Устройство для программного управления

 

Соиээ Соввтсннх

Соцналнстнмвскнх

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

И ЗОЫ Ет И Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03.09.75 (21) 2169768/24 с присоединением заявки №вЂ”

Гааударстааиный каматат

6авата Маааатраа СССР аа даяам аэааретанаа и аткрытай (2Э) Приоритето†(43) Опубликоваио05.04.78,Бюллетень № 13 (4б) Дата опубликования опнсания14.03.78 (72) Авторы изобретения

А. Г. Лаврехо и М. И. Коваль (71) Заявитель

Предлагаемое изобретение относится

Ф к области автомааического управления исполнительными механизмами и может применяться для числового программного управления металпорежушими станками, имер килимы лифт в кинематике приводов.

Известны следящие приводы с коррекцией кинематического люфта, осуществляемой охватом в зоне люфта преобразователя и двигателя жесткими обратными связями по скорости двигателя jl) нли по положению его вала P2j

Недостатками известных приводов являются пониженные точность и скорость слежения в зоне люфта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее блок управления и последовательно соединенные блок задания программы, делитель частоты, фазовый дискриминатор и привод с кинематнческим люфтом, подключенный к первому и второму датчикам перемещений t3) .

Недостатком этого устройства является низкие точность и быстродействие из а влияния люфта при отсутствии программы, т.к. устройство при этом замкнуто на второй датчик перемещений.

11елью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства эа счет обеспечения его устойчивости в зоне люфта при отсутствии программы.

Эта цель достигается тем, что устройство содержит коммутатор, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а выход - к другому входу делителя частоты, элементы И-ИЛИ, первые входы которого подключены к датчикам перемещений, а выход — ко входу блока управлеу ния и другому входу фазового дискриминатора, и формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом блока задания программы, а выходы формирователя импульсов подключены к соответствуюао шим входам коммутатора, блока управления и элемента И-ИЛИ.

Структурная схема устройства программного управления представлена на чертеже, Устройство содержит блок 1 задания

25 программы, делитель 2 частоты, фазовый (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

© 1662

3 дискриминатор 3, привод 4 с кинематическим люфтом, первый датчик 5 перемещений, второй датчик 6 перемен»ений, элемент 7 И-ИЛИ, блок 8 управления, коммутатор 9 и формирователь 10 импульсов.

Датчики 5 н 6 перемещений подсоединены к приводу 4 до и после кинематического люфта.

Делитель 2 частоты состоит из двоичного счетчика, стробируюшего формирователя, дешифратора и элементе И.

Блок 8 управления состоит иэ триггера, элементе И-HE с задержкой фронта по одному из входрв и элемента И.

На чертеже приняты условные обозначения:

1 е — частота задающих импульсов; З - т -, где х и f,<- частоиьг тактовых и прог- З реммных импульсов; х - частота модулированных по фазе импульсов;

11,4 - частоты импульсов первого и второго датчиков перемещений; 25 — частота широтно-модулированных у импульсов;

9 - одиночный импульс, формируемый при изменении знака импульсов 1 „;

33 -одиночный импульс, формйруемый прч изменении знака и окончании импульсов

1„ 9 2 - од и н о ч н ыiй и м п у л ь с, равный d3>:/сй

Делйтель 2 частоты служит для деления частоты f > до частоты и модуляции по фазе импульсов 3 в функции частоты,:, . Требуемый коэффициент деления К достигается охватом младших разрядов счетчика обратной связью по выходу старших разрядов через стробируюший 40 формирователь. Дешифратор и элемент И формируют выходные импульсы о

Блок S управления и коммутатор 9 служат для оперативной и автоматической установки начального фазового сдвига фн между импульсами f и х 1 или f 2 . °

Оперативная установка осуществляется при запуске устройстве по первому импульсу . По команде Сброс" блок 8 управ1 ления кратковременно открывается и пропускает один импульс g на вход коммутеk тора 9, Последний распределяет импульс между установочными входами счетч ика йо двоичному коду числа К, соответствующего половине объема счетчика.

В счетчик записывается число К, . Б результате первый импульс х на выходе делителя 2 частоты появится после подачи на его вход Ц» импульсов

6О

Поскольку /К = 4 f =2, то на2 чальный фазовый сдвиг между импульсами х и 4 <: составит 180

Фазовый дискриминатор 3 преобразует импульсы 3g и f g или k Z в ши ротно-модулированные импульсы f характеризуемые, сквежностью ac . lpga

В о . «О 4Н =180 М, =2 и привод 4 неподвижен. При1я90$ g ikg оС с 4 Ьса и привод 4 имеет скорость слежения, пропорциональную мгновенному рассогласовани.о .А,Ц» . (или Ь о, ч о то же самое).

Импульсный Формирователь 10 слцкит для формирования импульсов О

31 21 31 по первому, второму и третьему выходам.

