Устройство индикации для систем программного управления Советский патент 1981 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматике, а именно к средствам индикации перемещений, и может найти применение в устройствах nporpciMMHoro управления металлорежущими станками. Известно устройство индикации,содержащее измерительный преобразователь , накопитель, блок цифровой индикации, регистры LI Наиболее близким к предлагаемому является устройство цифровой индикации, содержащее для каждой координаты измерительный преобразователь,свя занный с накопителем координатных перемещений, блок цифровой индикации отражающий состояние десятичных либо десятично-кодированных разрядов нако пителя, вычислитель коррекции (как По модулю, так и по знаку) , выход которого соединен с накопителем координатных перемещений. Вычислитель коррекции связан с задатчиками коррекции на N инструментов, выбираемыми переключателем. Управление вводом-выводом коррекции производится через Т-триггер, выходы которого сое динены с управляющими входами вычислителя коррекции по модулю и знаку числа 2 . Недостаток устройства - отсутст вие индикации номера инструмент.При частой смене инструмента оператор должен помнить каждый раз о том,ввел ли он коррекцию по какому-либо инструменту, чтобы перед вводом коррекции на другой инструмент дать команду на вывод предыдущей коррекции. Это приводит к сбоям и ошибкс1м в работе. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство индикации, содержащее задатчик коррекции, измерительный преобразователь и последовательно соединеннее переключатель, элемент ИЛИ, первый триггер, вычислитель коррекции, накопитель и цифровой индикатор, а также второй триггер, введены блок совпадения, времязгодающая цепь, регистр сдвига и последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент 2 ИЛИ-НЕ, втором входам соединенный со вторым выходом первого триггера, выходом со входом второго триггера, а третьим входом через времяэадакхцую цепь - со вторым выходом вычислителя коррекции. второй вход которого соединен с выходом второго триггера и входом регистра сдвига, выходами подключенного ко входам зсщатчика коррекции и через блок совпадения - ко второму входу первого триггера, второй вход блока совпадения соединен со вторым выходом вычислителя коррекции, а третий вход - с выходами переключате ля . На чертеже приведена схема предлагаемого устройства цифровой индикации. Устройство индикации для систем программного управления содержит измерительный преобразователь 1,соединенный информационными входами и выходами с накопителем 2 координат цифровой индикатор 3, вычислитель 4 коррекции, к другим информационным входам последнего подсоединены выходь1 эадатчиков 5 коррекции, переключатель 6 на N инструментов, элемент N ИЛИ 7, первый RS-триггер 8, формирователь 9 импульсов, элемент 2 ИЛИНЕ 10, второй Т-триггер 11, регистра 12 сдвига на N положений, блок 13 совпадений, времязадающая цепь 14. Устройство работает следующим образом. Измерительный преобразователь 1 связан с перемеи1ающимся органом стан ка и при движении его вьщает сигналы установленной дискретности (обычно 0,01 или 0,001 мм) и автоматически выбираембго направления отсчета на накопитель 2 координат перемещений, которым обычно служит многоразрадный реверсивный счетчик либо один из ре гистров общего назначения универсаль ного вычисления. Цифровой индикатор 3 отражает текущую координату ния десятичных разрядов накопителя 2. В накопителе может быть произведена установка О в любой точке пе ремещения, либо .введено любое начал ное значение числа от внешних задат чиков. Это предусматривается, как правило, во всех устройствах цифровой индикации (на чертеже не показа но). Необходимость ввода коррекции на инструмент возникает при каждой смене инструмента, так как, как пра вило, изменяются исходные значения координаты режущей кромки резца,например, при работе на токарных стан ках с многопозиционным резцедержате лем. « « На фрезерных стайках при обработ ках Деталей по прямолинейн4 1 и прямоуг шьным контурам возникает необходимость ввода коррекции на инстру мент при изменении точки формообразования. Ниже приведены описания ра боты устройства для двух групп стан ков; токарных и фрезерных. На задатчиках 5 величин коррекции набираются значения коррекции для каждого инструмента. В случае токарных станков это отдельные группы за датчиков, включающие десятичные цифровые переключатели либо регистры памяти, на которых заносятся величины и знаки коррекции. Число разрядов обычно 4 (до ±99,99 мм) либо больше. Информационные выходы задатчиков поступают на вычислитель 4. Подключение необходимого задатчика производится от регистра 12 сдвига на N положений по шинам, оцифрованным 1, 2...N. В случае фрезерного станка задатчик может быть один - величина диаметра фрезы. В этом случае нет соединений от регистра 12 на задатчик 5, а сам регистр 12 для каждой координаты является регистром сдвига на три положения, определяквдим точки формообразования (эквидистанты Левая - Правая - Центр либо Пе Задняя и Центр). редняя Вычислитель 4 коррекции выполняет вычисления, связанные с изменением состояния накопителя 2 при учете числа на задатчиках 5. При этом вычисление производится по модулю и знаку числа. Допустим, что вначале состояние накопителя 2 изменялось только под воздействием сигналов с измерительного преобразователя 1. Коррекция не была введена, хотя те либо ирые значения ее подготовлены (набраны) на задатчиках 5. Это соответствует, например, для токарных станков положению первого инструмента, относительно которого выбраны значения коррекции всех других инструментов. В случае фрезерных станков это соответствует состоянию индикации центра фрезы. Триггер 8,триггер 11 и регистр 12 находятся в начальном состоянии, устанавливаемом при( включении устройства по установочным входам (на чертеже не показаны). Рассмотрим ввод коррек.