Устройство для числового программного управления Советский патент 1992 года по МПК G05B19/18 

(Л

С

Изобретение может быть использовано в устройствах для программного управления электроэрозионными станками. Цель изобретения - повышение точности и производительности при обработке деталей на электроэрозионных станках за счет автоматического поиска геометрического центра обрабатываемой детали. Устройство позволяет осуществить автоматический поиск геометрического центра обрабатываемой детали, что ведет к повышению точности и производительности при обработке деталей на электроэрозионных станках. Устройство содержит блок ввода программы, генератор импульсов, дискретный интерполятор, блок задания скорости, двухразрядный регистр, элементы И, элементы ИЛИ, элементы ИЛИ- НЕ, элемент НЕ, триггер, блоки элементов И, делитель на два, двоичный счетчик импульсов, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, входная клемма, привод, рабочий орган. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для программного управления электроэрозионными станками.

Известно устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, двоично-десятичный счетчик, блок ввода программы, блок памяти, блок элементов И, а также коммутатор, привод, рабочий орган с электродом-инструментом, элементы И, элементы ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов, элементы ИЛИ-НЕ, двоичный счетчик импульсов, дешифратор, выход.

Недостатком этого устройства является низкая точность из-за погрешности линейного интерполятора при апроксимации контура обработки, зависимость скорости подачи от значения приращений координатных перемещений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для числового программного управления приводом, содержащее последовательно соединенные блок ввода программы, дискретный интерполятор, первый блок элементов И, выход которого соединен с приводом, последовательно соединенные генератор импульсов, блок задания скорости, двухразрядный регистр и элемент И, последовательно соединенные триггер, второй блок элементов И и элемент ИЛИ.

Недостатком этого устройства является низкая точность обрабатываемой детали, так как это техническое решение не позвоVI

СО

VI

яет производить привязку инструмента к сходной точке начала обработки.

Цель изобретения - повышение точноти и производительности при обработке еталей на электроэрозионных станках за 5 чет автоматического поиска геометричекого центра обрабатываемой детали.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для числового программного правления, содержащее блок ввода про- 10 граммы, первый выход которого соединен с задающим входом дискретного интерполя- ора, второй выход - с входом задания блока задания скорости, выход дискретного интерполятора соединен с информацией- 15 ным входом двухразрядного регистра, разрядные выходы которого соединены с группой входов первого элемента И, выход которого подключен к входу блокировки дискретного интерполятора, выход блока за- 20 дания скорости соединен с синхронизирующим входом двухразрядного регистра, первый и второй блоки элементов И, триггер, последовательно соединенные привод и рабочий орган, вы- 25 ход генератора импульсов подключен к тактирующему входу блока задания скорости, первый элемент ИЛИ, выходы второго блока элементов И соединены входами привода, первый вход первого блока элементов 30 И соединен с выходом двухразрядного регистра, введены второй элемент ИЛИ. два элемента ИЛИ-НЕ, двоичный счетчик импульсов, n-разрядный реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, делитель на два, 35 три элемента И, элемент НЕ, первый вход второго элемента И соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с вторым входом первого блока элементов И и с первыми входами третьего и четвертого эле- 40 ментов И, выход третьего элемента И соединен через делитель на два с суммирующим тактовым входом n-разрядного реверсивного счетчика импульсов, а выход четвертого элемента И соединен с вычитаю- 45 щим тактовым входом n-разрядного реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к группе входов первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с входом триггера, вы- 50 ход которого соединен с третьим входом первого блока элементов И, группа выходов которого соединена с группой входов второго блока элементов И, выход рабочего органа соединен с вторым входом второго 55 элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с входом пуска устройства, а выход - с входом двоичного счетчика импульсов, разрядные выходы которого

подключены к соответствующим входам дешифратора, первый выход которого соединен через элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, второй выход дешифратора соединен с первым входом второго блока элементов И, третий выход дешифратора - с первым входом первого элемента ИЛИ, четвертый выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента Иви с вторым входом второго блока элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго блока элементов И и с вторым входом четвертого элемента И, выход + диск- ретного интерполятора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход и-н - с вторым входом второго элемента ИЛИ.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для числового программного управления; на фиг. 2 - временные диаграммы работы.

