Устройство для адаптивного програм-много управления ctahkom

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>817667 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070/79 (21) 2762787/18-24 (51)М. Кл

G 05 В 19/39 с присоединением заявки М9

Госуяарствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 300381. Бюллетень Йо 12

Дата опубликования описания 300381 (53) УДК 621. 503.. 55 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.М.Гамбург и В.П.Лоншаков (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано на фрезерных станках с числовым программным управлением. Известны устройства для адаптивного программного управления станками, содержащие контур регулирования подачи по отклонению тйхнологичес/ кого параметра от желаемого значения (11 и (2).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее блок задания усилия резания, выход кото- .. рого подключен к суммирующему входу блока сравнения, и последовательно соединенные блок регулирования подачи, блок задания скорости, блок задания программы, блок приводов подач и блок измереяия уСилий резания 21.

Однако это устройство имеет недостаточную надежность управления.

В зависимости от величины припуска и других физико-механических свойств заготовок и инструмента коэффициент усиления контура регулирования изменяется в 100-1000 раз. Это изменение может привести к нарушению устойчивости управления.

Цель изобретения — paculHpeHHe функциональных возможностей устройства.

Постаяленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные переключатель режимов, лентопротяжный механизм, блок авода программы, блок считывания управляющей информации, первый блок сравнения и блок при- . вода цодачи, выходом соединенный с выходом устройства, а также блок измерения усилия резания, блок деления, блок задания усилия резания, выходом соединенный с суммирующим входом второго блока сравнения, блок обратной связи, первый вход которого подключен к выходу блока привода подачи, а выход — к вычитающему входу первого блока сравнения, введены задатчик коэффициента усиления, блок записи коэффициента усиления, блок считываяия коэф,фициента усиления, блок считывания подачи, блок задания режимов и коммутатор, первый вход которого соединен с первым .выходом блока задания режимов, второй выход которого соединен со вторым входом переключате30 ля режимов, второй вход коммутатора

817667 через блок считывания коэффициента усиления соединен со вторым выходом блока ввода программы, третий, четвертый, пятый и шестой входы коммутатора соответственно соединены с выходом блока измерения усилия резания, с выходом задатчика коэффици5 ента усиления, с выходом блока деле;ния и выходом второго блока сравнения, первый выход коммутатора соединен с первым входом переключателя режимов, второй выход — через блок считывания коэффициента усиления со вторым входом блока ввода программы, третий выход коммутатора - с управляющим входом блока обратной связи, а четвертый и пятый выходы коммутатора — с вычитающим входом второго блока сравнения и с первым входом блока деления соответственно, причем третий выход блока ввода программы через блок считывания подачи подклю- 20 чен ко второму входу блока деления.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит лентопротяжный механизм 1, блок 2 ввода програм- мы, блок 3 привода подач, СПИД 4, блок 5 измерения усилия резания, переключатель б режимов, блок 7 записи коэффициента усиления, блок 8 считывания коэффициента усиления, блок 9 считывания подачи, блок 10 задания режимов, коммутатор 11, задатчик 12 коэффициента усиления, блок 13 деления, блок 14 задания усилия реЗания, первый 15 и второй

16 блоки сравнения, блок 17 обратной связи и блок 18 считывания управляющей информации.

Устройство работает следующим образом. 40

Перед началом пробной обработки нервой заготовки партии блок 10 командой с первого выхода подключает через комйутатор 11 блок 5 к входу блока 13, управляющий вход блока 17 — к выходу задатчика 12, выход блока 13 - ко входу блока 7 и отключает выход блока 16 от переключателя б. Такая коммутация обеспечивает формирование разомкнутой системы управления станком по программе, задаваемой блоком 2, причем темп выдачи программы определяется скоростью вращения двигателя механизма 1 и задается переключателем б. Коэффициент усиления замкнутого контура, состоящего из блоков 15,3 и 17, задается задатчиком 12 и поддерживается постоянным в процессе обработки всей детали. Текущие значения усилия 60 резания блоком 5 преобразуются в аналоговый сигнал и .поступают на один вход блока 13, на другой вход которого поступает сигнал о текущей величине подачи инструмента, считываемый блоком 9 с программоносителя.

