Устройство определения направления вращения по кратчайшему пути инструментального магазина многооперационных станков с ЧПУ Советский патент 1990 года по МПК B23Q15/00 

Изобретение относится к электроавтоматике промыпшенньгк механизмов, а именно, -к управлению вращением инструментальных магазинов многоопе- радионных станков с ЧПУ и ГП-модулей по кратчайчему пути

Целью изобретения является повьше- ние производительности и надежности за счет оптимизации определения кратчайшего направления вращения при числе инструментов в магазине, кратном нечетному числу десятков

На фиг. 1 представлена разбивка диска магазина на десятичные сектора относительно исходной позиции при различном числе инструментов в магазине; на фиг. 2 - кодирование инструментальных гнезд при N 30; на фиг о 3 - принципиальная схема устройства определения направления вращения по кратчайшему пути для N 30;

на фиг о 4 - минимизированная принципиальная схема логической части.

Устройство содержит цепь задания, подключенную к системе ЧПУ и состоящую из щести реле Т01-1, Тб2-2, Т04-3, Т08-4, ТО10-5, Т020-6, коман- доаппарат 7, цепь контроля, подключенную к командоаппарату 7, состоящую из шести реле КА01-8, КА02-9, .КА04-10, КА08-11, КА10-12, КА20-13 и девять промежуточных реле, составляющих ло- Тическую часть устройства, ПС-14 ПНС-15. ВПС-16, ВЛС-17, ПО(ВПС)-18, ПО(ВЛС)-19, ПО(НС)-20, ПО-21 и ПРО тИВ-22.

Вводим следующие условные обозначения для описания схемы; НС - при- . знак нижнего сектора; ПС - признак правого сектора; ВПС - признак верхнего правого сектора; ЛС - признак- левого сектора; ВЛС - признак верхоо со

О5 О)

него левого сектора; ПО(НС) - призна направления вращения по часовой стреке внутри нижнего сектора; im(RriC) - признак направления вращения по часовой стрелке внутри верхнего правого сектора; ПО(ВЛС) - признак направления вращения по часовой стрелке внутри верхнего левого сектора; ПНС - признак правой половины нижнего сек- тора; ПО - признак направления вращения по часовой стрелке; ПРОТИВ - признак направления вращения против часовой стрелки.

Выполним анализ и синтез схемы, приведенной на фиг. 3, для магазина с числом инструментов, равным N 30. Предположим5 что магазин находится в позиции инструмента с номером О (фиг. 2), и начинаем вращать диск магазина в пределах одного сек- тора.

Вращение по часовой стрелке должно осу1цествляться в следующих случаях.

В пределах нижнего сектора; если в исходной позиции инструмент О, то инструменты с 1 по 9; если инструмент 1, то со 2 по 9; если,инструмент 2, то р. 3 по 9 и так далее. Таким образом можно синтезировать пр зн ак направления вращения по часовой стрелке внутри, нижнего сектора.

ПО(нс)КА08-КА04-КА02-КА01 + + КА.08 КА04 КА02-KAOj (Т08+Т04+Т02) + КА08 КА04-КА02 КАОТ (Т08+Т04+Т02) + KAfl4. КА02 КА01 (Т08+Т04) + КА04 хКАШ КбТ (Т08+Т04) + КА04-КА01х . xKAOl (Т08+Т04 Т02) + КА04.КА02Х-

ICA04-ICA02

+

«КА01 (Т08-ьТ04 Т02) ХКА01 Т08

КА08 ICA01 .ТОВ.

Следовательно, ПО , ПО(нс) НС, здесь КА01, КА02-КА20 - двоично-десятичный код ::омандоаппарата, контроли- руюгщй .фактическое положение на Т01, Т02-Т20 - двоично-десятичный код задания номера инструмента, подлежащего поиску от устройства ЧПУ,

Данное уравнение универсально и справедливо для любого десятичного .50 сектора, так как разряды единиц в секторах 00,10 и 20 одинаковы.

Признак нижнего сектора НС легко, синтезировать только по разрядам десятков. Очевидно, что инструмент н-а- ходится в Нижнем секторе, если раз- )ядЬ1 десятков кодов задания Т и исполнения КА равны между собой, т.е.

