Устройство для программного управления станком Советский патент 1986 года по МПК G05B19/18 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах автоматизации металло режущих станков с программным упралением для организации отработки фиксированных технологических циклов (ФТЦ) в станках токйрно- револьверных, сверлильных, фрезерных, типа обрабатывающий центр и др.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения отработки многократных перемещений, технологических пауз и управления приводом главного движения.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока управления приводом подачи; на фиг.З - схема блока управления приводом главного движения .

Устройство содержит блок 1 памяти, в качестве которого может быть использовано постоянное пере- программируемое ЗУ, задатчики 2-5 перемещений и задатчик 6 скорости, представляющие собой регистры или другие устройства, например наборы тумблеров или клавиш для хранения кодов, счетчик 7 адреса, элемент ИЛИ 8, регистр 9, первый 10 и второй 11 мультиплексоры, .преобразователь 12 кода, управляемый генератор 13, счетчик 14 импульсов, первый 15 и второй 16 элементы И, блок 17 утфавления приводом главного движения, элемент ЗАПРЕТ 18, представляющий собой, например, элемент И р инверсией по управляющему входу, .блок 19 управления приводом подачи одно вибратор ZO.

Управляеьшй генератор (фир,1) содержит цифроаналоговый преобразователь 21, компаратор 22, интегртор 23 и преобразователь 24 напряжения в частоту.

В качестве блока управления подач в устройстве может быть использован, например, блок управления шаговым двигателем, в состав которого входят (фиг.2) распределитель 25 импульсов, преобразующий унитарный код в шестифазную систем прямоугольных импульсов напряжения усилители 26 мощности и шаговый .двигатель 27.

5

134672

Блок управления приводом главного движения (фиг.З) содержит обмотки 28-30 реле с контактами 31-33, источник 34 питания, магнитные пускатели 35 и 36 и двигатель 37, например, переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

Каждый ФТЦ представляется в виде

10 последовательности элементарных операций. Элементарными операциями являются, например: перемещение на заданное расстояние с определенной скоростью или ускорением, включе-

)5 ние или выключение привода главного движения, организация технологической паузы и др. Коды элементарных операций в требуемой последователь- ости хранятся в ячейках блока 1.

20 Для задания ФТЦ в устройство вводятся следуняцие параметры ФТЦ: четыре- значения величин перемещений, записываемые в задатчики 2-5, величина скорости рабочей подачи fff

25 записываемая в задатчик 6, и признак ФТЦ, вводимый в счетчик 7 и представляющий собой номер ячейки блока 1, в которой находится код, соответствуквдий первой элементар-

JQ -ной операции ФТЦ. Кроме того,

монтажным путем задаются постоянные дпя данного станка скорости мии При поступлении запускающего импульса по шине Пуск на элемент ИЛИ В сигналом с выхода :последнего из блока I считывается код первой элементарной операции ФТЦ и записывается в регистр 9. Сигналы с выхода регистра 9 устанавливают в состояния, соответствующие коду элементарной операции, первый 10 и второй 11 мультиплексоры и преобразователь 12 кода. Мультиппексор 10 подключает к входу управляемого генератора 13 соответ- ствуюций код скорости. С мультиплексора 1I поступает на разрядные входы счетчика 14 импульсов код одного из четырех значений перемещений, записываемый в счетчик по - сигналу с выхода элемента ИЛИ 8. На выходах преобразователя 12 кода формируются в соответствии с кодом элементарной операдии сигналы направления перемещения + или -, поступающие соответственно на входы элементов И 15 и 16, сигналы Пуск вправо, Пуск влево и Стоп, юступающие в блок 17 и сигнал

40

45

50

55

Конец ФТЦ, выдаваемый в последней элементарной операции ФТЦ на выходную -лшну,

Генератор 13 формирует импульсы с частотой, пропорциональной входному коду, т.е. заданной скорости. Кроме того, он. обеспечивает плавное .изменение частоты при ступейча ом изменении входного кода, что не- обходамо для обеспечения плавного резгона или торможения привода. В цриведенном варианте генератора это происходит следукхцим образом.

