Система программного управления выбором инструмента Советский патент 1988 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в многоинструментальных станках с числовым программным: управлением, об- рабатьшающих центрах и гибких произ- водственньпс модулях на их основе.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей за счет индикации сбойного инструмента и автоматической начальной установки после сбоя без участия: оператора„

На фиг,1 представлена схема предлагаемой системы программного управления; на фиг «2 схема, блока форми-рования импульсов счета5 на фиг.3-4- временные диаграммы работы системъи

Система программного управления (фиг.1) содержит блок 1 .задания прог paMMj регистр 2 кода (требуемого ки- струмента), блок 3 сравнения, триггер 4 управления, привод 5, магазин 6 инструментов5 флажки 7, число которых равно числу инструментов9 основной датчик 8 счета останова, дополнительный датчик счета 8, датчик 9 начальной установкиj флажок 10 расположенньй таким образом, чтобы в момент срабатывания в позиции смены находилось гнездо с первьм инст- pyмeнтo 3p нормируюш.ие преобразователи 11, блок 12 формирозания импульсов счета, счетчик 13 кода (текущего инструмента)J блок 14 индикации,

Блок формирования: импульсов счета (фиго 2) содержит элеме:ят НЕ 15, триггер I6f элементы И 17™19j элемент ИЛИ 20. триггер 21s элемент И 22 триггер 23, злеме:н ты И 24 и 25,, элемент НЕ 265 триггер 27, элемент И 28 триггер 295 элемент И 30,, элемент ИЛИ 31 с

Система работает следующ11М образом,

При включении системы сигналом с второго :8Ыхода блока 1 задания обнуляется по второму входу регистр 2 кода (требуемого инструмента), все пять триггеров блока 12 формирования импульсов счета,, счетчик 13 кода инструмента Магазин Ь инструментов неподвижен3 флажки 7 соответствующие инструменту, на:ч;одящемуся в позиции сменыр заходят в пазы основного и дополнительного датчиков 8 и 8 счета, которые находятся во включе:я- ном состоянии Сигналы логической 1 с выходов нормирующих преобразо5

0

вателей 11 основного и дополнительного датчиков счета поступают на первый и вт.орой входы блока формирования импульсов счета (первые входы первого и шестого элементов И t9 и 22 и входы первого и второго элементов НЕ 15 и 26 соответственно). Однако сигналом логического О с единичного выхода триггера 29 блок формирования закрыт.

При поступлении сигнала о выборе инструмента с первого вьжода блока 1 задания программ: код требуемого инструмента записывается в регистр 2 кода, на выходе блока 3 сравнения появляется сигнал неравенства кодов,, устанавливающий триггер 4 управления в I, сигнал его выхода поступает на четвертый вход блока 12 формирования и включает привод 5, начинающий вращать магазин 6, При вращении -магазина 6 флажки 7 выходят из пазов основного и дополнительного

5 датчиков 8 и 8 счета j, датчики выключаются, сигналы логического О с выходов нормирующих преобразователей 11 на входах элементов НЕ 15 и 26 превращаются в логическу о 1 и че0 рез элемент И 28 блока 12 формирования устанавливают в 1 триггер 29 единичньш сигнал, с выхода которого, поступающий на входы элементов И 19 и 22 разрешает работу блока 12 фор5 мирования. При подходе следующего инструмента к позиции смены флажок 7 данного инструмента или сдвинутого на целое число шагов вызывает срабатывание основного 8 или дополнитель0 ного 8 датчика соответственно, при этом на выходе соответствующего нормирующего преобразователя 11 появится сигнал логической 1,

Предположим, что первым сработал основной датчик 8 счета, при этом появление сигнала логической 1 на первом входе элемента И 19 вызывает его срабатывание и устанавливает в

5

состояние 1, триггер 16 с второго выхода которого сигналом логического О блокирует элемент И 22,, сигналом 1 с первого выхода на вход подготавливает включение элемента И. Одно-, временно пр:и появлении сигнала логического О с выхода элемента НЕ 15 на выходе элемента.И 28 сигнал логической 1 сбрасывается и по инверсному входу установки О устанавли- :зает в О триггер 29. При этом сигнал логического О с первого выхода триггера 29 блокирует сигналы на первом и втором входах формирователя 12 на элементах И 19 и 22,

