Устройство для программного управленияпРиВОдОМ CTAHKA Советский патент 1981 года по МПК G05B19/37 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и, в частности, к числовому программному управлению, и может быть использовано при построении систем числового программного управления станками.

Известны измерительные преобразователи для программного управления, содержащие датчик положения, подключенный к приводу, и задатчик положения, соединенные с фазовым дискриминатором, нелинейные формирователи и релейные элементы 1,

Однако такое устройство характеризуется большой сложностью, а также имеет большие статические и динамические погрешности преобразования перемещений исполнительного механизма.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, для программного управления, ко-торов имеет безобмоточный ротор, статор с секп,иями обмоток возбуждения и вторичных обмоток, ио.дключенных к соответствующим входам и выходам делителя импульсно-фазового устройства программного управления приводом 2.

Однако такое устройство для достижения требуемой дискретности необходимо присоединить к двигателю привода подач с помощью мультипликатора. Поэтому, при применении таких измерительных преобразователей не обеспечивается высокая точность, надежность и, кроме того, существенно усложняется конструкция станка в.связи с необходимостью применения прецизион ных мультипликаторов с различными передаточными отношениями, в зависимости от шага ходового винта и требуемой дискретности.

Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения перемещений.

Цель достигается тем, что в устройство для программного управления приводом станка, содержащее многопо.шосный измерительный вращающийся преобразователь и последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фазовый дискриминатор, усилитель мощности и двигатель, а также фильтр нижних частот, выходом соединенный со вторым входом фазового . дискриминатора, и блок алгебраического суммирования, одним входом соединенный с выходом генератора импульсов, другие входы являются входами устройства, а выходом - со вхо дом делителя напряжения, введены дешифратор, элементы И,первый и второй триггеры и блок коммутации, первые входы которого соединены с выходами триггеров, вторые входы - с выходами измерительного преобразователя, первый выход - со входом фильтра нижних частот, а вторые выходы - со входами многополюсного измерительного вращающегося преобразователя, входы дешифратора соединены с выходами делителя напряжения, а выходы - с соответствующими входами элементов И, вы ходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров. На чертеже представлена блок-схем измерительного преобразователя для программного управления. Устройство для программного управ ления приводом станка содержит генератор 1 импульсов, блок 2. алгебраического суммирования, дешифратор 3, делитель 4 частоты питания, состоящий из декад 5-7, декады 8-10 входят в дешифратор 3, элементы И 11-14, первый 15 и второй 16 триггеры, дели тель 17 частоты, фазовый дискриминатор 18, фильтр 19 нижних частот, уси литель 20 мощности, двигатель 21, винт 22 ходовой, привод 23, блок 24 кoм yтaции и измерительный преобразователь 25. Устройство работает следующим образом. Импульсы тактовой частоты генератора. 1, через блок 2 алгебраического суммирования, заполняют делитель 4 частоты питания. Делитель 4 частоты питания состоит из 1-й декады 5 делителя частоты питания, 2-й декады 6 делителя частоты питания, 3-й декады 7 делителя частоты питания, дешифратор из дешифратора 1-й декады 8 дешифратора 2-й декады 9, дешифратора 3-й декады 10. Числовые выходы дешифраторов 0,1 2...8,9 соединяются в соответствии с выбранным объемом делителя и дискретностью со входами элементов совпадения. Выходы элемента И соединены с первым входом триггера 15, выход элемента И. соединен с первым входом триггера 16, выход элемен та . соединён со вторым входом триггера 15, а выкод элемента И, со входом триггера 16 и вторым входом декады 7. Выходы триггеров 15 и 16 являются выходами выбора объем и дискретности системы. На чертеже дан вариант соединени числовых выходов дешифраторов со вх дами элементов И , , при делени фазы преобразователя, равном 200. В исходном состоянии на вторых выходах декад содержатся сигналы ло гическая 1, а на остальных - логический О. Соответственно и на первых (нулевых) числовых выходах д шифраторов так же содержатся логиче кие 1, а на всех остальных - логические О. Элементы и., - И ,. - закрыты. Триггеры находятся в нулевом состоянии. По мере заполнения декад, состояние кодовых выходов декад и, соответственно, кодовых входов дешифраторов изменяется