Устройство содержит блок ввода программы 1, дискретный интерполятор 2, генератор импульсов 3, блок задания скорости 4, двухразрядный регистр 5, элементы И б, 8, 14, 15, элемент НЕ 7, триггер 9, элементы ИЛИ-НЕ 11, 19, n-разрядный реверсивный счетчик 12 импульсов, делитель на два 13, блоки элементов И (БЭИ) 10, 16, привод 17, рабочий орган 18, двоичный счетчик импульсов 20, дешифратор 21,элементы ИЛИ 22, 23, входная клемма 24.

На временных диаграммах обозначено: UBX - импульс пуска на клемме 24; Upo - сигнал соприкосновения электрода-инструмента рабочего органа с заготовкой; Ui, ite, Уз, U4 - управляющие сигналы на соответствующих выходах дешифратора; Us, UH Ui5 последовательность импульсов на выходах элементов И 8, И 14. И 15 соответственно; 11тг9 - сигнал на выходе Trg; Un - сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания все элементы устройства устанавливаются в начальное состояние, причем триггер 9 и счетчик 12 находятся в нулевых состояниях. Двоичный счетчик импульсов 20 также принимает нулевое состояние, которому соответствует наличие единичного уровня на первом выходе дешифратора 21. Сформированный на первом выходе дешифратора 21 сигнал через элемент НЕ 7 поступает на вход элемента И 8, блокируя прохождение последовательности импульсов с выхода reнератора импульсов 3 на входы блока элементов И 10 и элементов И 14 и И 15.

Прежде чем запустить устройство от управляющей программы, производится режим поиска геометрического центра по внутренней поверхности технологического отверстия детали для этого на вход 24 подается импульс, который, проходя через элемент ИЛИ-НЕ 19, отсчитывается двоичным счетчиком импульсов 20.

С первого выхода дешифратора 21 снимается сигнал единичного уровня и снимается сигнал блокировки со входа элемента И 8. Импульсы с выхода генератора импульсов 3 поступят на входы элемен- тов И 14 и И 15 и блока элементов И 10. Нулевое состояние триггера 9 открывает блок элементов И 10 для прохождения импульсов на первый выход, т.е. на выход координаты X. В то время на втором выходе дешифратора 21 сформируется сигнал единичного уровня, который поступает на вход блока элементов И 16 как сигнал - направления перемещения привода подачи. Импульсы по координате X с выхода блока элементов И 10 переключатся на выход - блока элементов И 16 и поступят на вход привода 17, который в соответствии со знаком начнет перемещать рабочий орган 18 до соприкосновения его с внутренней поверх- ностью технологического отверстия детали. Момент соприкосновения электрода-инструмента двоичный счетчик импульсов 20 отсчитает как последующий импульс и его новому состоянию соответствует формиро- вание единичного уровня на третьем и нуле- вого уровня на других выходах дешифратора 21. Сигнал единичного уровня с третьего выхода дешифратора 21 через элемент ИЛИ 22 поступит на вход блока элементов И 16 как сигнал + направления перемещения привода подачи. Импульсы по координате X с выхода блока элементов И 10 переключатся на выход + блока элементов И 16 и последуют на привод 17, который перемещает рабочий орган 18 в направлении противоположном предыдущему перемещению до следующего соприкосновения электрода-инструмента с внутренней поверхностью технологическо- го отверстия детали. Сигнал единичного уровня с третьего выхода дешифратора 21 поступит также на вход элемента И 14 и разрешит прохождение импульсов, перемещающих привод, на вход делителя на два 13, количество которых прямо пропорционально значению перемещения рабочего органа 18 между первым и вторым соприкосновениями электрода-инструмента с поверхностью детали. Так как на суммирующий вход счетчика 12 импульсов импульсы последуют с выхода делителя на два 13, то на разрядах счетчика зафиксировано число импульсов в два раза меньше поступающих на вход делителя. Момент второго соприкосновения электрода-инструмента отсчитывается счетчиком 20 и новое состояние его будет соответствовать наличию единичного уровня на четвертом и нулевого уровня на остальных выходах дешифратора 21. Сигнал единичного уровня с четвертого выхода дешифратора 21 через элемент ИЛИ 23 поступит на вход блока элементов И 16 как сигнал - направления перемещения. При этом привод 17 будет перемещать рабочий орган 18 в направлении - координаты X. Так как сигнал с четвертого выхода дешифратора 21 поступает также и на вход элемента И 15, то управляющие импульсы последуют на вычитающий тактовый вход г -разрядного реверсивного счетчика 12 импульсов и содержимое разрядов счетчика сведется до нулевого содержания, которое соответствует формированию сигнала единичного уровня на выходе элемента ИЛИ- НЕ 11. Момент формирования этого сигнала зафиксируется переключением триггера 9 в единичное состояние и переходом счетчика 20 в исходное состояние. Перемещение ра-, бочего органа 18 прекратится. Единичное состояние триггера 9 переключит блок элементов И 10 на выход координат У. На выход 24 устройства подается импульс и аналогичный алгоритм работы устройства по координате X повторится по координате У.