При срабатывании дополнительного датчика 8 счета (основной датчик по прежнему включен) сигнал логической 1 поступает на вход элемента И 17, на выходе его появляется логическая 1, поступающая на вход элемента ИЛИ 20, логическая 1 с его выхода устанавливает по входу второй триггер 21 в состояние логической 1. Сигнал логической 1, с выхода триггера 21 подготавливает по входу включение элемента И 18. При дальнейшем вращении магазина флажки текущего и соосного ему инструментов выходят из пазов датчиков счета, происходит вновь разблокировка блока 12 формирования. При этом поступающие с выходов первого и второго элементов НЕ 15 и 26 на третий и четвертый входы пятого элемента И 28 сигналы логической 1 формируют импульс счета, поступивший на вход счетчика 13 кода инструмента, увеличивая его содержимое на 1, этот сигнал поступает также на входы установки нуля триггеров 16, 21 и 23, приводя в исходное состояние блок формирования импульса счета. Если первым сработал дополнительный датчик 8 счета, то появление сигнала логической 1 на первом входе шестого элемента И 27 -вызывает его срабатывание и устанавливает в состояние 1 первый триггер 23, с второго выхода которого сигнал с логического О блокирует первый элемент И 19 сигналом 1 с первого выхода на первый вход подготавливается вклчение элемента И 24. Дальнейшие действия происходят аналогично описанному и при срабатывании основног датчика 8 счета (дополнительный по прежнему включен), происходит установка в 1 триггера 21 по цепи: вход элемента И 24, вход элемента ИЛИ 20, вход установки 1 триггера 21. Аналогично описанному происходи и формирование импульса, поступающего на счетчик кода инструмента. Содержимое счетчика кода текущего инструмента увеличивается на 1. При последующем вращении магазина 6 описанные действия повторяются, при этом, когда каждое гнездо с инстру

0

5

0

5

0

5

0

5

ментом проходит позицию смены, содержимое счетчика 13 увеличивается на единицу, пока код в счетчике 13 не станет равным коду требуемого инструмента в регистре 2 кода требуемого инструмента. При этом на втором выходе (равно) блока 3 сравнения появится сигнал, устанавливающий триггер 4 управления в состояние логического О, по первому входу установки О. Привод выключается, магазин 6 инструментов останавливается и происходит останов магазина 6 с обратным доворотом гнезда с требуемым инструментом и позицией смены.

Если во время выбора инструмента произошла ошибка, связанная с изломом одного из флажков 7, то происходит сбой. Пусть после срабатывания основного датчика счета триггер 16 в состоянии логической 1, не произо- пшо срабатывания дополнительного датчика 8 счета и при дальнейшем вращении магазина флажок 7 текущего инструмента вышел из паза основного датчика 8. В этом случае триггер 21 не установлен и сигнал логической 1 с его выхода подготавливает включение элемента И 25 по входу (на вход элемента также подана 1 с выхода триггера 16). При попадании сигнала основного датчика 8 счета логическая единица 1 с .выхода элемента НЕ 15 поступая на вход элемента И 25, вызывает его срабатывание, на входе элемента ИЛИ 31 появится логическая 1, формируя сигнал сбоя на втором выходе блока формирования. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 31 пос тупает на вторые входы установки О триггеров блока 12 формирования, устанавливая блок 12 формирования в исходное положение. Одновременно с этим сигнал 1 с второго выхода блока 12 формирования сбрасывает по второму входу установки О, триггер 4 управления выключает привод и останавливает магазин 6.

Аналогичным образом происходит сбой в случае, если после срабатывания дополнительного датчика 8 счета (триггер 23 в состоянии логической 1) не произошло срабатьшания основного датчика счета. Сигналы сбоя на пятом и -втором выходах блока 12 формирования в этом случае образуются на элементе И 30, на первый вход которого также поступает логическая

1 с выхода триггера 21, на третий вход - логическая 1 с выхода триггера 23, а на второй - с выхода элемента НЕ 26,

Сигналы с второго и четвертого (или пятого) выходов блока 12 формирования импульсов счета, формируемые в случае сбоя, поступают соответственно на первый (третий) или четвертый входы блока 14 индикации, на второй/вход которого поступает код текущего инструмента. Информация о флажке 7, которьш вызвал сбой, высвечивается на блоке 11 индикации,,

8случае, если сбой произошел из-за основного датчика 8 счета на 7 ретьем входа блока индикации - сигнал логической 1 с четвертого выхода блока 12 формирования, то код флажка инструмента, давшего сбой, равен коду счетчика, увеличенному на 1, в случае сбоя из-за дополнительного датчика 8 счета - коду счетчика, увеличенному на величину сдвига основного и дополнительного датчика, и

на единицу.

Расширение функциональных возмож ностей системы, связанное с исключением необходимости начальной уста новки магазина 6 и восстановлением цикла после сбоя без вмешательства оператора достигается следующим образом. Четвертые входы первого и шестого и второй вход пятого элемента И соединяются (на функциональной схеме показано пунктиром) с выходом пятого триггера 27, блокируя работу блока 12 формирования до его установки в состояние логической 1. Вход установки 1 триггера 27 соединен с третьим входом блока 12 формирования (выходом бесконтактного датчика начальной установки)„ В этом случае по поступлению сигнала с выбора инструмента с блока 1 задания программы магазин вращается, но формирования импульсов счета не происходит. При срабатывании бесконтактного датчика

9начальной установки, происходящего в момент прохождения зоны смены гнездом первого инструмента, поступающий на третий вход блока формирования сигнал устанавливает пятый триггер

