Устройство для автоматического выбора наименьшего угла поворота вращающегося узла станка

 

Использование: станкостроение, устройства автоматической смены инструментов . Сущность изобретения: устройство в дополнение к уже имеющимся блокам имеет преобразователь кода, схему задержки, блок памяти и элемент И, Вход преобразователя кодов подключен к выходу блока задания программы, а выход преобразователя кодов - ко второму входу сумматора. Четвертый выход сумматора посредством схемы задержки соединен со входом блока памяти, выход которого соединен с четвертым входом схемы управления приводом вращения и первым входом элемента И. Второй вход элемента И соединен с датчиком контроля остановки, а выход - с пятым входом схемы управления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 0 3/155

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905273/08 (22) 25,01,91 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Нижегородское стан костроител ьное производственное объединение (72) Е.А. Чернов (56) Авторское свидетельство СССР

hh 643837, кл. G 05 В 19/18, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА НАИМЕНЬШЕГО УГЛА ПОВОРОТА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ УЗЛА СТАНКА (57) Использование: станкостроение, устройства автоматической смены инструментов. Сущность изобретения: устройство в

Изобретение относится к управлению промышленными механизмами и может быть использовано, в частности, для автома-. тического определения направления враще-. ния йнструментальных магазинов станков с

ЧПУ по кратчайшему пути.

Целью изобретения является повышение надежности за счет снижения динамических нагрузок путем обеспечения формирования сигнала замедленного вращения магазина при подходе к позиции остановки для смены инструмента, а также эа счет упрощения структуры устройства.

На фиг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы устройства; на фиг. 3 — аппликация магазина и принцип определения кратчайшего направления вращением.

Устройство для автоматического выбора наименьшего угла поворота вращающе. Ы 1808614 А1 дополнение к уже имеющимся блокам имеет преобразователь кода, схему задержки, блок памяти и элемент И, Вход преобразователя кодов подключен к выходу блока задания программы, а выход преобразователя кодов — ко второму входу сумматора. Четвертый выход сумматора посредством схемы задержки соединен со входом блока памяти, выход которого соединен с четвертым входом схемы управления приводом вращения и первым входом элемента И, Второй вход элемента И соединен с датчиком контроля остановки, а выход — с пятым входом схемы управления. 3 ил. гася узла станка содержит задатчик 1, формирующий двоична-десяти ч н ый (В СД) код задания инструмента, подлежащего поиску, и сигнал счИтывания То. В соответствии с международными стандартами кодирование осуществляется по адресу Т; командоаппарат.2 КА, также выполненный в

ВСД-коде и предназначенный для идентификации гнезд магазина; преобразователь

3 кода задания, формирующий в зависимости от направления вращения код (Тл 1}, позволяющий синтезировать сигнал совпадения кодов за один шаг до остановки; сумматор 4, формирующий абсолютную разность сигналов задания и идентификации Л= IT — КА I, а также сигналы Т > КА, Т < КА и Т: — КА (СОВП); память 5 числа инструментальных гнезд в магазине; блок 6 сравнения на большее и меньшее значение, 1808614

N формирующий выходные сигналы Л - - и

Л ; логический элемент 7 И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ; . N

RS-триггер 8; схему 9 задержки Л г; память

10 сигнала совпадения кодов задания и идентификации СОВП; логический 11 элемент И; схему 12 управления приводом вращения магазина; инструментальный 13 магазин; датчик 14 контроля остановки.

Перечисленные элементы устройства в статическом положении связаны между собой следующим образом.

