Устройство для автоматизации работы исполнительных органов станков Советский патент 1960 года по МПК B23B25/06 

Описываемое устройство для автоматизации органов работы станка с программным управлением не требует специальных электронно-вычислительных машин, используемых для детализации и линейной или нелинейной интерполяции первичной информации, записанной на перфоленте.

Устройство конструктивно проще известных подобных устройств; оно ВХОДИТ В систему программного управления взаимной координацией и может быть размещено непосредственно на станке.

С целью воспроизведения траектории движения инструмента по опорным координатам, в устройстве осуществлено сочетание двух пассивных элементов долговременной памяти: программ, заданных на перфоленте, и развертывающего (интерполирующего )диска или барабана, на поверхности которого по концентрически расположенным дорожкам прорезаны щели для пропускания света.

На фиг. 1 изображена схема устройства для автоматизации работы исполнительных органов станков с программным управлением, включающего развертывающий диск; на фиг. 2 - схема развертки этого диска и на фиг. 3 - схема устройства с применением развертывающего барабана.

Схема устройства, изображенная на фиг. 1, состоит из интерполирующего диска /, осветителей 2, двух программных перфолент , фотоголоBOKi 4 и электронного ключа 5.

Ввод координаты х обеспечи1вается путем поворота или вращения диска 1. Ввод координаты у обеспечивается двумя программными перфолентами 3, имеющими непрерывное или периодическое движение, жестко связанное и в том и в другом случае с вращением диска /. На интерпо№ 127542

лирующем диске по концентрически расположенным шести дорожкам 6 прорезаны щели 7, свободно пропускающие свет. Количество щелей на каждой дорожке определяется величиной 2«, где п - целое чиатю.

Щели 7 расположены на дорожках таким образом, что ни одна из них не совпадает с другой) по радиусу, проведенному из центра диска через первую из щелей (практически возможно выполнить диск и более высокого порядка).

Перфоленты 3 почти вплотную прилегают к диску. Перфорация перфоленты располагается также на дорожках, соответствующих дорожкам диска.

Допустим, что на верхней перфоленте задано определенное число приращения Ду.

На перфокарту попадает от осветителя щелевидный пучок света, освещающий определенную строку по всем дорожкам. Свет проникает через пробитые на иерфолеите отверстия на диск. Диск, при,вращении прерывая световые пучки, создает их пульсацию с частотой, определяемой числом щелей на каждой дорожке.

Сформированные таким образом световые импульсы, проходя через лиизу (на схеме не показана), превращаются фотоэлементом в электрические импульсы. Число импульсов, полученных при полном обороте диска, пропорционально заданному пути, а частота импульсов-скорости движения в направлении оси у. Одновременно с формированием импульсов диск своей вспомогательной фотоголоекой 8 управляет электронным ключом 5, который переключает на выход поочередно то правую, то вторую фотоголовку. Две фотоголовки необходимы для того, чтобы обеспечить совершенно точную интерполяцию без активной промежуточной памяти. Когда работает верхняя фотоголовка, нижняя перфолента перемещаетоп с одной строки на другую, а когда работает нижняя фотоголовка, то перемещается верхняя перфолента.

Устройство с одним диском может управлять двумя и тремя рабочими движениями, взаимная координация которых необходима .а,.1я воспроизведения криволинейных профилей и контуров.

Возможны различные копструктивные выполнения устройства; на перфоленту можно подавать не только информацию, задающую рабочие движения, но также информацию для различного рода вспомогательных операций. Предлагаемые устройства могут размещаться на пульте и встраиваться в металлорежущие станки. В последнем случае вместо перфоленты целесообразнее использовать перфокарты, закрепленные на вспомогательных барабанах. В качестве фотоэлектрических преобразователей могут быть использованы фотоумножители ФЭУ-1 или фотодиоды. Фотодиоды устанавливаются против каждой дорожки диска. и число их равно числу дорожек для каждой фотоголовки. Фотоголовка 8 во всех случаях имеет основным элементом фотодиод.

Импульсы, снимаемые фотоэлементов, усиливаются и формируются последующими электронными или полупроводниковыми устройствами, работающими по стандартиьш схемам.

Принцип работы устройства с применением развертывающего барабана (фиг. .3) идентичен принципу работы описанного устройства- На интерполирующем барабане 9 нанесена магнитная запись. Число дорожек определяет порядок записи. Магнитные щтрихи расположены таким же образом, как и щели в диске (фиг. 2).

При вращении барабана магнитная запись читается динамическим:

головками блока 10. Возникающие в головках импульсы предварительно

усиливаются простейщими усилителями 11, каждый из которых состоит

из одного полупроводникового триода. Сочетание головок, посылающих

импульсы Б выходную цепь, определяв: перфолента 12. Специальные контакты входят в отверстия перфоленты и включают выбранные магнитные головки на общий вход. В данном случае, чтобы избежать активной промежуточной памяти, применены 2 перфоленты.

Плотность магнитной записи может быть доведена до 10 импульсов на 1 мм. Это обстоятельство позволяет детализировать информацию не только линейной, нои криволинейной интерполяцией. Каждая дорожка линейной интерполяции при равномерном вращении барабана выдает импульсы определениой частоты, которые в декартовых координатах обеспечивают движение, характеризуемое прямой линией, наклоненной под определенным углом к оси абсцисс. Если перфолента включает несколько дорожек, то наклоны этих линий суммируются. При переходе же перфоленты с одной строки на другую, изменяют соответствующим образом угол наклона. При нелинейной интерполяции на каждой дорожке записываются импульсы, частота которых связана определенным законом с углом поворота барабана.

Предмет изобретения

Устройство для автоматизации работы исполнительных органов станков с программным управлением, отличающееся тем, что, с целью воспроизведения траектории движения инструмента по опорным координатам, применено интерполирующее устройство в виде перфоленты и развертывающего диска или барабана, на поверхности которого по концентрически расположенным дорожкам прорезаны щели для пропускания света.

-№ 127542

На стр. 2 строка 24 сверху слово «правую, следует читать «первую.

О ПЕЧАТКА

v2 Риг.. 1

II 11 II I I I I II I I I 11 I I III I I II ii iHI

Illlillilllllili

IIIIIIIi

IiI1

чI

V i

Фиг. 2