Устройство для программного управления станком

 

Со оз Советскйк

Социалистических

Реслублик

59З 191

ОП ЙСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. овид-ву— (22) Заявлено 24.06.76 (21) 2375785/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 16,02.78

) М. Кл.е С 05В 19/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР ое делам изобретений и открытий

) УДК 621-503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. И. Коваль, Г. А. Игонин и Г. Я. Кузьмин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

СТАНКОМ

Изобретение относится к системам программного управления и предназначено для компенсации ошибок исполнительного привода, обусловленных мертвым ходом кинематпческой передачи привода; оно может быть использовано в металлорежущих станках с числовым программным управлением.

Известна замкнутая система программного управления, состоящая из устройства числового программного управления и следящего привода подачи, линейный датчик пути которого связали непосредственно с рабочим органом (1). Известная система программного управления характеризуется сложностью и неудобством встройки линейного датчика в рабочую машину, например в станок, а также трудностью обеспечения устойчивости следящего привода системы при критических величинах люфтов кинематической цепи привода, Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, блок задания скорости, интерполятор, другой вход которого подключен ко второму выходу блока задания программы, и последовательно соединенные блок управления, привод, подключенный через кинематическую передачу к рабочему органу, и датчик

2 положения рабочего органа (2J. Это устройство имеет низкую точность.

Целью изобретения является повышение точности. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что оно содержит счетчик импульсов, первый вход которого подключен и третьему выходу блока задания программы, элементы ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами интерполятора, а выходы элементов ИЛИ подключены к другим входам блока управления, и последовательно соединенные формирователь импульсов, подключенный к блоку задания скорости, генератор импульсов, подключенный к счетчику импульсов и к блоку задания скорости, и коммутатор, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока задания программы и к первому входу формирователя импульсов, третий вход коммутатора соединен с пятым выходом блока задания программы и с другим входом формирователя импульсов, а выходы коммутатора подключены ко вторым входам элементов ИЛИ.

На чертеже показана функциональная

25 блок-схема предлагаемого устройства. Оно содержит счетчик 1 импульсов, блок 2 задания программы, интерполятор 3, блок 4 зада ния скорости, блок управления 5, привод 6, кинематическую передачу 7, рабочий орган 8, Зо датчик 9 нолоьксния рабочего оргяня, формн593191

l0

25

Зо

3 о

60 рователь 10 импульсов, генератор 11 импульсов, коммутатор 12 и элементы ИЛИ 13 и 14.

В блок задания программы 2 вводится информация о величине и направлении перемещения рабочего органа. Задаваемое направление перемещения определяется наличием сигнала на одном из выходов блока 2. Интер полятор 3 в соответствии с информацией, поступающей от блока 2, и сигналам, поступающим от блока 4, формирует импульсы задания + f, или — /,, которые поступают на один из входов блока 5 через элементы ИЛИ

13 и 14, а затем — на исполнительный привод 6. Привод 6, отрабатывая заданное персмещснпе через кинем атическую передачу обеспечивает необходимое перемещение рабочего органа. Контроль отр абатываемого перемещения осуществляется датчиком 9.

При движении рабочего органа 3 за,;1Hном направлении кинематическая передача постоянно натянута; мертвый ход, обусловленный чистым кинематическим зазором и упругими деформациями соединения винт — рабочий орган, который не входит в замкнутый контур системы, образуемый датчиком 9, пол пастью выбран и не оказывает влияния на статическую точность системы при отработке программы.

При изменении задаваемого направления перемещения (реверсе) изменяются сигналы на выходах блока 2, а на выходе форми рователя 10 формируется импульс, который одновременно через блок 4 запрещает интерполятору 3 выдачу импульсов задания + f3 илн — и запускает генератор 11. Коммутатор 12 в зависимости от сигнала блока 2 разрешает прохождение импульсов + f „. или — /„для компенсации мертвого хода кипематической передачи, соответственно, в положительном или отрицательном направлении.

1 1мпульсы компенсации мертвого хода + f„ или — f, через элементы ИЛИ 13 и 14 проходят на вход блока 5 и вызывают дополнительный поворот вала привода 6 на угол, неооходимый для выбора мертвого хода соединения винт — рабочий орган, раскрывающегося пря реверсе рабочего органа. Количество импульсов компенсации —, /„или — )„, выдаваемых генератором 11, определяется уставкой счетчика 1, которая поступает из бла ка 2.

Beëè÷èëà уставки назначается по результатам замера величины мертвого «o;là соединения винт — рабочий орган.

При поступлении на вход счетчика 1 необ ходимого количества импульсов на его выходе формируется импульсный сигнал, который останавливает генератор 11 и дает разреше нне на работу блока 4 и интерполятора 3.

Частота компенсирующих импульсов при реально существующих величинах мертвого хода в пределах 0,05 — 0,1 мм может быть выбрана в несколько раз больше частоты им

4 пульсов задания, соответствующей скорости быстрого хода рабочего органа.

В системах программного управления разомкнутого типа (с шаговыми приводами) измеряется мертвый ход всей кинематической цепи привода и вводится соответствующая уставка в счетчик 1.

Применение предлагаемого устройства программного управления снижает статическую ошибку от мертвого хода всей кинематической передачи при шаговом приводе или ее части, не входящей в замкнутый контур системы, образуемый датчиком положения рабочего органа, при следящем приводе до величины, определяемой колебаниями мертвого хода па длине перемещения рабочего органа.

При п рименении в металлорежущих станках с числовым программным управлением погрешность обработки плачевных контура в и погрешность позиционирования рабочего органа, обусловленная мертвым ходом кинематической передачи, может быть снижена до 0,01—

0,03 мм, Формула изобретения

Устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, блок задания скорости и интерполятор, другой вход которого подключен к второму выходу блока задания программы, и последовательно соединенные блок управления, привод, подключенный через кинематическую передачу к рабочему органу, и датчик положения рабочего органа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит счетчик импульсов, первый вход которого подключен к третьему выходу блока задания программы, элементы ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами интерполятора, а выходы элементов

ИЛИ подключены к другим входам блока управления, и последовательно соединенные формирователь импульсов, подключенный к блоку задания скорости, генератор импульсов, подключенный к счетчику импульсов и к блоку задания скорости, и коммутатор, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока задания программы и к первому входу формирователя импульсов, третий вход коммутатора соединен с пятым выходом блока задания программы и с другим, входом формирователя импульсов, а выходы коммутатора подключены ко вторым входам элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 438006, кл. G 05В 19/18, 1971.

2. Патент Великобритании ¹ 1368106, кл. G 4Н, 1971.

593191

Составитель И. Колокольцов

Тсхрсд И. Михайлова

Корректоры: Л. Котова н 3. Тарасова

Редактор Л. Тюрина

Заказ 9326

Г1одписное

МОТ, Загорский филиал

Изд. № 226 Тираж 1109!

1ПО Росударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5