Устройство для адаптивного управления станком

 

(i i) 694834 сов» советскнх 0 Д Я (А Н Я Я

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.77 (21) 2499636/18-24 (51) М. Кл.е

G 05B 19/38

В 23Q 15/00 с присоединением заявки ¹

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.79. Бюллетень № 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 (53) УДК 621.503.55 (088.8) оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. П. Богачев, А. А. Семенов и В. Г. Поздняков (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущих станков (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

СТАНКОМ

Изобретение относится к области автоматизации и, в частности, может использоваться для автоматического управления приводами подачи рабочего органа станка.

Известна система стабилизации силовых 5 параметров резания (силы, мощности или момента) за счет соответствующего автоматического регулирования скорости подачи

f13.

Наиболее близким техническим решени- Ip ем к изобретению является устройство для адаптивного управления станком (2). Это устройство обеспечивает стабилизацию максимального значения силового параметра процесса резания на заданном уровне при периодически изменяющейся нагрузке, например при биении заготовки или инструмента. Устройство содержит последовательно включенные блок сравнения с двумя входами, первый из которых подсоединен к задатчику, корректирующий усилитель, привод рабочего органа станка, станок и датчик силового параметра резания.

В этом устройстве регулирование подачи 25 ведется не по среднему значению силового параметра, а по максимальному. В результате скорость подачи оказывается заниженной, а в среднем станок — недогруженным.

Номинальная мощность используется толь- 30 ко в течение малой части периода колебания нагрузки. Обычно применяемый в механизме главного движения электропривод (асинхронный или постоянного тока) допускает кратковременные значительные перегрузки (до 2 — 4-х кратных потоку двигателя).

Полное использование двигателя достигается при равенстве среднеквадратичного тока номинальному и если кратковременная перегрузка не приведет к достижению максимального уровня, соответствующего критическому моменту у асинхронного двигателя и установки токоограничения для привода постоянного тока. То же самое имеет место, когда максимальная мощность резания ограничена условиями прочности или стойкости инструмента. Таким образом, представляется целесообразным иметь два уровня силового параметра, по которым должно идти регулирование подачи. Среднее за период значение силового параметра должно быть меньше или равно нижнему уровню. Максимальное за период колебания значение силового параметра должно быть меньше верхнего уровня. При работе системы управления должны выполняться оба неравенства.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

694834

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для адаптивного управления станком, содержащее датчик параметра и последовательно соединенные задатчик параметра, блок сравнения, корректирующий 5 усилитель и привод подачи раоочего органа станка, введены последовательно соединенные фиксатор максимального уровня параметра, задатчик уровня параметра и блок выбора максимального сигнала, вы- 10 ход которого подключен к второму входу блока сравнения, а второй вход — к входу фиксатора максимального уровня параметра и к выходу датчика параметра.

На чертеже представлена схема устрой- 15 ства.

Она содержит задатчик 1 параметра, блок 2 сравнения, корректирующий усилн-гсль 3, привод 4 подачи рабочего органа стан а 5, датчик б параметра, фиксатор 7 20 максима".üíîãо уровня параметра, задатчик

8 уровня napaìcòða и блок 9 выбора максимального сигнала с гходами 10 и 11.

Фиксатор 7 может быть вьп..олнен, например, в впдс RC-фильтра с различными по- 25 стоянпымн времени для заряда и разряда конденсатора (постоянная времени для заряда много меньше постоянной времени для разряда конденсатора), задатчпк 8 — в виде потенциометра, а блок 9 — в виде дп- 30 одного элемента ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что допускается кратковременная 30%-ная псрегрузка электродвпга- 35 теля по току. B этом случае коэффициент переда и задатчика 8 следует установить ра:,.1гь м 0,7. Прп отсутствии колебаний во"му1цс шя (глубины резания) устройство устанавливает подачу, обеспечива1ощую мощность резания, заданную задатчиком 1. Прп этом сигнал па входе 11 блока 9 t:и 30с/о больше сигнала I!a входе 10, поэтому otl проходит па выход блока 9, а спгпая с задатчика 8 не сказываст влияния на работу t5 устройства, так как соотзсrcTIIytokt!III диод блока 9 заперт.

Прп появлении колсба;шй1 нагрузк I мень:пс допустимого 30% -ного уровня подача в устройстве остае-.ся прежней, обеспечиваю- 50

Изд. Л б39 Тираж 1015 Подписпое

Типография, пр. Сапунова, 2

1II10 «Поиск > Заказ 2509/14 шсй срсдпсс з:1аченпс мошностн рсзап1.я, равное заданному.

В случае, если колебания мошностп резания оольшс допустимого 30%-ного уровня, сигнал па входе 10 блока 9 оказывастся больше cttrnaла на входе 11 и он проходи 1

I! а BbIXO ч б.IOlva 9, ITO El npIIBOQIIT K уtiICltbшеппю подачи, обеспечивающему непревыIncHIIc верхнего кратковременно допустимого уровня силового параметра.

Таким образом, и прн работе станка в ус; овиях колебаний нагрузки устройство обеспечивает среднюю за период загрузку

СтаНКа, РаВНУЮ НОМИПаЛЬНОй vIOIIIHOCTII PCзанпя, и nol btlncklltc производительности станка. В то же время прп колебаниях нагрузки, достигающих второго уровня, устроиство обеспечивает требуемое для надежной работы уменьшение подачи. Применение устройства позволяет в условиях переменной нагрузки дополнительно использовать резерв мощности, лежащий между первым и вторым предельными уровнями, и за сче1 этого повысить производительность станка.

Фор мул а изобретения

Устройство для адаптивного управления станком, содержащее датчик параметра и последовательно соединенные задатчик параметра, блок сравнения, корректируюший усилитель и привод подачи рабочего органа станка, отл ич а к1 гц ее с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены последовательно соединенные фиксатор максимального уровня параметра, задатчик уровня параметра и блок выбора максимального сигнала. выход которого подключен к второму входу блока сравнения, а второй вход — к входу фиксатора максимального уровня параметра и к выходу датчика параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

М 344633, кл. В 23(,) 15/00, 1970.

2. Лвторское свидетельство СССР

М 511185, кл. В 23@ 15/00, 1974 (протот11п) .