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

1 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для программного управления металлорежущими станками. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - пример выполнения второго логического блока; на фиг. 3 -функциональная схема блока управления: на Фиг. временные диаграммы напряжений (U1 сигнал Конец отработки кадра,поступающий на входы инвертора и одновибратора блока управления; U2 -- сиг нал на выходе инвертора; U3 - сигнал на вькоде одновибратора; UA - сигнал на выходе элемента задержки; U5 сигнал Конец переписи на выходе ин вертора; иб - сигнал на выходе эле-. мента задержки). Устройство содержит блок 1 управления, второй логический блок 2, генератор 3 импульсов, первый элемент И 4, счетчик 5 импульсо13, блок 6 программы, блок 7 буферной памяти, блок 8 рабочей памяти, интерполятор 9, первый логический блок 10, триггер 11 коррекции, датчик 12 фиксации начала движения рабочего органа ста ка, рабочий орган 13,станка, привод 14, элемент ИЖ 15, одновибратор 16 D-триггер 17 и второй элемент И 18. Второй логический блок 2 содержи элементы И 19 и 20 и инвертор 21. Блок 1 управления содержит инвер тор 22, одновибратор 23, элемент 24 задержки, инвертор 25 и элемент 26 задержки. Первый логический блок 10 предназ начен для вьщачи сигнала, запускающего триггер 11 в случае, если в блоках 7 и 8 соответственно буферной и рабочей памяти взведены противоположные триггеры знака. Второй логический блок 2 предна начен; для перекрытия по окончании отработки кадра (в случае, если взведен триггер 11) первого элемент И 4 с целью задержки отработки следующего кадра до окончания выборки люфта и ДЛЯподачи через элемент ИЛИ 15 на привод 14 импульсов с генерат ра 3 до Момента выборки люфта (т.е. до выключения триггера 11). Устройство работает следующим об разом. 32 После включения питания все элеенты устройства.устанавливаются в ачальное состояние, причем D-тригер 17 в положении запуска. Програма обработки, состоящая из отдельных адров, считывается с перфоленты блоом 6 ввода по команде блока 1 управения в блок 7 и по мере отработки кадров, содержащихся в блоке 8 рабоей памяти U, переписывается из буерной памяти в рабочую память, выходы которой управляют интерполятором, вьщающим за один цикл работы счетчика 5 число импульсов, равное числу, записанному в блоке рабочей памяти перемещений. По окончании отработки кадра (т.е. при переполнении счетчика 5) блок 1 управления при помощи элемента И 4 отключает выход генератора 3 от входа счетчика 5, производит сброс блока 8 рабочей памяти, далее переписывает содержимое буферной памяти в рабочую с одновременным сбросом буферной памяти и формирует сигнал для нового кадра, поступающий в блок 7 буферной памяти через блок 6 ввода программы. Если после записи нового кадра в буферную память информация о знаках перемещений в буферной памяти и в рабочей памяти противоположна, при помощи блока 10, подключенного к выходам буферной и рабочей памяти знака перемещений, взводится триггер 11 коррекции, подготавливающий к работе блок 2 и выдающий сигнал, по которому одновибратор формирует короткий импульс для сброса D-триггера 17. По окончании отработки кадра, содержащегося в рабочей памяти,производится сброс рабочей памяти,перепись в нее содержимого буферной памяти и ввод в буферную память нового кадра с перфоленты. Далее по сигналу Конец переписи , подаваемому с блока гправления на блок 2, последний продолжает удерживать элемент И 4 в закрытом состоянии, что задерживает начало отработки кадра, содержащегося в рабочей памяти, и . производится коррекция люфта следующим образом. Блок 2 пропускает импульсы с выхода генератора 3 на первьш выход элемента ИЛИ 15 и на вход привода, благодаря чему производится выборка люфта, которая заканчивается в момент трогания рабочего органа 13. Этот момент фиксирует датчик 12, который сбрасывает триггер 11 коррекции, выключает блок 2, открывающий при этом элемент И 4 и разрывающий цепь между выходом генератора 3 и первым входом элемента ИЛИ 15. Последний корректирующий импульс который отрабатывается приводом как первый шаг перемещения рабочего орга на станка в процессе выборки люфта, а следовательно, по которому датчик фиксации начала движения формирует сиг нал, сбрасывающий триггер 1 1 коррекции добавляется к сумме управляющих импульсов, поступающих с выхода интерполятора 9 в процесс отработки кадра после выборки люфта. Чтобы устранить постоянную погрещность коррекции люфта, равную одному импульсу, необходимо первый импульс вычесть и управляющих импульсов с выхода интерполятора 9. Реализуется это следующим образом. Поступление первого импульса на второй вход элемента ИЛИ 15 с выхода интерполятора 9 через элемент И 18 -запрещается сбросовым состоянием D-триггера 17, который взводится по заднему фронту первого управляющего импульса (на D-вход триггера 17 постоянно подается уровень логической 1), в результате чего размещается проход последующих выходных импульсов через элемент И 18 и элемент ИЛИ 15 на привод 14. В случае одинаковой информации о знаках перемещений в буферной памяти и рабочей памяти триггер 11 коррекции остается сброшенным и с выхода одновибратора не последует импульс сброса D-триггер 17 остается во взведенном состоянии, что соответствует прохождению импульсов с выхода интерполятора 9 без вычета первого импульса на привод подач. Второй логический блок 2 работает следующим образом Сигнал Конец переписи поступает с блока 1 управления на.один из 3x0дов элемента И 19 блока 2, с выхода которого формируется сигнал, поступающий через инвертор 21 на вход первого элемента И 4, для блокировки прохождения импульсов с генератора 3 на вход счетчика 5. Е то же время импульсы с выхода генератора 3 по ступают через элемент И 20 блока 2 на вход элемента ИЛИ 15, Этот режим работы блока продолжается в течение наличия сигнала логической 1 подаваемого с выхода триггера 11. После снятия этого сигнала блок 2 переходит в другой режим работы. Поступление импульсов с генератора 3 Ка выход элемента И 20 блока 2 прекращается. В то же время выходом инвертор 21 разрешает подачу импульсов генератора 3 на счетчик 5 через элемент И 4. Первый логический блок 10 является схемой сложения по модулю 2. Блок 1 управления работает следующим образом. С поступлением сигнала Конец отработки кадра с выхода счетчика 5 импульсов на вход блока 1 на инверторе 22 формируется сигнал, который поступает на вход элемента И 4 и отключает выход генератора 3 от выхода счетчика 5 импульсов. На одновибраторе 23 вырабатывается короткий импульс, который подается на вход блока 8 рабочей памяти для его сброса и задерживается на элементе 24 задержки прежде, чем поступает на вход блока 8 буферной памяти для переписи информации из блока 7 буферной памяти в блок 8 рабочей памяти с последующи щим сбросом блока буферной памяти. На вход второго логического блока 2 подается сигнал Конец переписи, который формируется на инверторе 25 из сигнала, поступающего с выхода элемента 24 задержки на входы инвертора 25 и элемента 26 задержки. С выхода элемента 26 задержанный импульс подается на вход блока 6 ввода программы для считывания нового кадра с программоносителя в блок7 буферной памяти. Поскольку в процессе эксплуатации величина погрешности непостоянная, то возникает необходимость пересоставления программы с учетом нового значения погрешности,а предлагаемое устройство обеспечивает коррекцию погрешности на люфт. Применение предлагаемого устройста позволяет снизить постоянную погешность коррекции люфта, равную одному шагу привода. Ф-ормула изобретения Устройство для программного управ ления, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов,,первый элемент И, счетчик импульсов и интерполятор, а также последовател но соединенные блок управления, блок ввода программы, блок буферной памяти, блок рабочей памяти, первый логический блок, триггер коррекции, второй логический блок, элемент ИЛИ, привод рабочего органа, а также датчик фиксации начала движения рабочего органа, выход которого соединен с вторым входом триггера коррекции, второй вход второго логического блока соединен с вторым выходом блока управления, третий - с выходом генератора импульсов, а второй выход - с вторым входом первого элемента И, третий вход которого подключен к третьему выходу блока уп- равления, второй выход счетчика импульсов соединен с входом блока уп.равления, четвертый выход которого подключен к второму входу блока буферной памяти, а пятый выход - к второму входу блока рабочей памяти, соединенного вторыми выходами с вторыми входами интерполятора, второй вход привода подключен к первому выходу блока рабочей памяти,второй выход блока буферной памяти подключен к второму входу первого логического блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены одновибратор, D-триггер и второй элемент И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первый вход - с выходом D-триггера, а второй вход - с С-входом D-триггерэ. и с выходом интерполятора, R-вход D-триггера подключен к выходу одновибратора, соединенного входом с выходом триггера коррекции.