После окончания режима поиска, поступление импульсов с генератора импульсов 3 на вход блока элементов И 10 блокируется сигналом единичного уровня с первого выхода дешифратора 21.

Далее осуществляется отработка управляющей программы, считанной блоком ввода программы 1. В соответствии с управляющей программой с двухразрядного регистра 5 последуют импульсы (шаги интерполятора) на вход блока элементов И 10 с заданной частотой блоком задания скорости 4 для отработки приводом 17 истинных размерных перемещений в соответствии со знаками перемещения по каждой координате.

Применение устройства позволяет повысить точность и производительность обработки деталей электро-физическими методами за счет автоматического поиска геометрического центра обрабатываемой детали.

Формула изобретения Устройство для числового программного управления, содержащее блок ввода программы, первый выход которого соединен с задающим входом дискретного интерполятора, второй выход - с входом задания блока задания скорости, выход дискретного интерполятора соединен с информационным входом двухразрядного регистра, разрядные выходы которого соединены с группой входов первого элемента И, выход которого подключен к входу блокировки дискретного интерполятора, выход блока задания скорости соединен с синхронизирующим входом двухразрядного регистра, первый и второй блоки элементов И, триггер, последовательно соединенные привод и рабочий орган, выход генератора импульсов подключен к тактирующему входу блока задания скорости, первый элемент ИЛИ, выходы второго блока элементов И соединены с входами привода, первый вход первого блока элементов И соединен с выходом двухразрядного регистра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности при обработке деталей на электроэрозионных станках за счет автоматического поиска геометрического центра обрабатываемой детали, введены второй элемент ИЛИ, два элемента ИЛИ-НЕ, двоичный счетчик импульсов, n-разрядный реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, делитель на два, три элемента И, элемент НЕ, первый вход второго элемента И соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с вторым входом первого блока элементов И и с первыми входами третьего и четвертого элелеруэоленга

ментов И, выход третьего элемента И соединен через делитель на два с суммирующим тактовым входом n-разрядного реверсивного счетчика импульсов, а выход четвертого

элемента И - с вычитающим тактовым входом n-разрядного реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к группе входов первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с

первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с входом триггера, выход которого соединен с третьим входом первого блока элементов И, группа выходов которого соединена с группой входов второго блока элементов 11,

выход рабочего органа соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с входом пуска устройства, а выход - с входом двоичного счетчика импульсов, разрядные выходы

которого подключены к соответствующим входам дешифратора, первый выход которого соединен через элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, второй выход дешифратора соединен с первым входом

второго блока элементов И, третий выход дешифратора - с первым входом первого элемента ИЛИ, четвертый выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И и с вторым входом второго блока элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго блока элементов И и с вторым входом четвертого элемента И, выход + дискретного интерполятора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход - - с вторым входом второго элемента ИЛИ.

э /

9W