Устройство для периодической подачи копировально-фрезерного станка Советский патент 1984 года по МПК G05B19/18 

2. Устройство поп. 1, отли- чающеес я тем, что блок формирования импульсов отсчета состоит из и -каналов, каждый из которых со-, держит D -триггер, формирователь импульсов и элемент И, подключенный выходом к 5-входу D -триггера, соединенного С -входом с шиной установки нуля,а выходом - с входом формирователя импульсов; подключенного выходом к соответствующему выходу блока формирования импульсов отсчета.

причем первые входы элементов И всех каналов подключены к измерительному входу блока формирования импульсов отсчета, а второй вход элемента И каждого канала соединен с соответствующим тактовым входом блока формирования импульсов отсчета; выход формирователя импул сов i -го канала подключен к R-входу триггера (н-)-го кансша при i i -9- и

(i- )-го канала при i -5

Изобретение относится к автомати зированному электроприводу и предназначено для преимущественного при менения в копировально-фрезерных станках. Известно устройство для периодической подачи в металлорежущих стан ках, которое содержит датчик перемицения, связанный с подвижным узлом станка, а также набор счетчиков импульсов. Информацией о перемещени узла служат поступающие с датчика импульсы. Счетчики, входящие в состав поивода, подсчитывают поступаю щие импульсы. Количество поступающи импульсов определяет величину перио дической подачи. При этом в данном приводе благодаря набору счетчиков учитывается разгон и выбег двигателя, а также общее .перемещение периодической подачи 1. Однако при дрейфе импульсов датчика во все счетчики вводится ложная информация, что снижает достоверность отработки величины подачи. Наиболее близким к изобретению является устройство для периодической псяачи, используемое в копировально-фрезерных станках с высокомоментными-двигателями,в корпус кото.рых встроены револьверы, используемые в качестве датчиков перемещения. УстрСйство для периодической подачи содержит блок формирования измерительного сигнала, подключенный вхо;ioM к датчику перемещения, связанного с подвижным узлом станка, а также генератор тактовых импульсов и счетчик . Информацией о фактическом перемещении узла станка., является величина сдвига по фазе сигнала датчика перемещения. Сигнал, поступающий на вход блока формирования измерительного сигнала, преобразуется в прямоугольный импульс длительностью 1 мксек. Генератор тактовых импульсов содержит собственно генератор и делитель. В делителе осуществляется деление тактовой последовательности импульсов, поступающих от генератора, в отношении, определяемом необходимой дискретностью отсчета пути по выбранной координате. При перемещении узла станка изменяется фаза выходного сигнала резольвера, и при этом триггер памяти переходит то в состояние , то в состояние О . Количество переходов в единичные состояния триггера памяти подсчитывается счетчиком 1. Однако при дрейфе измерительного импульса триггер памяти вырабатывает импульсы при отсутствии перемещения. В результате количество подсчитанных счетчиком импульсов не соответствует заданному числу импуль-. сов, что ведет к снижению достоверности отработки величины периодической подачи. Цель изобретения - повышение точности устройства путем исключения повторных отсчетов тактовых импульсов. Поставленная цель достигается тем, что устройство для периодической подачи копировально-фрезерного станка, состоящее из формирователя измерительного сигнала, подключенного входом к датчику перемещения, так. тового генератора и счетчика импульсов , содержит распределитель импульсов, блок формирования импульсов отсчета, элемент ИЛИ, подключенный выходом к входу счетчика, а входами - к выходам блока формирования импульсов отсчета, соединенного изме-. рительным входом с выходом формирователя измерительного сигнала, а тактовыми входами - с соответствующими выходами распределителя импульсов, связанного входом с тактовым генератором. Кроме того, блок формирования импульсов отсчета состоит из и -каналов, каждый из которадх содержит D триггер, формирователь импульсов и элемент И, подключенный выходом к 5 -входу D -триггера, соединенного С -входом с шиной установки нуля а выходом - с входом формирователя импульсов, подключенного выходом к соответствукнцему выходу блока формирования импульсов отсчета, причем первые входы элементов И всех каналов объединены и подключены к измерительному входу блока формирования импульсов отсчета, а второй вход элемента И каждого канала соединен с соответствующим тактовым входом блока формирования импульСов отсчета; выход формирователя им1ульсов i -го канала подключен к R -входу триггера (i + -г-)-го канала при

