводом соединены с двигателем подач, вал катара го механически связан с шариковинтовой парой и валам датчика перемещения, выходы гереме:.цения каторсго соецинены с пеовой группой информационных входов цифроаналогового преабаазователя, а выход маркера соединен с входом блока управления позиционированием в ноль, второй, третий, четвертый, пятый входы которого соединены соответственHG с выходами концевых переключателел и кнопками "начальной устаноьк. " и "П;:ск". G т л и ч а ю щ а е с R тем, чта, с цел:-.с повышения точности позиционирован1я а ноль путем исключения смеше Ivisf рабочега органа станка =-а счет дрейфа аналоговых элементов привода, устройство дополнительно содержит три RSтриггера, фарп иравэтель импу ьсов из перепадов патенцлала, шасть эгементов И, управляемый гз. -,ератар импульсов и два элемента ИЛ!;. - ричем R- "i $-входы первого цифроаналогового триггера соединены соответственна с второй групгой информацио ных входов блока преобразования, первый выход г,ервого RS-триггера соединен с первыми входами первого и четвертого злемснтсв И саответственно, второй выход соединен с первыми входами второго и третьего эле»»е..-»тов И, причем вторые входы первого и второго элементов И соединены с первым выходам формирователя имгульсoa из перепадов потенциала, вход которага соединен с выходом маокера датчи:;а переме;.. ния, втсрой выход формирователя импульсов из перепадов потенциала соедлнен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы;<старых саед, .нены састветственно с S- входами второго и третьего RS-Tðèrråpîa, первые г<входы которых соединены с выходом кнопки предварительной установки, э вторые
R aõaäû саедине. bf соответственно с ablx0дами пеавага и второго элементов И, выход второго RS-трлггера соединен с первым
1697057 входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И и соединен с выходом управляемого генератора импульсов. вход которого соединен с выходом первого концевого переключателя, второй вход шестого элемента И соединен с выходом третьего RSтриггера, а выход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента И, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами "Плюс" и
5 "Минус" блока управления позиционированием в ноль, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соотвественно с входами "Плюс" . "Минус" цифроаналогово го и реоб рв:-or a res a.