в соответствии с количеством поступивших на вход первой декады импульсов. Пятидесятый импульс на входе первой декады приводит к появлению логической 1 на шестом числовом выходе дешифратора второй декады и на всех входах И присутствуют логические 1. И открывается, что приводит к переключению триггера 15 в единичное состояние. После поступления на вход первой декады ста импульсов открывается И 2 и в единичное состояние переключается триггер 16. Стопятидесятый импульс открывает и триггер 15 снова переключается в нулевое состояние. Двухсотый импульс откроет И и в нулевое состояние переключается триггер 16. Одновременно в исходное состояние устанавливается третья декада. (Первые две декады при Этом в силу цикличности их работы будут в исходном состоянии). Таким образом, на выходах делителя 4 частоты питания будут циклические прямоугольные сигналы, сдвинутые на 1/4 периода работы системы, необходимые для запитки преобразователя. При необходимости в обьеме устройства, равном, например, 500 на выход И должен проходить 125-й входной импульс, на выход И г. - 250-й, на выход И - 375-й, на выход И - 500-й. Для этого входы И необходимо соединить с 6-м числовым выходом дешифратора первой декады, 3-м числовым выходом дешифратора 2-й декады и 2-числовым выходом дешифратора 3-й декады. Входы соединяются с 1-м выходом дешифратора 1-й декады, 6-м выходом дешифратора 2-й декады и 3-м выходом, дешифратора 3-й декады. Входы И соединяются с 6-м выходом дешифратора 1-й декады, 8-м выходом дешифратора 3-й декады, и 4 выходом дешифратора 3-й декады. Входы . соединяются с первыми выходами дешифраторов 1-й. и 2-й лекад и с 6-м выходом третьей декады. I Делитель 4 частоты через выходы питает коммутирукадий блок 24 ,первичные обмотки (обмотки возбуждения) измерительного преобразователя 25. Выходы вторичных обмоток измерительного преобразователя подключаются через блок коммутации к фильтру 19 нижних частот. Таким образом блок коммутации обеспечивает коммутацию обмоток измерительного преобразователя, при которой число пар полюсов выбирается из ряда Р, 2Р, ЗР и т.д. (в приведенном примере для простоты рассмотрения число пар полюсов может выбираться равным Р). В связи с этим выполняется соотношениеrf - - -llB N ТШ где сГ - дискретность устройства, мм; t „ - перемещение организма, соИПответствующее периоду изменения сигнала преобразователя, мм; t - шаг ходового винта (переме щение механизма за один об рот ходового винта), мм N - объем делителя част;оты, Р -- число полюсов измерительного преобразователя. Использование новых элементов, соединение измерительного преобразователя с валом двигателя, соединение между собой секций обмоток статора измерительного преобразователя так, что число пар полюсов статора кратно шагу ходового винта привода, введени в делитель дешифраторов, логических элементов И и триггеров, а также воз можность простым способом изменять дискретность системы при любом значе нии шага ходового винта выгодно отли чает предлагаемый измерительный преобразователь от известного, так как повьлшается точность и надежность измерения перемещений, упрощается сис.тема импульсно-фазового программного управления за счет сокращения объема делителя, и, кроме того, существенно упрощается конструкция механизма при вода подач за счет исключения прецишонного мультипликатора с большим передаточным соотношением. Формула изобретения Устройство для программного управления приводом станка, содержащее многополюсный измерительный вращающийся преобразователь и последовательно соединенные.генератор импульсов, делитель частоты, фазовый диск1риминатор, усилитель мощности и двигатель-, а также фильтр нижних частот, выходом соединенный со вторым входом фазового дискриминатора, и блок алгебраического суммирования, одним входом соединенный с выходом генератора импульсов, другие входы являются входами устройства, а выходом - со входом делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства в него введены дешифратор, элементы И, первый и второй триггеры и блок коммутации, первые входы которого соединены с выходами Триггеров, вторые входы - с выходами измерительного преобразователя, первый выход - со входом фильтра нижних частот, а вторые выходы - со входами многополюсного измерительного вращающего преобразоват-еля, входы дешифратора соединены с выходами делителя напряжения, а выходы - с соответствующими вхбдами элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров. - . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 456257, кл. G 05 В 19/32, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 435505, кл. G 05 В 19/36, 1973.

//

JC, у Уп -S , ф S. „ jf