Устройство для программного управления станком

 

Сотоэ Советскмх

Соцмалмстмческмх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш)8621 19 (61) Дополнительное к нвт. свид-ву (sl)M. Кл. (22) Заявлено 29.12.79 (21) 2861605/18-24 с лрмсоедмненмем заявки J%

6 05 В 19/407

Гесударственный комитат

СССР (28) Приоритет

10 делам нзабретеннй

II втхрытнй (.53) УДК 621.503. .55 (088.8) Опубликовано 07.09.81, бюллетень йв 33

Дат» опубликования описаммн07.09.81 (72) Авторы изобретения

В. Л. Кошкин, 10. А. Симепкий и A. И. Лапандин!

- -. 1

1. (71) Заявитель (54) УСТРОЙГТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ.

СТАНКОМ

Изобг тение о-чосится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах числового программного управления металлорежущими станками и другими видами технологического оборудования.

Известно устройство для автоматического разгона и торможения, состоящее из последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, делителя частоты, накопителя, управляемого счетчика, реверсивного счетчика и блока вентилей, вторая группа входов которых присоединена к вгяходам делителей частоты 11).

К недостаткам этого устройства относятся изменение ускорений и превышение максимальных величин ускорений разгонов торможения в случае использования коррекции скорости подачи с помощью изменения частоты ГТИ, невозможность автоматического включения различных величин коррекций скоростей подач на различных участках программы.

Известно также устройство для разгона и торможения исполнительного двигателя станка, содержащее последовательно соединенные суммируннпий счетчик, блок управления, рсвсрсивный счетчик и блок ключей; другие входы которого подключены к выходам свяэанмых между собой генератора импульсов и делителя частоты, и последовательно соединенные генератор опорных импульсов и блок вычисления, вход кото рого полключен к выходу делителя частоты, а выход — к входу суммирующего счетчика. Это устройство обеспечивает автоматическую стабилизацию ускорений, т. е. превышение ими максимально допустимого уровни (2).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления подачей, содержащее блок задания программы, подключенный через реверсивный счетчик к индикатору и логическому блоку, соединенному

15с блоком выбора частот и через коммутатор с шаговым двигателем (3).

Недостатком этого устройства является низкая точность работы.

Целью изобретения является расширение об20 ласти применения устройства за счет обеспече- . ния автоматического введения различных по величине коррекций скоростей подачи или оборотов шпинделя и повышение точности работы за

9 4 мы номер коррекции по команде, поступающей с выхода узла 2, переписывается в регистр 6 (регистр рабочей памяти номера коррекции).

Код номера коррекции с выхода регистра б поступает на входы дешнфратора 7. При этом на выходе дешифратора 7, соответствующем коду номера коррекции, появляется сигнал, открываянций один нз ключей 8 — 15 Сигналы открывающие ключи 8 — 15, поступают также на входы блока 17 и включают лампочку, индицирующую орган регулирования того генератора, выход которого через один из ключей

8 — 15 в это время подкг очен к элементу 19.

Таким образом, оператор всегда знает, какую ручку он должен повернуть в каждый текущий момент времени для оперативного вмешательства в программу. Выход дешнфратора 7, управляющий ключом 16, не имеет связи с блоком 17, так как на второй вход ключа 16 подается с выхода узла 18 частота кварцевого генератора, которая является эталонной, соответствующей коррекции

0 и, следовательно, нерегулнруемой. Если все лампочки на пульте оператора погашены, это означает, что устройство работает в этот момент от эталонной частоты и вмешательство оператора в этот момент невозможно. С выхода элемента И

19 частота f ð поступает на вход блока 3, где из нее в соответствии с заданным программой кодом формируется частота задания подачи fgy . с

Положительный импульс этой частоты с выхода блока 3 поступает на вход элемента И вЂ” НЕ 20, на втором входе которого в это время имеется положительный потенциал с выхода элемента

И вЂ” НЕ 23, поэтому элемент И вЂ” НЕ 20 срабатывает и устанавливает в "1" RS-триггер 21. Прн этом с выхода RS-триггера 21 на вход J триггера 22 поступает,единичный сигнал, на вход К вЂ” нулевой, Поэтом, первый же импульс частоты forp с выхода генератора 24, поступающий на синхро вход Ж-триггера 22, установит его в единичное состояние по своему заднему фронту. Этот им,пульс через элемент И вЂ” НЕ 23 не пройдет, так как благодаря задержке в 0 К-триггере 22 к моменту окончания действия этого импульса на входе элемента И вЂ” НЕ разрешающий потенциал на друтом его входе еще не появляется. Следующий импульс генератора 24 пройдет через элемент И вЂ” НЕ 23 и поступит, иа вход блока 4, например интерполятора, в качестве импульса частоты, задающей скорость управления. Этот же импульс возвращает в нулевое состоянике RSтриггер 21 и является сигналом "Запрет" для элемента И вЂ” НЕ 20. Таким образом, иа каждый импульс с выхода блока 3, поступающий на вход

° элемента 20, на вход блока 4 с выхода weмента 23 будет поступать один импульс. Т. е. на вход блока 4 будет поступать выходная частота

Фу, блока 3. Положение изменится, когда выс ходная частота блока 3 превысит половинную