Блок 13 выполняет операцию

К = 1r

Sf — усилие резания; подачау коэффициент усиления зве,на СПИД, зависящий от параметров процесса обработки. где P

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства создается за счет оптимизации подач инструмента, при этом повышение производительности обработки на 5-10Ъ при действительном фонде времени (2000 часов в год) работы станка и стоимости станко-часа 12 руб. составляет 0,71,5 тыс.руб в год на один станок.

Полученные значения К с помощью блока 7 записываются на программоноситель.

Таким образом, после окончания обработки пробной детали с заданными подачами на магнитной ленте оказываются зафиксированными значения К, соответствующие каждой точке траектории движения инструмента, при этом значения усилия Резания могут отличаться от желаемого значения Н„,, При обработке последующих деталей партии. блок 10 устанавливает коммутатор 11 в такое состояние,при котором выход блока 16 подключается ко второму . входу переключателя б, выход блока

5 — к вычитающему входу блока 16, а управляющий вход блока 17 - к выходу, блока 8. При этом система управления трансформируется в адаптивную (по усилию. резания) с дополнительным заданием управляющего воздействия на блок 17 .от программоносителя.

Управление скоростью магнитной ленты осуществляется по отклонению текущего усилия резания от значения, задаваемого блоком 14. В соответствующих точках обработки коэффициент усиления блока 17 изменяется (по сигналам с блока 8) так, что коэффициент усиления замкнутого контура блок 3— блок 17-блок 15 поддерживается равным обратной величине зарегистрированного значения К. Так как заготовки в партии по физико-механическим свойствам, мало отличаются друг от друга, то значения коэффициента усиления звена

СПИД повторяются в соответствующих точках разных деталей партии и произведение коэффициентов усиления контура блок 3-блок 17-блок 15 и звена СПИД оказывается величиной постоянной (- К-13 . Параметры остальных звеньев

l постоянны и работа адаптивной системы происходит при постоянном коэффициен- те усиления.

817667

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1465/63. Тираж 940 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Устройство для адаптивного программного управления станком, содержащее последовательно соединенные переключатель режимов, лентопротяжный механизм, блок ввода программы, блок считывания управляющей информации, первый блок сравнения и блок привода подачи, выходом соединенный с выходом устройства, а также блок измерения усилия рез :ния, блок деления, блок задания усилия резания, выходом сое-. диненный с суммирующим входом второго блока сравнения, блок обратной связи, первый вход которого подключен к выходу блока привода подачи, а выход — 15 к вычитающему входу первого блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения,функциональных возможностей устройства, в него введены задатчик коэффициента 20 усиления, блок записи коэффифицента усиления, блок считывания коэффициента усиления, блок считывания подачи, блок задания режимов и коммутатор, первый вход которого соединен р5 с первым выходом блока задания режимов, второй выход которого соединен со.вторым входом переключателя режимов, второй вход коммутатора через блок считывания коэффициента усиления соединен со вторым выходом блока ввода программы, третий, четвертый, . пятый и шестой входы коммутатора соответственно соединены с выходом блока измерения усилия резани6, с выходом задатчика коэффициента усиления, с выходом блока деления и выходом второго блока сравнения, первый выход коммутатора соединен с первым входом -переключателя режимов, второй выход— через блок считывания коэффициента усиления со вторым входом блока ввода программы, третий выход коммутатора — с управляющим входом блока обратной связи, а четвертый и пятый выход коммутатора — с вычитающим входом второго блока сравнения и с первым входом блока деления соответственно, причем третий выход блока ввода программы через блок считывания подачи подключен ко второму входу блока деления °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 419847, кл. 0 05 В 13/02, 1974 .

2. Авторское свидетельство СССР.

Р 538345, кл. G 05 В 19/32, 1976 (прототип).