Устройство для числового программного управления Советский патент 1977 года по МПК G05B19/18 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и нредиазначено для применения в металлорежуш,их стайках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Известно устройство для ЧПУ фазоимиульсного типа, иснользуемое в станках, оснащенных следяще-регулируемыми приводами подач 1. Однако известиое устройство имеет малую, равную шагу датчика, зону линейности характеристики рассогласование - скорость, что ограничивает максимальный перепад частот, отрабатываемых приводом. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для числового программного управления, содержап ее блок задания программы, первый и второй выходы которого подключены к соответствуюпдим входам реверсивного счетчика, выход которого соединен со входом привода, блок сложения - вычитания, первый вход которого подключен к третьему выходу блока задания программы, а выход - ко входу делителя частоты, первый выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй выход- ко второму входу первого и второго триггеров, первый вход которого подключен к выходу фазоимпульсного датчика обратной связи 2. Это известное устройство характеризуется сложностью сопря/кения с ЭВМ и цифровой индикаиии действительного положения исполнительных органов станка и необходимостью наличия фильтров для выделения постоянной составляюш,ей сигнала, так как выходной сигнал системы - широтно-модулированные импульсы, следствием чего является сиижение быстродействия. Кроме того, в устройстве одиночная помеха на входе реверсивного счетчика-накопителя приводит к ошибке, равной шагу датчика, что снижает

его надежность.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит

дополнительно два элемента И, причем первый вход первого элемента И подключен к первому выходу первого триггера, второй вход - к первому выходу второго триггера, а третий вход подключен к третьему выходу

блока задания программы и первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен ко второму выходу первого триггера, а третий вход - ко второму выходу второго триггера, выход первого элемента И подключей ко второму входу блока сложения- вычитания и третьему входу реверсивного счетчика, а выход второго элемента И иодключей к третьему входу блока сложения- вычитания и четвертому входу реверсивного

счетчика.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства.

Оио содержит блок задания программы 1, блок сложения-вычитания 2, делитель частоты 3, фазоимиульсиый датчик обратной связи, 4, триггеры 5, 6, элементы И 7, 8 и реверсивный счетчик 9, связанный с приводом 10. Входы установки «1 первого 5 и второго 6 триггеров подключены соответственно к выходу делителя частоты 3 и датчика обратной связи 4, а входы установки «О объединены и подключены к промежуточному выходу, соответN ,,

ствующему - импульсу делителя, где N -

емкость делителя. Выходы триггеров соединены с первыми и вторыми входами элементов И, третьи входы которых объединены и подключены к тактовому выходу блока задания программы, а выходы - соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика 9 и блока сложения-вычитания 2.

В исходном состоянии, когда импульсы программы отсутствуют, делитель частоты 3 через блок сложения-вычитания 2 заполняется тактовыми импульсами с выхода блока задания программы 1. На выходах делителя формируются две последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на /2 периода. Одна последовательность импульсов поступает на вход установки «1 триггера 5, другая - на входы установки «О обоих триггеров.

Триггеры служат для сравнения по фазе сигнала датчика 4 с сигналом переполнения делителя 3 и при нулевом разбалансе фаз работают синфазно.

Поскольку на входы элементов И поступают сигналы с прямого выхода одного триггера и с инверсного выхода другого, элементы И - закрыты. При поступлении импульсов программы, например, на суммирующий вход реверсивного счетчика Q, на его выходе вырабатывается управляющий сигнал и начинается разгон привода 10, который кинематически связан с датчиком обратной связи 4. При этом сигнал датчика опережает по фазе сигнал переполнения делителя, и на входах элемента И 8 имеет место совпадение кодов «1. Открывается элемент И в и разрешается прохождение тактовых импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 9 и на суммирующий - блока сложения-вычитания 2. Поступление каждого импульса вызывает сдвиг фазы импульса переполнения делителя на V.v часть периода, обеспечивая, таким образом, автоматическое слежение фазы импульса переполнения за фазой сигнала датчика. Число импульсоБ на выходе элемента И 8 соответствует при этом величине перемещения исполнительного органа станка. Поступление импулъсов программы на другой вход реверсивного счетчика приводит к отпиранию элемента И 7.

Дальнейшая работа устройства протекает 0 аналогично.

Таким образом, применение описываемого устройства для управления станком позволяет значительно повысить производительность последнего. 5

Формула изобретения

Устройство для числового программного управления, содержащее блок задания программы, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам -реверсивного счетчика, выход которого подключен ко входу привода, блок сложения-вычитания, первый вход которого подключен к

5 третьему выходу блока задания программы, а выход - ко входу делителя частоты, первый выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй выход - ко второму входу первого и второго триггеров, первый

0 вход которого подключен к выходу фазоимпульсного датчика обратной связи, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оно содержит элементы И, первый вход п-ервого

5 элемента И подключен к первому выходу первого триггера, второй первому выходу второго триггера, а третий вход подключен к третьему выходу блока задания программы и первому входу второго элемента И,

0 второй вход которого подключен ко второму выходу первого триггера, а третий вход ко второму выходу второго триггера, выход первого элемента И подключен ко второму входу блока сложения-вычитания и третьему

5 входу реверсивного счетчика, а выход второго элемента И подключен к тр-етьему входу блока сложения-вычитания и четвертомувходу реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые

0во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №344416, кл. G 05В 19/18, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №424118, кл. G 05В 19/18, 1972.

1 7 k

s