Устройство для программного управленияприводом ctahka

 

«i830312 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 250779 (21) 2801366/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150581. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 180581 (5$ ) + „з

G 05 В 19/37

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621-503. .55 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.A. Вабак, A.Â. Гиль, В.А. Ратмиров, А.Г. Розинов и Э.Л. Тихомиров 1

I ..

Ордена Трудового Красного Знамени экспериме тальйый -. науч lo" êññëåäoâàòåëücêèÈ институт металлорежущйх"станков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРИВОДОМ СТАНКА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и, в частности, к числовому программному управлению, и может быть использовано при построении систем числового программного управления станками.

Известны измерительные преобразователи для программного управления, содержащие датчик положения, подключенный к приводу, и задатчик положения, соединенные с фаэовым дискриминатором, нелинейные формирователи и релейные элементы (1j.

Однако такое устройство характеризуется большой сложностью, а также имеет большие статические и динамические погрешности преобразования перемещений исполнительного механизма.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для программного управления, которое имеет беэобмоточный ротор, статор с секциями обмоток возбуждения и вторичных обмоток, подключенных к соответствующим входам и выходам делителя:импульсно-фазового устройства программного управления приводом f2 ).

Однако такое устройство для достижения требуемой дискретности необходимо присоединить к двигателю привода подач с помощью мультипликатора. Поэтому, при применении таких измерительных преобразователей не обеспечивается высокая точность, надежность и, кроме того, существенно усложняется конструкция станка в.связи с необходимостью применения прецизионных мультипликаторов с различными передаточными отношениями, в зависимости от шага ходового винта и требуемой дискретности.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения перемещений.

Цель достигается тем, что в устройство для программного управления приводом станка, содержащее многополюсный измерительный вращающийся пре2О образователь и последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фазовый дискриминатор, усилитель мощности и двигатель, а также фильтр нижних частот, выходом соеди25 ненный со вторым входом Фазового . дискриминатора, и блок алгебраического суммирования, одним входом соединенный с выходом генератора импульсов, другие входы являются вхоЗО дами устройства, а выходом — co вхо

830312 дом делителя напряжения, введены дешифратор, элементы И,первый и второй триггеры и блок коммутации, первые

-входы которого соединены с выходами триггеров, вторые входы — с выходами измерительного преобразователя, первый выход — co нходом фильтра нижних частот, а вторые выходы — со входами многополюсного измерительного вращающегося преобразователя, входы дешифратора соединены с выходами делителя напряжения, а выходы — с соответствующими входами элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров.

На чертеже представлена блок-схема измерительного преобразователя для 15 программного управления.

Устройство для программного управления приводом станка содержит генератор 1 импульсов, блок 2 алгебраического суммирования, дешифратор 3, 20 делитель 4 частоты питания, состоящий из декад 5-7, декады 8-10 входят в дешифратор 3, элементы И 11-14, первый 15 и второй 16 триггеры, делитель 17 частоты, Фазовый дискриминатор 18, фильтр 19 нижних частот, усилитель 20 мощности, двигатель 21, винт 22 ходовой, привод 23, блок 24 коммутации и измерительный преобразователь 25.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы тактовой частоты генератора 1, через блок 2 алгебраического суммирования, заполняют делитель 4 частоты питания. Делитель 4 частоты питания состоит из 1-й декады 5 делителя частоты питания, 2-й декады 6 делителя частоты питания, 3-й декады 7 делителя частоты питания, дешифратор из дешифратора 1-й декады 8, 4р дешифратора 2-й декады 9, дешифратора 3-й декады 10.

Числовые выходы дешифраторов 0,1, 2...8,9 соединяются в соответствии с выбранным объемом делителя и диск- 45 ретностью со входами элементов совпадения. Выходы элемента И„„ соединены с первым входом триггера 15, выход элемента И соединен с первым входом триггера 16, выход элемента И„ соединен со вторым входом триггера 15, а выход элемента И.„4 со входом триггера 16 и вторым входом декады 7. Выходы триггеров 15 и 16 являются выходами выбора объема и дискретности системы.

На чертеже дан вариант соединения числовых выходов дешифраторов со входами элементов И„„, И„., при делении фазы преобразователя, равном 200.

B исходном состоянии на вторых щ выходах декад содержатся сигналы логическая "1", а на остальных — логический "0". Соответственно и на первых (нулевых ) числовых выходах дешифраторов так же содержатся логичес- 65 кие "1", а на всех остальных — логические "0". Элементы И вЂ” И вЂ” за44 14 крыты. Триггеры находятся в нулевом состоянии. По мере заполнения декад, состояние кодовых выходов декад и, соответственно, кодовых входов дешифраторов изменяется в соответствии с количеством поступивших на вход первой декады импульсов.

