Копировальное следящее устройство для станков с программным управлением Советский патент 1982 года по МПК G05B19/02 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, например, во фрезерных станках с числовым программным управлением.Известно двухкоординатное копировальное устройство, содержащее копировальный блок, выходы которого через первые фазосдвигающие блоки подключены ко.входам блока управления, по каждой координате последовательно соединенные второй фазосдвигающий блок, подключенный к блоку задания скорости копирования, фазовый дискриминатор и привод, подключенный к соответствующему входу копировального блока, формирователь импульсов, подк.шоченный к другим входам фазовых дискриминаторов и блок коррекции, соединенный с выходом блока управления и со входом формирователя импульсов 1.

Недостатком такого устройства является ограниченная область применения-t

Наиболее близким техническим решением к изобретению является копировальное устройство, содержащее копировальный прибор с датчиками угла и ошибки, усилитель подач,преобр зовате.пь, один вход которого

соединен с датчиком угла, второй вход через усилитель ошибки - с датчиком ошибки, а выход - с входом усилителя подач, и компенсатор ошиб.ки трения,подключенный своим-выходом ко второму входу усилителя ошибки 2.

Недостатком этого устройства также является ограниченная область

10 его применения.

Цель изобретения - расширение области, применения устройства., путём использования его как самостоятельно для управления станком, так и15от вычислителя (программоносителя).

Поставленная цель достигается тем, что в копировальное следящее устройство для станков с- программна управлением, содержа-щее преобразова 20тель сигналов, первый -вход которого соединен с выходом датчика угла копировального прибора, а второй вход через усилитель ошибки - с выходом датчика ошибки копировального при25бора, усилитель подач и блок управления приводами,- введены реле касания, два ключа, формирователь уровня и по каждой координате - логичес-- « кий перек.пючате.пь и последовательно

30 соединенные блок задания .скорости.

выпрямитель, преобразователь напряжение- частота, формирователь эталонных импульсов и двухканальный коммутатор, вход реле касания подключен к выходу датчика ошибки ксЗпировального прибора, а выход - к управляющему входу первого ключа, информационный вход и выход которого соединены соответственно с выходом преобразователя сигналов и со входом усилителя подач, выходы которого подключены к входам блоков задания скорости, второй вход каждого двухканального .коммутатора соединен с выходом выпрямителя, а выходы с первыми информационными входами логического переключателя данной координаты, вторые информационные входы логических переключателей подключены к информационным входам устройства, выходы - к входам блока управления приводами, а управляющие входы - к выходам формирователя уроня, вход которого подключен к выход реле касания и к уп15авляющему входу второго ключа, подключенного выходо к управляющему выходу устройства, а информационным входом - к источнику питания.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - схема логического переключателя. .

Устройство (фиг.1) содержит копировальный прибор 1 с датчиками угла 2 и ошибки 3, преобразователь 4 сигналов усилитель 5 ошибки, реле б касания, источник 7 питания (системы числового программного управления) , ключ 8, формирователь 9 уровня, ключ 10, усилитель 11 подач по каждой координате блоки 12 и 13 задания скорости, выпрямители 1415, преобразователи 16 и 17 напряжение-частота, формирователи 18и 19 эталонных импульсов, двухканальные коммутаторы 20-21 и логические пе45еключатели 22-23. На чертеже обозначены вычислитель 24 и блок 25 управления приводами 25 (системы числового программного управления) шаговые электродвигатели 26-27, механизмы 28-29 привода подачи, стол 30 фрезерного станка, обрабатываемое и зделие 31, копир (эталонная деталь) 32, фреза 33, копирбвальный палец 34, жесткая механическая связ 35 и шпиндель 36 режущего инструмента.

Переключатель 22 (23) (фиг.2) содержит семь элементов И-НЕ 37-43.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал о механическом контакте (фиг.1) копировального пальца 34 с копиром 32 поступает на входы датчиков 2 и 3 прибора 1, жестко связанного со шпинделем 36 режущего инструмента, через механическую