0

g

5

5

0

5

0

5

не: (Т10 КЛ1{ШТ20ЕКА20) - (riOJ(A 10+Tl О.КАЮ) ( + + Т20 КА20).

В пределах верхнего сектора; если в исходной позиции находится гнездо с номером О, то для инструментов 0-5; если 1, то 0-6; есда 2, то 0-7,; если 3, то 0-8; и если 4, то 0-9.

Таким образом синтезируется признак вращения по часовой стрелке внутри верхнего правого сектора.

ПО (впс) КА08- КА02 КА01X Т8(Т04+Т02)

5 та(.

..„, КА08.КА04-КА02-КА01Х X Т8 ( Т02- Т01 + КА04 хКА02 КА01.Т08 + КА04КА02 КА01У . Х(Т08+Т01) + КА04-КА02.КА01

Следовательно, ПО ПО (впс).ВПС

Признак верхнего правого сектора синтезируется по разрядам десятков/ Если внизу сектор 00, то правый верхний если 10, то если 20, то

Итак

ВПС КА20КА10 Т10 КА20 КА10 г ХТ20 + КА20 КА10.Т10-Т20.

В пределах всего верхнего правого сектора ВПС, если в исходной позиции находятся гнезда правой половины нижнего сектора ПНС, т.е.:

ПО ПНС« ВПС

Признаком правой половины могут служить сигналы с разрядов командо- аппарата ТКА04 и КА08, т.е.. гнезда 4-8„ Тогда ПНС КА08 + КА04.

В пределах верхнего левого сектора. Если в позиции смены находится инструмент нижнего, сектора № 5, то для инструмента О BjiC; если если 7, если 9, то 0-4.

Таким образом синтезируется при™ знак направления вращения по часовой стрелке внутри верхнего левого сек- торао

nojMc) КА04 KAq2 YQ2

Ч. Т08 + КА04 КА02. М01 fol- X Т08 + КА04 КА02-КА01.Т08. ТШ (fol + T01)f KA08jKAOj ; T08 04 + KA08ir

«КА01.Т08 (Т04 -+ Т02-Т01). I

Следовательно, ПО ПОСвлс). ВЛС„

Признак верхнего левого сектора синтезируется по разрядам десятков Если нижний сектор 00, то верхний левый 20; если 10, то 00, если

ПпГЦГtl riTI

, 20 , то 10 , тогда КА20-КА10 Т20 + КА20. КА10 « xTU).T20 + KA20.KATO.T10,

6, то 01; то 0-2, если 8 - то 0-3,

5

Окончательно имеем:

ПО 110, + 1105,+ ПО, + ПОф ПОСн хне + ПО(впс).ВПС + ПИС-КПС + П0(вл хВЛСо

Для N 30 значение ВПС совпала ет с правым сектором ПС, а ВЛС - с вым сектором ЛС.

Ксли приведенное логическое уравнение не выполняется, то вращение о ществляется в противоположную сторону, т.е.

ПРОТИВ ПО

По данным уравнениям построена принтщпиальная схема устройства, показанная на фиг. 3.

Логическая часть включает в себя реле 14 определения признака принадлежности инструмента, подлежащего поиску, к нижнему сектору, реле 15 определения признака правой половины нижнего сектора, реле 16 признака верхнего правого сектора, реле 17 признака верхнего левого сектора, реле 18 признака вра.щения по часовой стрелке внутри верхнего правого сектора, реле 19 признака вращения по часовой стрелке внутри верхнего левого сектора, реле 20 признака вращени по часовой стрелке внутри нижнего сектора и выходные реле 21 и 22 вращения по и против часовой стрелки соответственно.

Работа схемы в статическом состоянии объясняется приведенным логическим уравнением

ПО j ПО (не) НС + ПО(впс)БПС + + ПНС ВПС + 1Ю(влс). ВЛС

Например, если в исходной позиции находится гнездо с номером О (фиг.2) , то вращение по часовой стрелке будет осугцествляться в следуюущх случаях: для всех инструментов 1-9 нижнего сектора (включены реле 14, 20 и 21); для инструментов 10-14 верхнего правого сектора (включены реле 16, 18 и 21).

