Система позиционного программного управления металлорежущими станками

 

Всеююзыхкрт

ыт е нт но- "- " " "="." о и-и-с-д-н-и е

269246

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21с, 45/33

Заявлено 05.VII 1967 (,% 1169792/25-8) МПК G 05f

УДК 621.9.05-529(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.IV.1970. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 14Х111.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Я. Г. Гольдин, А. Ю. Мальчик, Ю. Н. Решетников, С. С. Казанский и В. Г. Заборовский

Заявитель

Особое конструкторское бюро станкостроения

СИСТЕМА ПОЗИЦИОННОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ с присоединением заявки №

Известны системы позиционного программного управления (СППУ) металлорежугцими станками, содержащие блоки ввода и памяти программ, датчики обратной связи (фазовыс или импульсные), соединенные с одной стороны с исполнительным органом .станка, а с другой через логические элементы — с блоком формирования команд для упра влс»ия приводом, перемещаю1цим исполнительный орган станка.

Описываемая система позиционного программного управления металлореж шими станками отличается тем, что к выходам датчиков обратной связи и к выходам блока памяти заданной координаты подключены две группы схем совпадения. осугцествляюгцие поразрядно ввод информации, одни из которых непосредственно, а другие через блок аналог — цифра, в сумматор по сигналам с тактирующего распределителя, подключенного одновременно ко входам схем совпадения, блоку аналог — цифра и сумматору, синхронизированпых генератором связанных частот, а также тем, что в блоке преобразования аналог — цифра ко входам сложения и вычитания

25 ревер сив ного счетчика подключены ключ сложения и ключ вычитания, каждый,из которых состоит из схемы совпадения и триггера.

Такое выполнение системы позиционного программного управления обеспечивает новы- 30 шенис помехоустойчивости и упрощает конструкцию системы, а также снижает требования к точности датчиков обратной связи старших разрядов за счет осуществления пропорциональной коррекции цифрового значения каждого разряда координаты по цифровому з»ачснию предыдущего младшего разряда.

На фиг. 1 изображена структурная схема описываемой системы позиционного программного управления; на фиг. 2 — структурная схема олока преобразования фазы в цифру (блок аналог — цифра); на фиг. 3 — временная диаграмма, поясняющая работу блока преобразования фазы в цифру (блок аналог — цифра).

Система позиционного программного управления мсталлорежугцими станками содержит блок ввода программы 1, а также блок памяти программы 2. К каждому десятичному разряду памяти присоединены схемы совпадения

8, выходы которых подключены к входам логического элемента «ИЛИ» 4. Блок датчиков обратной связи (ДОС) 5 состоит из редуктора, на осях которого установлены сельсины.

Число сельсинов зависит от максимальной величины перемещения подвижного органа.

Передача между валами редуктора осуществляется шестеренками с передаточным отношением 1: 10.

Сельсины приводятся во вращение при дви2

3 женин управляемого органа при помощи зубчатой рейки. На первичные обмотки сельсинов подается трехфазное напряжение питания от генератора связанных частот (ГСЧ) б. Ко вторичным обмоткам сельсино в и к одной из фаз напряжения питания подключены схемы

7, которые генерируют в момент перехода сннусоидального напряжения через ноль. К выходам схем 7 присоединены схемы совпадения

8, выходы которых подключены ко входам логического элемента «ИЛИ» 9. Группы схем совпадения 8 и 8 управляются от тактирующего распределителя 10, к шинам которого они подключены. Ко входу блока 11 преобразования фазы в цифру (блок аналог — цифра) подключен логический элемент «ИЛИ» 9, а выход блока — ко входу одноразрядного сумматора 12. К другому входу сумматора 12 присоединен логический элемент «ИЛИ» 4.

Информация .с сумматора поступает на блок 18 управления, приводом, двигатель 14 которого осуществляет дневи>кение управляемого органа. Кроме фазового импульса с ДОС и,импульсов опорной частоты U к блоку 11 подключены шины от тактирующего,распределителя 10, по которым подается последовательность импульсов, синхронно овязанных с импульсами опорной частоты (Uqpf — импульсы с частотой в 10,раз больше опорной;

U, импульсы с частотой в 100 раз больше опор.ной).

Блок преобразования аналоговой величины фазового сдвига импульса с ДОС в двоичнодесятичньш код (см, фиг. 2) состоит из реверсивного одноразрядного десятичного счетчика

15, на вход которого подключены логические элементы «И» 1б и 17, образующие с триггерами 18 и 19 два ключа. Пер вый ключ, состоящий из триггера 18 и элемента «И» 1б, открывается импульсом U с ДОС и закрывается импульсом переполнения счетчика. Второй ключ, состоящий из триггера 19 и элемента

«И» 17, открывается импульсом переполнения счетчика и закрывается опорным импульсом

Uf

Блок 20 служит для сдав ига импульса опор1 ной частоты U на время — — для временного

10f согласования работы блока. Оба ключа управляют,поступлением импульсов U„f и U, f на,входы реверсивного счетчика.