Первый выход блока задания 1 формирует задающий сигнал быстрого вращения (БВ) для схемы 12 управления приводом вращения инструментального 13 магазина, ВСД-код задатчика 1 поступает на первый вход схемы 4 сумматора, а так же на схему

3 преобразования кодов, управляемую сигналами триггера 8, выход преобразователя

3 кодов соединен со вторым входом схемы

4 сумматора, на третий вход которого поступает ВСД-код командоаппарата 2, идентифицирующего фактическое положение магазина. Код 2 числа инструментальных

N гнезд магазина из памяти 5 поступает на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает модуль разности кодов задания и идентификации Л= 1T — KA I со схемы 4 сумматора, сигналы результатов

N N сравнения Ь -2- и Ь 5- - поступают на первые входы И элемента 7 И вЂ” ИЛИ-НЕ, на вторые входы которых подаются, соответственно, выходные сигналы Т<КА и Т>КА схемы Е сумматоре, в нв третьи входы внешний сигнал разрешения ВРАЩ. Выход элемента

7 И-ИЛИ-НЕ, формирующий рабочий сигнал вращения против часовой стрелки поступает на вход установки RS-триггера 8, выходы которого, формируя сигналы ПРОТИВ и ПО, поступают на второй и третий входы схемы 12 управления приводом вращения, соответственно; четвертый выход схемы 4 сумматора, формирующий сигнал совпадения кодов задания и идентификации СОВП - ((Tn - 1) = КА) через схему 9 задержки At соединен с блоком 10 памяти сигнала совпадения, выход которого формирует сигнал замедления 3АМ и поступает на четвертый вход схемы 12 управления привода вращения, а так же на первый вход логического 11 элемента И, на второй вход которого подается сигнал датчика 14 контроля остановки, а выходлогического 11 элемента И формирует сигнал остановки ОСТ и подается на пятый вход схемы 12 управления приводом вращения инструментального 13 магазина.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания сигнал начальной установки НУ сбрасывает триггер памяти 10 сигнала совпадения, формируя

3AM=0. Триггер 8 устанавливается в состо"0 яние ПО=О; ПРОТИВ=1. Поскольку сигналы

ПО и ПРОТИВ являются чисто информационными, а сигнал То (БВ)=0, то они не приводят к вращению магазина 13. По команде управляющей программы или в наладочном

15 режиме задатчик 1 формирует ВСД-код задания инструмента, подлежащего поиску

Т1, Т2, Т4, Т8, Т10, Т20, Т40 и Т80, а также через выдержку времени сигнал считывания

То. При этом задатчик-1, командоаппарат 2, 20 сумматор 4, память 5, блок сравнения 6, элемент И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 7 при условии наличия сигнала разрешения 8PALLl, = 1 формирует сигнал вращения по кратчайшему пути в соответствии с алгоритмом (см. фиг. 3): — Вращение по часовой стрелке ПО, если Т>КА и Т вЂ” КА <:

2 или Т<КА и Кд-Т ) 2 T e

30 N.

ПО=(T> KA) (л<-2;)+(T< KA) ° (д

N где Л= lT — KAl. — Вращение против часовой стрелки

ПРОТИВ=ПО, 35 ПРОТИВ = ПО = (Т КА) ° (Л ) +

+(T

ПО*=1, то состояние триггера 8 не изменяется ПО=О и П РОТИ В=1, вращение против часовой стрелки. Если же элемент И-ИЛИ45 НЕ формирует сигнал По*=0 то триггер 8 изменяет свое состояние ПО™1. ПРОТИВ=О, вращение по часовой стрелке. По сигналу

То(БВ) схема 12 управления приводом вращения при наличии разрешающих блоки5 ровок расфиксирует (сигнал РАСФ) магазин и при наличии сигнала контроля расфиксации Красф включает быстрое вращение (см. фиг. 2). Тип привода вращения, элек-. трический или гидравлический, принципиального значения не имеет. Сигнал вращения ВРАЩ - О блокирует выход элемента 7 И вЂ” ИЛИ-НЕ, исключая возможное изменение состояния триггера 8. На кажДом шаге магазина 13 при его вращении схемой

4 сумматора — сравнения осуществляется

1808614 срввнение кода командоаппарата KA и выход- . 8) Логический 11 элемент И вЂ” типовая ногО кода преобразователя 3 кодов, формиру. микросхема, ющего ВСД-код. вес которого в зависимости 9) Схема управления приводом врвщеот направления вращения на единицу боль- ния в предмет изобретения не входит, шеилименьшекодазадатчика1.Этонеоб- 5 ее построение зависит от конкретной ходимо для формирования сигнала конструкции инструментального магазин» совпвдения кодов за один шэг до остановки и типа привода, электрического или гидр»ее магазина, т.е. ческого. Схемы стыковки промышленных эяектроприводов твкже подробно описаны, СОВП.((КА)-=Тн) ПО+ 10

