Устройство для адаптивного управления многошпиндельным станком Советский патент 1979 года по МПК G05B19/38 

.1

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования, в частности, к адаптивному управлению металлорежущими станками.

Известно устройство для адаптивного управления, содержащее последовательно соединенные блок управления и привод, которое стабилизирует мощность привода главного движения регулированием скорости подачи.

В известном устройстве в зависимости от загрузки привода главного движения подача изменится так, что мощность на двигателе главного шривода будет постоянна. Устройство предназначено, главдым образом, для однош-пиндельных станков.

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения.

Наиболее близким -по технической сущности к предложенному техническому рещению является устройство для адаптивного управления многошпиндельным станком, содержащее последовательно соединенные зада1чик мощности, элемент сравнения, регулятор, Подключенный к блоку ограничения ПОдачи, первый привод, блок исполнительных элементов, второй Привод и датчик мощности, Подключенный к элементу сравнения.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит элемент И и для каждого Шпинделя датчик контакта инструмента с деталью, и элемент НЕ, входы которого подключены к соответствующему входу задатчика мощности и через датчик контаКта инструмента с деталью-к блоку исполнительных элементов, входы элемента И соединены с выходами элементов НЕ, а выход - с одним из входов задатчика мощности.

Функциональная схема предлагаемого устройства -показана на чертеже.

Устройство содержит задатчик мощности 1, регулятор 2, блок 3 ограничения подачи, первый привод 4, исполнительные элементы 5-7, второй привод 8, датчик 9 мощности, датчики контакта инструмента с деталью 10-12, элемент НЕ 13-15, элемент И 16 и элемент сравнения 17, а элементы 5-7 образуют блок исполнительных элементов 18.

Устройство работает следующим образом.

До врезания инструментов в деталь напряжения на выходах датчиков 10-12 L/i, t/2, равны нулю, а напряжение на выходе элемента И 16 равно Un. С выхода задатчика мощности 1 на элемент сравнения 17 поступает напряжение -коэффициент передачи сумматора но входу f/u. Так как резания нет, то с датчика 9 на элемент сравнения 17 б}д,&т поступать сигнал, пропорциональный мощности холостого хода и значительно меньщий величины С/о- Разность этих сигналов полностью откроет регулятор 2, выходной сигнал которого L/s будет ограничиваться сигналом раждения подачи с блока 3, соответствуюЩИМ максимально-допустимой подаче Usm.a. Выходной сигнал регулятора 2 Я1вляется управляющим для регулируемого первого привода 4, сообщающего движение детали (S - скорость подачи).

При врезании каким-либо инструментом на датчиках контакта инструмента с деталью 10-12 ПОЯВИТСЯ напряжение Ui (, 2, 3), которое приведет к исчезновению Напряжения с выхода элемента И 16 и к изменению уставки задатчика мощности 1 до величины

t/0 Xit/i,

где Кг - коэффициент передачи задатчика мощности 1 (например, суммирующего операционного усилителя) по соответствующему входу; Кг - определяется допустимой мощностью по каждому инструменту.

С датчика 9 мощности на .элемент сравнения 17 будет поступать сигнал UK, пропорциональный загрузке второго привода 8 главного движения, суммарная мощность которого Л S составлена из мощностей резания NI, . каждого инструмента сигналов 1/JV и UQ, регулятор 2 будет изменять

подачу таким образом, чтобы мощность двигателя второго привода 8 главного движения поддерживалась равной заданной на задатчике мощности 1. При врезаиии второго инструмента напряжение на выходе задатчика мощности 1 станет равным

и, к,и, + к,и,

и подача изменится так, что сигнал с датчика 9 мощности будет равен

Ujy {J, K,U, + K,U,

при врезании следующего инструмента уставка мощности NO возрастет до соответствующей величины. Если 1какой-либо инструмент выходит на участок без резания, то уставка уменьшится.

Применение изо-бретения позволит повысить производительность па станках с разветвленной кинематикой на 20-30%.

Формула изобретения

Устройство для адаптивного управления мпогощпиндельным станком, -содержащее последовательно соединенные задатчик мощности, элемент сравнения, регулятор, подключенный к блоку ограничения подачи, первый привод, блок исполнительных элементов, второй привод и датчик мощности, подключенный к элементу сравнения, отличающееся тем, что, с целью павыщения быстродействия устройства, оно содержит элемент И и для каждого щпинделя датчик контакта инструмента с деталью, и элемент НЕ, входы которого подключены к соответствующему входу задатчика мощности и через датчик контакта инструмента с деталью - к блоку исполнительных элементов, входы элемента И соедипены с выходами элементов НЕ, а выход -с одним из входов задатчика мощности.