27 в состояние логической 1, под- готаапивая сигналом логической 1 элементы И 12 и 22 и элемент И 16 на включения.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Работа блока 12 формирования импульса счета и счетчика кода 13 происходит в соответствии с описанным. Когда код в счетчике 13 превысит число инструментов в магазине 6 (в это время.; в зоне смены находится гнездо первого инструмента) с второго выхода счетчика (выход перепол нения) на второй вход установки 1 поступает сигнал, устанавливающий в счетчике код первого инструмента. В дальнейшем при наборе последующих инструментов отсчет числа требуемых перемещений магазина 6 производится от текущего положения счетчика 13, В случае сбоя цикла выбора инструмента сигналом с выхода элемента ИЛИ 31 по входу установки О пятый триггер 27 устанавливается в состояние логического О, блокируя работу блока формирования до нового срабатывания датчика начальной установки, тем самым возможно продолжение работы после сбоя с повторным циклом выбора инструмента без вмешательства оператора.

Формула изобретения

1 . Система програм1 1ного управления выбором инструмента, содержащая блок задания программ, первый и второй выходы которого соединены с пер- вым и вторым входами регистра кода выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика кода, первый и второй выходы блока сравнения соединены с соответствующими входами триггера управления, вЫход которого подключен к приводу инструментального магазина, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, введены основной датчик счета останова, дополнительный датчик счета, смещенный относительно основного датчика на целое число гнезд, а также датчик начальной установки, нормирующие преобразователи, блок формирования импульсов счета и блок индикации, выходы основного, дополнительного датчиков и выход датчика начальной установки соединены соответственно через нормирующие преобразователи с первь1м, вторьм и третьим входами блока формирования импульсов

счета, четвертый вход которого соединен с выходом триггера управления, пятый вход - с вторым входом блока задания программ, .первый выход - с первым входом счетчика кода, второй выход - с третьим входом триггера управления и первым входом блока индикации, третий выход - с третьим входом счетчика кода, четвертый и пятый выходы блока формирования счета - с третьим и четвертым входами блока индикации соответственно, второй вход счетчика кода соединен с еро вторым выходом, четвертый вход - с вторым выходом блока задания программ, а первый выход счетчика кода соединен с вторым входом блока индикации.

2, Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок формирования импульсов счета содержит восемь элег ментов И, пять триггеров, два элемента НЕ и два элемента ИЖ, первый вход блока формирования импульсов соединен с входом первого элемента НЕ и с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход второго элемента И соединен с прямым выходом первого триггера и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому входу пятого элемента И и через второй элемент НЕ соединен с вторым входом блока формирования импульсов, с первыми входами шестого и седьмого элементов И, второй вход седьмого элемента И соединен с прямым выходом второго триггера и с первым входом восьмого элемента И второй вход которого подключен к третьему входу третьего элемента И и к инверсному выходу третьего триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, третьим входом подключенного к третьему входу восьмого элемента И, к второму входу четвертого элемента И и к выходу

первого элемента НЕ, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к прямому выходу четвертого триггера, первый I. второй входы которого соединены с выходом четвертого элемента И, треQ тий вход - с первым входом третьего триггера, с первыми входами первого, второго и пятого триггеров, с выходом первого элемента ИЛИ и вторым выходом блока формирования импульсов, первый выход которого подключен к выходу пятого элемента И, к вторым входам первого, второго и третьего триггеров, инверсный выход первого триггера соединен с третьим входом

Q первого элемента И, четвертый вход которого подключен к четвертому входу шестого элемента И, к прямому выходу пятого триггера, к четвертому входу пятого элемента Ник третьему

5 выходу блока формирования импульсов, четвертый выход которого соединен с выходом восьмого элемента И и с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И и к пятому выходу блока формирования импульсов, третий вход которого соединен с вторым входом пятого триггера, третий вход которого подключен к пятому входу блока формирования импульсов, к третьим входам первого, второго, третьего и четвертого триггеров, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а выход - к четвертому входу третьего триггера, выход первого элемента И соединен с четвертым входом второго триггера, выход шестого элемента И соединен с четвертом входом первого триггера, а третий вход четвертого элемента И подключен к четвертому входу блока формирования импульсов.

0

5

0

5

фие.г

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в многоинструментальных станках с .числовым программным управлением, обрабатывающих центрах и гибких производственных модулях на их основе, а Цель изобретения - повьшение надежности и расширение функциональных возможностей за счет индикации сбойного инструмента и автоматической начальной установки после сбоя без участия оператора. Система программного управления выбором инструмента содержит блок задания программ 1, регистр кода 2, блок сравнения 3, триггер управления 4, привод 5, основной 8 и дополнительный 8 датчики счета останова, флажки 7, 10, магазин инструментов 6, датчик начальной установки 9, нормирующие преобразователи 11, блок формирования импульсов счета 12, счетчик кода 13 и блок индикации 14. Введение дополнительного датчика начальной установки и блока индикации позволяет вновь начать цикл выбора инструмента без участия оператора при случайном сбое и/или индицировать примерное место неисправности при выходе системы из строя. 1 . ф-лы, 4 ил. (П САЭ 00 00 ОО СО

8 tKoif S/rfffra 4 ffxff S g/TOffcf //