n

n 2 п

(i )-го канала при

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для периодической подачи копировальнофрезерного станка; на фиг, 2 - временные диаграммы работы предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 перемещений , формирователь 2 измерительного сигнала, тактовый генератор 3, распределитель 4 импульсов, блок 5 формирования импульсов отсчета, элемент 6 ИЛИ, счетчик 7.

Блок формирования импульсов отсчета содержит по числу каналов элементы 8 И, триггеры 9, формирователи импульсов 10,

Распределитель импульсов ссщержит счетчик 11 тактовых импульсов и дешифратор 12.

Датчик 1 перемещений (фиг.1) связан с подвижным органом станка. Выход датчика 1 соединен с входом блока 2. Тактовый генератор 3 подключен к входу распределителя 4 импульсов , который имеет четное число выходов, равное б в конкретном варианте исполнения ().

Каиадый выход распределителя им-, пульсов соединен с соответствующим тактовым входом блока 5 формирования импульсов отсчета. Выход формирователя 2 подключен к измерительному входу блока 5.

Выходы блока 5 подключены к входам элемента б ИЛИ, выход которого соединен с входом йчетчика 7. Блок 5 выполнен шеетиканальным.

Первый вход.элемента 8 и каждого канала является одним из тактовых

входов блока 5. Вторые входы элементов 8 всех каналов объединены и образуют измерительный вход блока 5 Выходом каждого канала блока 5 является выход формирователя 10.

Выход элеме та 8 подключен к S-входу триггера 9, а выход триггёра соединен с входом формирователя 10,

Выход формирователя 10 i-того канала соединен в общем случае с R-входом триггера (i )-го канала при i i и и (i- %)-го канала прИ1- ,

Рассмотрим случай, когда § 3, тогда i+5 4. При этом второй вход триггера первого канала соединен с выходом четвертого канала, а выход первого канала псдключен к Влоду триггера четвертого канала. .

С -входы триггеров всех каналов объединены и соединены с внешним источником импульса установки в начальное состояние.

Количество выходов распределителя 4 и соответственно число каналов блока 5 выбирается в зависимости от величины дрейфа измерительного сигнала на выходе блока 2 по отношению к тактовым импульсам. При дрейфе измерительного сигнала возникают ложные, повторные совпадения его с импульсами тактовой последовательности при отсутствии переметцения подвижного узла станка.

Для повышения достоверности отработки величины периодической подачи из последовательности тактовых импульсов исключаются те из них, с которыми измерительный сигнал один раз уже совпал. Исключается такое количество импульсов, равное ,

чтобы образованный ими временной интервал запрета был больше зоны дрейфа измерительного сигнала.

С учетом реального дрейфа измерительного сигнала число было

выбрано равным Предпочтительной является структура, в которой каждому каналу соответствует симметричный, парный ему канал, приведенньй1 в состояние готовности тогда, когда первый упомянутый канал находится в состоянии запрета фиксации совпадения. Поэтому общее число каналов выбрано четным и равным и

В описываемом случае распределитель 4 выполнен в вище последовательно соединенных счетчика 11 и дешифратора 12. Вход счетчика 11 являётся входом распределителя 4, -а выходы дешифратора 12 - выходами распределителя 4. Следует отметить, что емкость счётчика 11 и количество выходов дешифратора равно h .

Формирователь 10 выполнен в виде генератора одиночных импульсов. Он, например, может быть выполнен в виде одновибратора, генерирующего на выходе но1млированные по длительности

импульсы.,

Устройство работает следующим образом.

Информацшо о перемещении узла устройство получает от датчика 1 (фиг.1), который подключен к входу блока 2. В блоке 2 из сигнала датчика перемещения формируется измерительный импульс (фиг. 2о) , который подается на все вторые входы эл ментов 8 И всех каналов блока 5.