Если в исходной пози1даи находится:, например, гнездо 7 правой половины нижнего сектора, то вращение по часовой стрелке будет в следующих случаях: для всех инструментов 10-19 верхнего правого сектора (включены реле 15, 16 и 21); для инструментов 20-22 верхнего левого сектора (включены реле 17, 19 и 21)..

В противном случае включается реле 22 и вращение осуществляется против часовой стрелки. Аналогично мож

5

0

0

96166

но проанализировать ситуацию в любом положении инструментального магазина,

Предлагаемое устройство пригодно для любой механической конструкции инструментального магазина или накопителя палет.

В числа инстру 1ентов в магазине больше 30, например 50, 70, 90 (фиг. 1), в рабочее уравнение добавляются признаки правых секторов, т.е. : , ПО ПО(нс)..НС + ПО(впс)-ВПС +

+ ПНС ВПС + ПО(в лс). ВЛС + ПС. i

Логическую часть схемы (фиг. 3) можно минимизировать, как показано- на фиг. 4о Объем промеж точной памяти программируемого командоаппарата достаточно большой. Промеж точное реле 14-20 удобно использовать для диагностики устройства при пусконала- дочных работах и эксплуатации.

25

Формула изобретения

30

35

40

45

50

5

Устройство определения направления вращения по кратчайхчему пути инструментального магазина многооперационных станков с ЧПУ, содержащее шесть релейных цепей задания номера инструмента с системой ЧПУ, шесть цепей контроля в двоично-десятичных кодах с командоаппаратом и логическую часть, содержащую три промежуточных реле, отличающееся тем, что, с целью повьшшния производительности и надежности работы, логическая „часть снабжена шестью дополнительными реле, которые соединены с цепями задания и контроля и составляют четыре схемы дешифрации секторов, схемы деишфрации направления вращения по часовой стрелке, внутри низшего и верхнег о секторов и схему ИЛИ, причем схема дешифрации нижнего сектора образована последовательно включенными схемами равнозначности младших десятичных разрядов, схема депшфрации правой половины нижнего сектора .образована параллельно включенными старшими кодами разрядов единиц исполнения, схема дешифрации верхнего правого и левого секторов образована схемой трех переборов разрядов десятков командоаппарата в исходной позиции и шести переборов кода задания, схема дешифрации направления вращения по часовой стрелке внутри верхнего правого сектора и нижнего сектора образовака девятью переборами состояний разрядов единиц командоанпарата с логическими комбинациями единичных разрядов кода задания, схема тешифра- ции вращения по часовой стрелке внут- ри верхнего левого сектора образована семью переборами состояний разрядов единиц командоаппарата с логическими комбинациями единичных разрядов кода задания, а цепи из выходных контактов признака нижнего сектора и nor следовательно включенного признака вращения по часовой стрелке внутри

нижнего сектора; признака верхнего правого сектора включенного последовтельно с параллельными контактами признака вращения по часовой стрелке внутри правого сектора и признака нижнего сектора, признака верхнего левого сектора и включенного последовательно признака вращения по часовой стрелке внутри левого сектора включенные параллельно между собой, образуют схему вращения инструментального магазина по кратчайшему пути.

Изобретение относится к электроавтоматике промышленных механизмов, а именно к управлению вращением инструментальных магазинов многооперационных станков с ЧПУ и ГП-модулей по кратчайшему пути. Цель изобретения - повышение производительности и надежности за счет оптимизации определения кратчайшего направления вращения при числе инструментов в магазине, кратном нечетному числу десятков. Схема управления построена на основе разбивки диска магазина на десятичные сектора, оптимальные по своей структуре , и пригодна для любой элементной базы и механической конструкции магазина. 4 ил.

Фиг. 5

и,епи задания

11

(o2KAMj тод т-т-rot

ш1 ifAoi rse т тог

ГИ -

jwojx- т rw тог

КЛ01 т ш Т08

т иг

фаг. 3 (проЗо/икение cxemi стр.2}

па(8пс1

по(влс}

{3

VF ш

т игтог ТО

Фиг.(прадоткениеаены стр.3)

Логическая часть о20а

Фигл