связь 35. Напряжение с датчика 2 поступает на первый вход преобразователя 4. Напряжение с датчика 3 поступает на вход реле 6 и, преобразованное в усилителе 5, на второй вход преобразователя 4. На выходе преобразователя 4 появляется информационный сигнал, напряжение, фаза и амплитуда которого пропорциональнр отклонению копировального пальца 3. Сигнал с выхода реле 6 включает ключи 8, 10 и формирователь 9, при этом ключ 10 отключает вычислитель 24 от источника 7. Этот же сигнал с выхода преобразователя 4 поступает через ключ 8 в усилитель 11, где формируется напряжение по двум координатам X и У, соответствующее продольному и поперечному движению стола 30. Напряжение с первого и второго выходов усилителя 11 подается на. входы выпрямителей 14-15 через блоки 12-13. в выпрямителях 14-15 входное напряжение фильтруется, выпрямляется и подается на входы преобразователей 16-17 соответственно. С выхода преобразователей 16 и 17 импульсы подаются на входы формирователей 18-19 в которых формируются импульсы строго определенной длительности и подаются на первые входил коммутаторов 20-21 соответственно, а на управляющие входы этих коммутаторов, поступают сигналы с выходов выпрямителей 14-15. В коммутаторах 20 и 21 происходит распределение сигналов, поступающих с выходов формирователей 18 и 19 либо по первому каналу (прямой ход), либо по второму каналу (обратный ход) .

Импульсы с выходов коммутаторов 20-21 подаются на первые информационные входы переключателей 22-23.

Рассмотрим принцип работы переключателя 22 или 23 (фиг,2).

Управляюи ий сигнал с выхода формирователя 9 соответствует уровню логической Ч и подается на вход элементов-38 и 39, а наПервый вход элементов 40 и 41 подается сигнал логического О через элемент 37, что запрещает прохождение ложных информационных импульсов с выхода вычислителя 24 через элеме:нты 40 и 41 на элементы 42 и 43. В момент появления информационных импульсов прямого хода с выхода коммутатора 20, которые подаются на второй вход элемента 38, информационные импульсы обратного хода отсутствуют. На выходе элемента 38 выходные импульсы инвертируются и подаются на первый вход элемента 42, на второй вход которого подан сигнал логической 1/ с выхода элемента 40, что разрешает прохождение вторично проинвертированных импульсов элементом 42 в блок 25. При появлении информационных импульсов обратного хода на выходе коммутатора 20, которые подаются на второй вход элемента 39, информационные импульсы прямого хода отсутствуют. На выходе элемента 39 входные импульсы инвертируются и подаются на первый вход элемента 43, на второй вход которого подан сигнал логической Ч с выхода элемента 41, торазрешает прохождениевторично проинвертированных импульсов элементом 43 в блок. Таким образом, импульсы с выходов переключателей 22-23 (фиг.1) поступают на входы блока 25, где преобразуются в сигналы управления фазовых обмоток электродвигателей 26-27, перемещающих стол 30 с помо соответствующих механизмов 28-29 приводов подач (фиг.1). . Предлагаемое устройство может быть использовано как приставка к фрезерному станку с числовым программным управлением, в котором име ся вычислитель 24. При использовании программоноси ля в виде копира 32 обработка изде лия 31 производится с помощью пред лагаемого устройства, при э.том вычислитель 24 автоматически отклю чается, а при испольЕовании программоносителя в виде перфоленты (не показана) обработка изделия 31 производится с помощью вычислителя 2 4 ., Таким образом, параметры требуе мого закона движения стола 30 отно сительно фрезы 33 определяет копировальный прибор 1 при использован копира 32 или эталонной детали, а при использовании перфоленты - вычислитель 24. Отсюда следует, что расширяется область применения предлагаемого устройства, так как оно может использоваться не только в станках с программным управлением, но и само стоятельно, а также расширяет технологические возможности станков за счет обработки изделий, как по числовой программе при использоваНИИ .перфоленты, так и по копиру. Формула изобретения Копировальное следящее устройство для станков с программным управлением, содержащее преобразователь сигналов, первый вход которого соединен с выходом датчика угла копиров-ального прибора., а второй вход через усилитель ошибки - с выходом датчика ошибки копировального прибора, усилитель подач и блок управления приводами, отличающеес я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены реле касания, два ключа, формирователь уровня и по каждой координате - логический переключатель, и последовательно соединенные блок задания скорости, выпрямитель, преобразователь напряжение-частота, формирователь эталонных импульсов и . швУхканальный коммутатор, вход реле касания подключен к выходу датчика ошибки копировального прибора, а выход - к управляющему входу первого ключа, информационный вход и -выход которого соединены соответственно с выходом .преобразователя сигналов и со входом усрилителя подач, выходы которого подключены к входам блоков задания скорости, второй вход каждого двухканального коммутатора соединен с выходом выпрямителя, а выходы с первыми информационными входами логического переключателя данной координаты, вторые, информационные входы логических переключателей подключены к информационным йходам устройства, выходы - ко входам блока управления приводами, а управляющие входы - к выходам формирова теля уровня, вход которого подключен к выходу реле касания и к управлцющему входу второго ключа, подключенного выходом к управляющему выходу устройства, а информационным входом - к источнику питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 572366, кл. G 05 В 19/02, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 602350, кл. В 23 Q 35/04, 1976 (прототип).

S5