Тактовый генератор 3 генерирует последовательность импульсов, которые поступают на вход распределителя 4 тактовых импульсов {фиг.1). Распределение по каналам достигается за счет того, что иМпульсы генератора 3 изменяют состояние выходов счетчика 11, Выходы счетчика 11 подсоединены к входам дешифратора 12, который преобразует конкретную комбинацшо эх4дй(шк сигналов в сигнал только на хздиом из б выходов дешифратора. Счетчик 11 за счет обратных связей рассчитан на фиксирование б состояний.

Выходные сигналы дешифратора 12 имеют вид последовательности П-образных импульсов длительностью 1/6 периода следования, что равно периоду тактовых импульсов на входе распределителя и существенно повышает достоверность отсчета (фиг, 28 v

Выходные сигналы детиифратора 12 попадают на соответствукяцие первые входы элементов И каадого канала блока 5 формирования импульсов от-счета.

Триггеры всех каналов предварительно устанавливаются в начальное состояние. Для этого С -входа (входы синхронизации) объединяют, и на них подается импульс начальной установки от внешнего источника, при этомD-входы всех триггеров подсоединены постоянно к логическому О, Поскольку на D -входах постоянно имеется логический О, все 1} -триггеры устанавливаются в кулевое состояние.

При совпадении измерительного импульса с одним из тактовых импульсов на выходе элемента И в одном из каналов появляется импульс. Этот импульс, подаваемый триггера канала, в котором произошло совпадение, переводит триггер в единичное состояние. При этом на выходе этого триггера возникает перепад напряжения (фиг. 2w). Возникший отрицательный перепад напряжения занускает формирователь 10. В качестве простейшего формирователя может быть использована, например, дифференцирующая КС-цепь. Сформированный таким образом короткий импульс (фиг. 2Л) через элемент б поступает на вход счетчика 7.Импульс

на входе счетчика показан на фиг.2м. При перемещении подвижного узла изменяется фаза измерительного импульса на выходе формирователя 2 и фиксируются его совпадения с тактовыми импульсами в соседних каналах. При этом в счетчик 7 заносятся очередные импульсы. Количестве) импульсов, подсчитанное счетчиком 7, определяет величину периодической пода чи.

Запрет фиксирования повторных совпадений в 1-том канале осуществляется до тех пор, пока триггер в этом же канале не вернется в исходное состояние.

Установка триггера в i-том канале в исходное состояние во время работы осуществляется подачей импульса установки на R -вход триггера. Это произойдет при фиксировании совпадений измерительного сигнала с тактовым импульсом в (+ )-ом

канале, если -i -ив ( - )-о канале, если i о рассматриваемом случае ( у- 3,

тогда i 1- 2 4) импульс на возврат триггера в исходное состояние в первом канале поступает с выхода четвертого канала, а возврат триггера четвертого канала осуществляется с выхода первого канала. В момент фиксирования совпадения импульс, выработанный формирователем 10, устанавливает триггер первого канала в исходное состояние (фиг.2и к.

Временной интервал, в котором не фиксируются совпадения измерительного сигнала с тактовыми импульсами, равей длительности -9- тактовых игуетульсов. Импульс возврата триггера i -того канала в исходное состояние вырабатывается на выходе канала, смещенного относительно -ого канала на . При опросе каналов тактовыми импульсами по замкнутому KOJjbuy (когда после опроса п-го канала опрашивается 1-ый канал условие, в соответствии с которым выбирается N-номер канала, с выхода которого поступает импульс, возвращакадий В -триггер в исходное состояние, записывается как N

i + при i - и N при i ---

Следовательно, при изменении фазы измерительного импульса и совпадении его с каждым тактовым импульсом от. 1 до -й- на выходе каждоfo канала формируется только один импульс, который сосчитывается счет чиком 7, .

Использование предлагаемого уст-ч ройства позволит повысить достоверность отсчета периодической подачи, особенно при ее малой величине и

больших скоростях. Оно обеспечивает равномерные величины периодичес кой подачи, что уменьшает послестаночную доработку изделий.