Величина координаты, на которую устанавливается подвижной орган станка, считывается блоком 1 ввода программы и запоминается в блоке 2 памяти в двоично-десятичном коде.

Схемы 3 совпадения, управляемые поочередно сигналами с тактирующего распределителя

10, опрашивают поразрядно блок 2 памяти, причем опрос ведется от младшего разряда к старшему, а циклы опроса всех разрядов повторяются с частотой сканирования. Синхронно с первой группой схем 8 совпадения работает другая гру ппа схем 8 совпадения, осуществляющих опрос положения ДОС 5, Величина отработанной координаты выра>кается

39246

4 фазовым сдвигом импульсов с ДОС, генерируемых схемами 7, по отношению к импульсу

Uf опорной частоты (см. фиг. 3). Через логический элемент «ИЛИ» 9 фазовые импульсы

У,. поочередно поступают на вход блока II преобразования фазы в цифру, где кроме преобразования осуществляется поразрядная коррекция. Фазовый импульс U опрокидывает триггер 18, и через логический элемент «И»

16 на вход сложения реверсивного счетчика 15 поступают импульсы U, < . Если в счетчике было уже записано значение предыдущего десятичного разряда, например число 4, то после прихода шестого импульса U, на выходе счетчика возникает импульс перевы полнения U,,, который через триггер 18 прекращает подачу импульсов U, f, но через триггер 19 и логический элемент 17 разрешает подачу импульсов U„ íà вход вычитания счетчика 15. Вычитание импульсов Uggf Inpoисходит до тех пор, пока на триггер 19 йе поступит импульс U», представляющий собой опорный импульс Uf, сдвинутый по фазе па

1 постоянную величину р= . После этого мо10f мента состояние счетчика отражает цифровое значение того десятичного разряда, фазовый импульс которого U, поступал на вход блока 11.

На фиг. 3 показана диаграмма работы блока аналог — цифра при обработке результатов считывания только двух разрядов с числовым значением 35 с учетом, что в предыдущем младшем разряде было число 4, т. е. полное число 354.

Из диаграммы видно, что импульсы U, оо всегда сдвигают фазовый импульс U- з положение У„таким образом, что в какой бы момент времени по отношению к опорному импульсу он,не пришел, он всегда попадает в середину периода импульсов U„. Тем самым достигается возможность колебания этого импульса от своего истинного поло>кения в зависимости от неточности ДОС в пределах

Лгу=+0,45 . Такое колебание никак не

10/ скажется на результате определения цифрового значения, разряда в счетчике 15. Коррекция десятичного разряда характеризуется сдвигом импульса переполнения (l счетчика по отношению к поло>кению фазового импульса

Цо

С выхода логичеокого элемента «ИЛИ» 4 на вход сложения одноразрядного сумматора

12 поступает поразрядно информация о величине заданной координаты в двоично-десятичном коде. Одновременно íà вход вычитания сумматора 12 подается поразрядно информация о .величине отработанной координаты из

GJ101

Результат поразрядного сравнения двух ко269246

Выход ординат подается на вход блок-управления приводом 18, который вырабатывает сигналы для управления движением подвижного органа станка. Тактирующий .распределитель 10 работает в режиме делителя высокой частоты, посту паюи ей с ГСЧ б. Кроме того, для синхронизации работы распределителя со:всей схемой на него подаются импульсы У1 опорной частоты.

Предмет изобретения !. Система позиционного программного управления металлэрежущими станками, содержащая блоки, ввода и памяти программы, подключенные к одному входу сумматора, и датчики обратной связи, .п редставляющие собой поразрядные аналоговые датчики, на пример фазовые, подключенные к другому входу сумматора, осуществляющего сравнение заданной и отработанной координат, к выходу которого подсоединен блок формирования кома нд для управления приводом, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости системы, к выходам датчиков ооратной связи и к выходам блока памяти заданной координаты подключены две группы схем совпадения, осуществляющие поразрядно ввод информации, один из которых непосредственно, а другие через блок аналог — цифра, в сумматор по сигналам с тактирующего распределителя, подключенного одновременно ко входам схем совпадения, блоку аналог — циф1О ра и сумматору, синхронизированных генератором связанных частот.

2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения требований к точности датчиков обратной связи старших разрядов за счет осуществления .пропорциональной коррекции цифрового значения каждого разряда координаты по цифровому значению предыдущего младшего разряда в блоке преобразования аналог — цифра ко входам сложения и

>0 вычитания реверсивного счетчика подключены ключ сложения и ключ вычитания, каждый из которых:состоит из схемы совпадения и триггераа.. 269246 ф((г.3

Редактор Н. Вирко

Заказ 2077(1 Тираж 480 Подписное (1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 т а

I 7ю г у

Составитель Н. Слатин

Техред 3. Н. Тараненко

Корректоры: Л. Корогод и В. Петрова