Импульс Ю» имеет длительность, равную времени прохождения приводом люфта. Импульс U g имеет переменную длительность, равную длительности импульса 0 при изменении знака импульсов 5 н и равную длительности паузы при окончании импульсов и

В исходном состоянии устройства импульсы:х ооттссууттссттввууюютт, уровни 3 и U равны "О, а .Π— 1". При этом элемент 7

И-ИЛИ открыт для импульсов f.1 и зак- рыт для импульсов:х . Привод 4 замкнут на первый датчик 5 перемещений и неподвижен у .одной иэ границ люфта.

При появлении импульсов f с тем же знаком, что был до их окончания, уровень

О1, остается по - прежнему 0", е уровень Dg понижается с "1 до "0", что приводит к переключению элемента 7 И-ИЛИ и появлению дифференцированного импуль Q»» . Последний, имитируя команду "

"Сброс", кратковременно открывает блок 8 управления для первого импульса

Далее аналогично описанному повторяется согласование делителя 2 частоты со вторым датчиком 6 перемещений. »1ежду импульсами.. х: и х устанавливается начальный фазовый сдвиг ц)„=180; который затем о изменяется до Ц)»р + Ь y . Привод 4

Н приобретает заданную скорость и направление слежения.

При последующем изменении знакй импульсов х на противоположный уровни

31 и U возрастают с 0" до "1" и вновь появляется дифференцированный импульс Ц . 1 .Г-Й уровень Ц -> закрывает элемент 7 И-ИЛИ для импульсов 2 и открывает для импульсов 1» . Импульс

U кратковременно открывает блок 8 управления для первого импульса

Ю В

1 -й уровень й» изменяет код коммутации первого импульса f» в коммутаторе

9 в зависимости от нового знака импульсов и.предварительно установленной велйчины лифта. Новый код коммутации

5 соответствует числу Й = g < 4 Ц > где

Й - величина люфта. B счетчик записывается число К . В результате между импульсами и 1 устанавливается начальный фазовый сдвиг q)„=$80 4 g y, где. Й Ц> -мгновенное рассогласование, равное люфту. Привод 4 реверснруется,, форсированно отрабатывая рассогласования а р с контролем по первому датчику 5-перемещений, 10

После выхода привода 4 из люфта уровни U и L3 вновь понижаются с "1 до "О н появляется дифференцированный импульс

П „„..В коммутаторе 9 восстанавливается прежний код коммутации .И, и происхо- 15 дит повторнод согиасование делителя 2 частоти со вторым датчиком 6 перемещений.

Привод 4 приобретает заданную скорость с новым направлением слежения.

При окончании импульсов 4 g уровень 29

t3 < остается равным "О, а уровень О возрастает с "0" до 1 ", что приводит к очередному переключению элемента-7 И-ИЛИ и появиению дифференцированного импульса

U . Происходит повторное согласование б делителя 2 частоты с первым датчиком 5 перемещений. Устройство возвращается в состояние, отличающееся от исходного поло;. жением привода у противоположной границы люфта. N

Таким образом, замыкание приоодв в зоне люфта на первый датчик 5 перемэ;пений и восстановление за границами люфта связи по второму датчику 6 перемещений с предварительным согласованием с ними делителя 2 частоты повышает точность слежения привода 4 при сохранении его устойчивости в зоне люфта.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства дпя программного управления определена по повьппепню производительности работы тяжелых вертиквльнофрезерных станков с ЧПУ модепей 6560ФЗ, разрабатываемых в Ульяновском ГСКБ. Расчетная эффективность от внедренн» устройства на этих станках составляет 7,2 тыс. руб. в год.

Форму лв изобретены я

Устройство для программного управления, содержащее блок управления и последовательно соединенные блок задания программы, делитель частоты, фазовЬИ дискрие минатор и привод с кинематическнм люфтом, подключенный к первому и второму датчикам перемещений, о т п и ч в ю ш ее " я тем, что, с цепью повышения точ-. ности устройства, оно содержит коммутатор, первый вход которого подключен к вы« ходу блока управления, а выход - к другому входу делителя частоты, элемент И-ИЛИ первые входы которого подключены к датчикам перемещений, а выход — ко входу блока управления и другому входу фазового дискриминатора, и формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом блока задания программы, а выходы формирователя импульсов подключены к соответствующим входам коммутатора, блока улр=.:аления и элемента И-ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бровман Я. С. "Спедлший электропривод металлорежу ипх станков, М., Зпектричество, 1964, % 8, с. 13-18.

2. Авторское свидетельство % 180232, кл. 5 05 В 5/00, 1963, 3. Авторское свндетопьство % l432454, кл. Q 05 В 11/01, 1972.

0НИИПИ Заказ 1654/7

Тирвж 1 033 Подписное филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4