10) Датчик 14 контроля остановки — мик+ (KAi=-Тм) ПРОТИВ).ВРАЩ. ропереключатель или любой бесконтактный промышленный датчик, Здесь сигнэл ВРА٠— вспомогательный . Экономический эффект от внедрения блокировочный сигнал, формируемый схе- 15 заявляемого изобретения по сравнению с мой 12 управления приводом вращения. прототипом достигается а счет снижения

При совпадении кодов сигнал СОВП1 и требоввний по жесткости конструкции инсчерез выдержку времени Ьt включэется трументального маг»аинв, увеличения сропамять 10 сигнала совпадения, формируя ков его работы и повышения надежности, сигнал замедления 3AM - 1 для схемы 12 20 что объясняется введение замедленной управления приводом вращения. Выдержка подачи при подходе к позиции остановки, вреМени 4t необходима для исключения обеспечивающий точный останов и снидействия сигнэла датчика 14 контроля оста- . жение динамических нагрузок. Итоговый новку в момент сравнения. Магазин.замед- результат — повышение надежности и проляется и на следующем шаге схема 11 25 изводительности работы. Ориентировочная элемента И формирует сигнал остановки потребность народного хозяйства а подоОСТ- ЗАМ К . Магэзин останавливается и бных устройствах составляет тысячи штук в фиксируется (Ky>

8 формирования сигналов направления 30.. Устройство для автомэтического выбовращения и 9 памяти сигнала совпадения ра наимейьшего угла поворота вращающегокодов. Устройство готово к новому циклу ся узла станка, преимущественно магазина работы.. инструментов станков с ЧПУ, содержэщее

Все блоки устройства выполнены нэ ти- электрически связайные блок памяти, блоки повых известных элементах, принципы по- 35 задания прогрвммы и идентификвции фактистроения которых шарнирно описаны в ческого положения магазине, последовательспецйальной технической литер»туре и . но соединенные сумматоР, блок сравнения, . учебниках,поэтомунетнеобходимостипри- . элемент И-ИЛИ-НЕ и схему управления водитЬ их принципиальные схемы,. приводом;врэщения, о т л и ч а ю щ е е с я

1) Блок задания 1 — это наборное поле 40 тем,.что, с:целью повышения надежности зэ .иэ коммутационных элементов, например, . счет снижения динамических нагрузок пу промышленного галетного переключателя в тем обеспечения формировения сигнела заВСД-ice или устройство числового про- . медленного вращения маг»зина при грвммНого управления.. подходе к позиции оствновки для смены ин2)Командоаппэрат2-этонаборконтах- 45 струмента. оно снабжено преобразоватетных или бесконтактных выключателей. лем кода. схемой задержки, блоком памяти

3) Преобрезователь кода 3, сумматор 4, . иэлементом И, причем вход преобразаватеблок сравнения 6 выполнены по «лассиче- ля кодов подключен к выходу блока задаским описанным принципам, ния программы, а выход преобразователя

4) Память 5 числа гнезде магазине-это SO кодов — к второму входу сумм»тора. а четнабор типовых RS-триггеров или других вертый выход сумматора посредством коммун»ционных вппарэтов, например, пв- схемы задержки соединен с входом блока ремычвк на логические ноль и единицу, памяти, выход которого соединен с четвер5) Логический элемент 7 И-ИЛИ-HE — тым входом схемы управления приводом типова микросхема. 55 вращения и первым входом элемента И, 6)4»мяти 8 и 10-типовые й$-триггеры, второй вход которого соединен с дополни7) Временной элемент 9 - типовая схе- тельно введенным датчиком контроля остема задержки переднего фронта. основаннвя вовки, а выход-с пятым входом упомянутой . на заряде конденсатора. схемы управления, 1808614

1808614

Составитель Е. Чернов

Редактор Л. Волкова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор О, Густи

Заказ 1245 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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