ции на токарном станке по инструменту номер три. Производят подачу сигнала по соответственно оцифрованной шине (три) задатчика б номера инструмента.Все выходы от 1 до N переключателя б соединены на элемент ИЛИ 7 и на блок 13 совпадений. К другим вх&дам блока 13 совпадений подсоединены выходы регистра 12, оцифрованные соответственно от 1 до N. На блоке 13 фиксируется сигнал совпадения при соответствии задания номера инструмента на задатчике 6 и положения регистра 12. При подаче любого сигнала любой шины задатчика б через элемент ИЛИ 7 срабатывает триггер 8 и фиксирует, потенциалом с единичного выхода начало отсчета коррекции на инструмент. Нулевым потенциалом с нулевого выхода триггера 8 снимается запрет с элемента 10. При переходе RS-триггера 8 в единичное состояние на формирователе 3 образуется короткий импульс, который через элемент 10 поступает на счетный вход Т-триггера 11. Триггер 11 срабатьавает и подает команду вычислителю 4 коррекции произвести алгебраическое суммирование информации в накопителе с информацией, набранной на первом задатчике 5/1. По тавершени этой операции на выходной шине вычислителя коррекции появляется сигнал конца алгебраического вычисления. Он поступает на бло ,10 совпадений и времясдвигающую цепочку 11. Совпадения нет, так как выбран инструмент под номером три.На выходе врёмязадающей цепочки 15 появляется импульс, который через элемент 10 переводит триггер 11 в начальиое положение. Положение регист ра 12 не меняется, так как иьшульс продвижения формируется только при одном переходе с выхода триггера 11. По возвращении триггера 11 в начальное положение в вычислителе коррекции 4 вновь производится алгебраичес кое вычисление информации в накопите ле с информацией на задатчике 5/1 (только с обратным знаком). После этого в накопителе устанавливается первоначальное значение. По згшервюнии вычисления на.выходе появляется импульс, который не проходит через блок 13 совпадений, так как все еще нет совпадения, а через времязадающую цепочку 4 и элемент 10 Т-триггер Д1 устанавливается вновь в единичное положение. Регистр 12 сдвигается в положение 2, и начинаются два цикла вычислений: информация накопителя склгщывается (вычитается), а затем вычитается (складывается) fc инфорлацией на задатчике 5/2. По завершени этого вычисления появляется очередной импульс на выходе ВЕЛчислителя 4, триггер 11 вводится в единичное состояние, регистр 12 переходит в положение 3 производится ввод коррекции с задатчика 5/3, на входах блок совпадений 13 устанавливаются решные потенциалы от переключателя б (третий инструмент) и регистра 12 (положение 3). В этом случае импульс через блок 13 совпадений поступает на R-вход RS-триггера 9. Последний устанавливается в нулевое положение, с единичного выхода подается сигнал прекращения вычисления коррекции,с нулевого выхода дается запрет на элемент 2 ИЛИ-НЕ, триггер 11 остается в единичном состоянии, а регистр .12 - в состоянии 3. Описанный цикл ввода коррекции после установки переключателя б в по ложение третьего инструмента состоит из последующих последовательных операций ввода-вывода: ввод коррекции с первого задатчика - вывод коррекции первого задатчика - ввод коррекции второго задатчика - вывод коррекции второго задатчика - ввод коррекции третьего задатчика. В итоге на цифровом табло блока 3 цифровой индикации отображается текущая координата с учетом коррекции третьего инструмента. При смене инструмента, когда переключатель 6 ставится в любое иное положение, например, N-e,формируется вновь сигнал с единичного выхода RS-триггера 8 через элемент 13 на Т-триггёр 11, и начинается цикл расчета с того, что вводится с накопителя коррекция третьего инструмента. Затем идет ввод-вывод четвертого и т.д. инструментов до (N-1)-, ввод с N-ro. Быстродействие вычислителя коррекции такое, что весь цикл расчета (для N 4... 8 инструментов) длится менее 0,5 с. . Описанный ашгори-пл работы выполняется как при установках перек/почателя б в любое из М положений в любой очередности, так и в случае поочередного перехода из одного положения в другое (при автсилатической смене инструмента, когда в качестве переключателя б служит датчик положения инструмента) ., Исключение необходимости повторений начальных установок при каждой смене инструмента за счет устранения необходимости расчетов операторе (в уме либо на бумаге) при изменении точки формообразования в результате сокращения числа пробных проходов и кантро шных измерений деталей при обработке расширяет функциональные возможности устройства. Формула изобретения Устройство индикации для систем программного управления, содержащее задатчик коррекции, измерительный преобразователь и последовательно соединенные переключатель,элемент ИЛИ, первый триггер, вычислитель коррекции, накопитель и цифровой индикатор, а также второй триггер,о тличающеёся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок совпадения, времязадающая цепь, регистр сдвига и последовательно соединенные формирователь импульсой и элемент 2 ИЛИ-НЕ, BTOJMJM входсш соединенный со вторым выходом первого триггера, выходом - со входом второго триггера, а третьим входом через времязадающую цепь - со вторым выходом вычислителя коррекции, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и входом регистра сдвига, выходами подключенного к задатчика коррекции и через блок.совпадения -ко второму входу первого триггера, второй вход блока совпадения соединен со выходом в,ычислителя коррекции, а третий вход - с выходами переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

свидетельство СССР Об F 3/14, 1974.

свидетельство СССР

06 F 3/14, 1974 (про