При изменении входного кода изменяется нащ яжешге на выходе цифроанапогового преобразователя 21 вследствие . lero на вйходе ком паратора 22 устанавливается напряжение соответствующей полярности. Это приводит к плавному нарастанию или убыванию напряжения на выходе интегратора 23 до тех пор, пока оно не сравняется с напряжением, формируемым .цифроаналоговым преобразователем 21. В соответствии с изменением напряжения интегратора 23 будет изменяться и частота импульсов на выходе преобразователя .24 напряжения в частоту.

Код требуемого перемещения записывается в счетчик 14 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 8. По этому сигналу старший разряд счетчика 14, Являющийся выходным, устанавливаетс в состояние, соответствуняцее состоянию шины Конец ФГЦ, т.е. в О При этом снимается запрет с элемент ЗАПРЕТ 18 и импульсы с генератора ;13 начнут поступать на вычитающий ;вход счетчика 14 и через один из . элементов И - на соответствующий заданному направлению перемещения вход блока 19. После поступления числа импульсов соответствующего заданному перемещению счетчик .14 перейдет через нулевое состояние. ;При этом сигнал на выходе его стар- 1шего разряда принимает значение 1 и запрещает прохождение импульсов от генератора 13 через элемент ЗАП- PET 18. Одновибратор 20 при поступ- лешш на его вход 1 выдает короткий импульс, который изменяет на единицу состояние счетчика 7 и чере элемент ИЛИ В осуществляет считывание из блока I в регистр 9 кода следующей элементарной операции а. также запись в счетчик 14 нового кода перемещения. Таким образом.

134674

при выполнении элементарной операции на привод поступит число импульсов, пропорциональное заданной величине перемещения.

Блок 19 работает следующим образом.

В зависимости от входа, по кото- .рому поступают импульсы, распредели- тель 25 (4иг,2) формирует на своих .Q выходах прямую или обратную после- jДoвaтeльнocти прямоугольных импульсов напряжения,. Эти импульсы усиливаются усилителями 26 и поступают на двигатель 27, обеспечивая его ,е поворот в fpe6yeMOM направлении на величину, пропорциональную коли- : честву поступивших импульсов.

Блок 17 (фиг.З) работает следующим образом.

Сигналы напряжения Пуск вправо .или Пуск влево поступают иа обмотки реле 29 или 30, которые своими контактами 32 или 33 включают магнитные пускатели 35 или 36. Маг- 25 нитные пускатели подключают обмотки двигателя 37 к источнику 34 miTaHHH в соответствии с требуемым направлением вращения. При поступлении сигнала Стоп на обмотку реле 28 размыкается контакт 31, магнитные пускатели 3 и 36 обесточиваются и отключают двигатель 37 от источника 34 питания.

При отработке технологической паузы в счетчик 14 также вводится- 35 одно из значений перемещений, а . на генератор 13 поступает код скорости, но с преобразователя 12 кода не выдаются на элементы И 15 и 16

еигналы направления перемещения и, 40

20

30

45

следовательно, в этом случае на привод импульсы не поступают. Величина паузы собтветствует времени, проходящему до перехода счетчика импульсов через О, т.е. определяется величинами кодов, цоступаю-

щих в счетчик 14 и в генератор 13,

Последней элементарной операцией цикла является операция, по которой на выводе Конец ФТЦ преобразова- 50 теля 12 кода формируется сигнал 1. В этом случае после поступления сигнала с элемента ИЛИ 8 в старшем разряде счетчика 14 сохраняется сое- тояние 1, элемент ЗАПРЕТ 18 оста- 55 ется закрытым для импульсов генератора 13 и устройство прекращает вы- борку ячеек из блока памяти до поступления сигнала Пуск..

Слово элемеитгфной операции, счи тываемое из блока 1 в регистр 9, содержит восемь разрядов: два разря а утфавляют первым мультиплексором 10, два разряда управляют мультиплексором II и четыре разряда поступают на вход преобразователя 12 коОВ.

f k

При состояиии разрядов 01 первый мультиплексор подключает, к управляемому генератору код скорости РМИН при 10 - Ррав I при 11 - при 00 скорбеть равна нулю.