От генератора 3

- . Коней От 5/10Kai

переписи.

С mpuz2epulf

к элементу ИЛМ15

(зпенентуИ

п

21

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для программного управления металлорежущими станками. Устройство для программного управления позволяет повысить точность обработки изделий на станках с ЧПУ путем исключения избыточного импульса, получаемого в процессе коррекции погрешности люфта. В устройство введены одновибратор, Dтриггер и второй элемент И. Управляющие импульсы определяют истинные размерные перемещения рабочего органа и поступают с выхода интерполятора черед элементы ИЛИНа вход привода. Корректирующие импульсы определяют значение погрешности люфта и подаются на вход привода через элемент ИЛИ с выхода второго логического блока. Последний корректирующий импульс с помощью привода отрабатывается как первый шаг перемещения рабочего органа и добавляется к последовательности управляющих импульсов, так юак датчик фиксации начала перемещения формирует сигнал окончания (О коррекции по началу трогания рабоче(Л го органа. Поэтому прохождение первого управляющего импульса с выхода интерполятора на вход привода запрещается сбросовым состоянием D-триггера. Сброс последнего осуществляется коротким импульсом с выхода одновибю ел ратора при условии необходимости коррекции погрешности люфта. 4 ил. со со

Уиг.2

Фиг.з

U1

иг из

us

Фиг.