Пятидесятый импульс на входе первой декады приводит к появлению логической "1" на шестом числовом выходе дешифратора второй декады и на всех входах И4 присутствуют логические

"1". И „ открывается, что приводит к переключению триггера 15 в единичное состояние. После поступления на вход первой декады ста импульсов открывается И 4 и в единичное состояние переключается триггер 16. Стопятидесятый импульс открывает И, и триггер

15 снова переключается в нулевое состояние. Двухсотый импульс откроет

И 4 и в нулевое состояние переключается триггер 16. Одновременно в исходное состояние устанавливается третья декада. (Первые две декады при

Этом в силу цикличности их работы будут в исходном состоянии). . Таким образом, на выходах делителя 4 частоты питания будут циклические прямоугольные сигналы, сдвинутые на 1/4 периода работы системы, необходимые для запитки преобразователя.

При необходимости в объеме устройства, равном, например, 500 на выход

И< должен проходить 125-й входной импульс, на выход И 4 — 250-й, на выход И„ — 375-й, на выход И 4 — 500-й.

Для этого входы И необходймо соединить с б-м числовым ныходом дешифратора первой декады, 3-м числовым выходом дешифратора 2-.й декады и 2-числовым выходом дешифратора 3-й декады.

Входы И соединяются с 1-м выходом дешифратора 1-й декады, б-м выходом дешифратора 2-й декады и 3-м выходом,дешифратора 3-й декады. Входы

И „ соединяются с б-м выходом дешифратора 1-й декады, 8-м выходом дешифратора 3-й декады, и 4 выходом дешифратора 3-й декады. Входы И44 соеДиняются с первыми выходами дешифраторон 1-й.и 2-й декад и с б-м выходом третьей декады.

Делитель 4 частоты через выходы питает коммутирующий блок 24 перничные обмотки (обмотки возбуждения) измерительного преобразователя 25. Выходы вторичных обмоток измерительного преобразователя подключаются через блок коммутации к фильтру 19 нижних частот.

Таким образом блок коммутации обеспечивает коммутацию обмоток измерительного преобразователя, при которой число пар полюсон выбирается из ряда Р, 2р, 3Р и т.д. (в приве830312 денном примере для простоты рассмотрения число пар полюсов может выбираться равным Р).

В связи с этим выполняется соотношение хв

PN ип

N где К вЂ” дискретность устройства, мм;

t„„ — перемещение организма, соответствующее периоду изменения сигнала преобразователя, мм;

t — шаг ходового-винта (перемехь щение механизма за один оборот ходового винта), мм 15 и — объем делителя частоты, Р— число полюсов измерительного преобразователя.

Использование новых элементов, соединение измерительного преобразо- 20 вателя с валом двигателя, соединение между собой секций обмоток статора измерительного преобразователя так, что число пар полюсов статора кратно шагу ходового винта привода, введение р5 в делитель дешифраторов, логических элементов И и триггеров, а также воэможность простым способом изменять дискретность системы при любом значении шага ходового винта выгодно отли- З чает предлагаемый измерительный преобразователь от известного, так как повышается точность и надежность измерения перемещений, упрощается сис.тема импульсно-фазового программного управления за счет сокращения объема делителя, и, кроме того, существенно упрощается конструкция механизма привода подач за счет исключения преци ионного мультипликатора с большим передаточным соотношением.

Формула изобретения

Устройство для программного управления приводом станка, содержащее многополюсный измерительный вращающийся преобразователь и последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фазовый дискриминатор, усилитель мощности и двигатель, а также фильтр нижних частот, выходом соединенный со вторым входом фазового дискриминатора, и блок алгебраического суммирования, одним входом соединенный с выходом генератора импульсов, другие входы являются входами устройства, а выходом— со входом делителя напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в него введены дешифратор,элементы И, первый и второй триггеры и блок коммутации, первые входы которого соединены с выходами триггеров, вторые входы — с выходами измерительного преобразователя, первый выход — со входом фильтра нижних частот, а вторые выходы — co входами многополюсного измерительного вращающего преобразователя, входы дешифратора соединены с выходами делителя напряжения, а выходы — с соответствующими входами элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 456257, кл. С 05 В 19/32, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 435505, кл. G 05 В 19/36, 1973.

830312

Тираж 940 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

j13035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Заказ 370 1/78

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

Составитель И. Швец

Редактор .".. Погорипяк Техред 3. Фанта Корректор М. Демчик