3 86211 смт автоматического исключения превышения выходной частотой задающего устройства максимальной частоты, воспринимаемой приводом. . казанная цель достигается тем, что в устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные бло задания информации, блок выбора частоты подачи н блок задания скорости, причем соответствующие выходы блока задашься информации соединены с вторыми входами блока задания скорости, с первыми входами блока управления, введены генератор частоты ограничения и последовательно соединенные первый элемент И вЂ” НЕ, RS-триггер, 1 К-триггер и второй элемент И вЂ” НЕ, выход которого подключен к второму входу 15 блока управления, к R-входу RS-триггера и к первому входу первого элемента И вЂ” НЕ, соединенного вторым входом с выходом блока задания скорости, а выход генератора частоты ограннче подключен K sropoM1 входу Bropo го элемента И вЂ” НЕ и к сиихронизирукнцему входу 3 К-триггера.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — график изменения частоты на входе блока управления.

Устройство содержит узел 1 ввода программы, узел 2 центрального управления, блок 3 задания скорости, блок 4 уиравления, регистры

5 и 6, дешифратор 7, ключи 9-16, блок 17 индикации, узел 18 генераторов, элемент И 19, первый элемент 20 И вЂ” НЕ, RS-триггер )1„J Kтриггер 22, второй элемент 23 И вЂ” НЕ, генера.тор 24 частоты ограничения, блок 25 задания информации и блок 26 выбора частоты подачи.

На фиг. 2 обозначены 7ФЭ вЂ” максимальная 35 частота, воспринимаемая блоком.4, например иитерполятором или приводом, f =, f f, /2, т, е. равна половинной частоте генератора 24 и — номинальная частота любого иэ генеEloи — ио раторов узла 18 при коэффициенте коррекции о скорости, реВНоМ 1> T. е. точно равная частота кварцевого генератора узла 18; f р — частота иа входе блока 3, изменяемая в результате коррекций частот узла 18; fg — программно заданная частота на входе бло са 4; f — частота 45 на выходе элемента И вЂ” НЕ 23; 1 . — частота на выходе блока 3.

Устройство работает следующим образом.

Информация управляющей нрограммы поступает на вход узла 1, в котором она дешифри- 5О руется и распределяется по всем другим блокам устройства следующим образом. Информация о режимах работы поступает в узел 2, код скорости передается в блок 3, и геометрическая информация заносится в блок 4. Номер кор- 55 рекции скорости заносится в регистр 5, являю -. щийся регистром промежуточной памяти. Узел

2 синхронизирует работу всех блоков устрой ства. При отработке очередного кадра. програм.

S. 8621 частоту генератора 24, что может случиться (см. фиг. 2), когда на некотором участке программы задана скорость, близкая к максимальной, а оператор откорректировал частоту генератора узла 18 в большую сторону. Тогда эа два периода выходной частоты генератора 24 на вход элемента И вЂ” НЕ 20 поступит несколько импульсов, которые, постуцая на единичный вход й$-триггера 21, только подтвердят его единичное состояние, а частота на выходе элемента И вЂ” НЕ

23 будет равна половинной частоте генератора 24.

Эта половинная частота выбирается равной максимальной частоте, воспринимаемой блоком 4— „ц „с, поэтому несмотря на произвольное использование коррекции скоростей оператором 15 в настоящем устройстве потери информации и связанные с этим искажения траектории в блоке 4 не будут иметь места.

Действительно, несмотря на превышение частотой f 8 значения f e,÷àñòoòý f на выходе 20 блока 4 нигде ее не превышает.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность широкого непользования разнонаправленных (в плюс или минус) коррекций скоростей на различных этапах отработки 2$ программы с вводом их непосредственно во время обработки детаж ; позволяет исключить потери путевой информации в случае выхода откорректированной частоты эа пределы возможностей блока управления перемещением 4. Это 3О позволяет значительно сократить цикл отладки программы обработки детали, особенно на токарных станках, так как в новых программах для этих станков 80% ошибок составляют ошибки выбора режимов, а ие геометрии. Кроме то- з

ro снижается брак из — за непредвиденных искажений траекторий- обработки, вызванных nme19 б рей путевой информации из — за превьппення максимальных скоростей.

Формула изобретения

Устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные блок задания информации, блок выбора

v частоты подачи и блок задания скорости, причем соответствующие выходы блока задания информации соединены с вторыми входами блока задания скорости и с первыми входами блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и расширения области применения устройства, в него введены генератор частоты ограничения и последовательно соединенные первый элемент

И вЂ” НЕ, RS-триггер, 3 К-триттер и второй элемент И вЂ” HE, выход которого подключен ко второму входу блока управления. К R-входу

RS-трнттера и к первому входу первого элемента И-НЕ, соединенного вторым входом с выходом блока задания скорости, а выход генератора частоты ограничения подключен к второму входу второго элемента И вЂ” НЕ и к синхрониэирувлцему входу .1 К-триггера.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Сб. "Способы подготовки программ и интерполяторы для контурных систем числового управления станками".. М., "Машиностроение", 1910, * 96.

2. Авторекое свидетельство СССР И 506001, кл. G 05 В 19/18, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР И 363996, кл. G 05 В 19/18, 1971 (прототип).

862119

Составитель Н. Белинкова

Техред С. Мигунова

Корректор С. Роипсо

Ре дактор Л. Утехина

Филиал 11ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6611/42 Тираж 940

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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