Для большинства циклов в задат- чики 2-5 и, следовательно, на входы

Формула нзобретения55 счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом элемента

Устройство для программногоЗАПРЕТ, первый, второй, третий и

управления станком, содержащеечетвертый задатчики перемещений.

мультиплексора I поступают; величина быстрого перемещения инструмента к детали до начала торможеня Z, величина .пути торможения до рабочей скорости Сг, величина прохода в детали на рабочей скорости К и величина пути торможения с рабочей скорости до остановки С к

В этом случае состояния мультиплексору 11 в зависимости от управяющего кода могут быть следующие: код 11 срответствует подключению Z, 10-К, 01 - Сг, 00 г- С к. Примерное

состояние выходов преобразователя 12 кода в зависимости от входного кода приведено в таблице.

блок управления приводом подачи, два элемента И регистр и элемент ИЛИ, отличающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него вве- дены задатчик скорости, счетчик адреса, блок памяти, преобразователь кода, блок управления приводо главного движения, первый и второй мультиплексоры, управляемый генератор, одновибратор, при этом выход задатчика скорости соединен с первым информационным входом первого мультиплексора, второй и третий информационные входы которого являются входами устройства, выход первого, второго, третьего и четвертого задатчиков перемещений соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым инфор- ttau oHmttai входами второго мультиплексора, выход которого соединен с разрядными входами счетчика импульсов, выход которого соединен с управляющим входом элемента ЗАПРЕТ и с входом одновибратора, клход которого соединен со счетным входом счетчика и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является запускающим, а выход соединен с управляющими вхо

10

134678

дами блока памяти, регистра и счет- чика импульсов, разрядные входы счетчика адреса являются входами устройства, а выходы соединены с адресными входами блока памяти, выходы которого соединены с информационными входами регистра, первый и третий выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго мультиплексоров, второй выход регистра подключен к информационным входам преобразователя кода, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, третий, четвертый и пятый выходы - соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления приводом главного движения, шестой выход - с устано- вочным входом старшего разряда счетчика импульсов, входы управляемого генератора подключены к выходу первого мультиплексора, а выход - к информационному входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выходы которых ключены соответственно к первым и вторым входам блока управления приводом подач.

15

20

25

30

гнвче

Фиг.

Фиг,.2

Редактор Н.Данкулич

Составитель В Копьшов

Техред Ж.Кастелевич Корректор Е.Сирохман

Заказ 780/57Тираж 837Подписное

ВНИИПИ Государственного ко ттета СССР

по делам изобретений и открытий 113035 Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1Ш11 Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.З

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техник, предаазначено для использования в системах автоматизации металлорежущих-стайков с програьг- мным управлением для организации отработки фиксированных технологических циклов (ФТЦ) в станках то- карио-револьверных, сверлильных, фрезерных, типа обрабатывающий IjeHTp и др. и позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения отработки многократных перемещений, технологических пауз и управления приводом главного движения. Параметры «ИСЦ с задаТчиков через второй мульти- ппексор записываются .в счетчик импульсов по сигналу с выхода элемента И1Ш. Другие пгфаметры ФГЦ с - чика через первый мультиплексор записываются в управляемой генератор и в счетчик адреса, - с которого поступают в блок памяти, а по сигналам с элемента ИЛИ считывается код .первой ФТЦ в регистр, сигналами с выхода которого производится установка в соответствующее состояние первого и второго мультиплексоров и преобразователя кодов. Генератор формирует импульсы с частотой, пропорциональной входному коду, которые поступают на элемент ЗАПРЕТ, управляемый старшим разрядом счетчика, с которого сигнал поступает и на одновибратор, задавая тем самым состоянне сигналу Конец ФТЦ. С выхода элемента ЗАПРЕТ и соответствующих вь1ходов преобразователя кода через первый и второй элементы И сигналы поступают на блок управле ниэ приводом подачи. С выхода преобразователя на блок управления приводом главного движения поступают сигналы Пуск вправо, Пуск влево и Стоп, а иа выход устройства и вход счетчика - Коиец ФТЦ. 3 ил., 1 табл. (Л N9 СО |4:а О) .4j