Устройство для программного управления

1111 744463 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союа Советских Социалистических Республик(5 8 с присоединенПриоритет м заяв Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытии(088.8) 3 43) Оп 45) Дата опубликования описа 0.06.8 Игонин, М. И, Коваль, Ю, П Г. А. Цветков и А Ульяновское головное специал тяжелых и фрезе) Заявитель бюро ЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕН ТРОЙС(5 Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования, в частности к системам программного управления, и предназначено для компенсации динамических ошибск, связанных с застоем 5 рабочего органа в точках реверса, и может быть использовано, например, в металло- режущих станках с числовым программным управлением.Известна система программного управле ния, состоящая из устройства числового программного управления, привода подачи, рабочего органа, датчика пути кругового типа, установленного на ходовом винте 11,Недостатком указанной системы является 15 низкая точность, обусловленная погрешностью ходового винта и мертвым ходом в соединении винт - гайка.Наиболее близким по техниче"кой сущности к предложенному техническому реше нию является устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, интерполятор, первый элемент ИЛИ, блок управления, привод, исполнительный механизм и датчик перемещения исполнительного механизма, подключенный выходом к второму входу блока управления, третий вход которого через второй элемент ИЛИ соединен с другим выходом интерполятора 21.Недостаток этого устройства заключается в низкой точности.Цель предложенного технического решения - повышение точности устройства,Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит формирователь импульсов, первый и второй триггеры, коммутатор, элемент И, счетчик импульсов, третий элемент ИЛИ и ключевые элементы, первые входы которых соединены с выходами коммутатора, вторые входы - с первым входом элемента И и с входом устройства, а выходы - с другими входами первого и второго элементов ИЛИ. Первый вход коммутатора подключен к выходу первого триггера и к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход - к выходу второго триггера и ко второму входу третьего элемента ИЛИ, третьи входы - к другим выходам блока заданияпрограммыи ко входам формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого триггера, подключенного вторым входом к входу второго триггера и к выходу счетчика импульсов, вход которого через элемент И подсоединен к выходу третьего элемента ИЛИ.1функциональная схема устройства показана на чертеже.,Устройство содержит блок 1 задания программы, интерполятор 2, блок 3 управления,привод 4, исполнительный механизм 5, датчик 6 перемещения исполнительного механизма, коммутатор 7, ключевые элементы8 и 9, первый 10 и второй 11 элементыИЛИ, формирователь 12 импульсов, первыйтриггер 13, третий элемент ИЛИ 14, элемент И 15, счетчик 16 импульсов и второйтриггер 17.Устройство для программного управленияработает следующим образом,В блок 1 вводится от программы информация: о величине и,направлении перемещения иСполнительного механизма 5, г 1 аличиесигнала на одном из выходов блока 1 задания программы зависит от задаваемого направления перемещения. Интерполятор 2в соответствии с информацией, поступающей от блока 1, формирует импульсы задания, которые поступают через элементыИЛИ 10 или 11 и блок 3 на привод 4. 11 ривод 4 отрабатывает заданное перемещение,которое контролируется датчиком 6 поло 5 кения исполнительного механизма.При изменении направления движения(реверс) изменяются сигналы на выходахблока 1. При этом формирователь 12 формирует импульсный сигнал, который переключает триггер 13.Выходной сигнал триггера 13 через элемент ИЛИ 14 поступает на элемент И 15и разрешает прохождение импульсов форсировки 1 ф на вход счетчика 16. Одновременно коммутатор 7 в соответствии с сигналом от триггера 13 выдает разрешающийсигнал на прохождение импульсов форсировки 1 ф на один из ключевых элементов 8(или 9), Замыкание одного из элементов 8(или 9) определяется знаком предстоящегонаправления движения. При движении внаправлении + замыкается элемент 8, внаправлении-- элемент 9.Импульсы форсировки 1 ф через ключевой элемент 8 (или 9), один из элементовИЛИ 10 (или 11) и блок 3 поступают навход привода 4, Выбор частоты следованияимпульсов форсировки 1 ф, равной или большей частоты задания з, соответствующейускоренному движению исполнительногомеханизма, обеспечивает форсировку переходных процессов в приводе подачи 4. Промежуток времени, в течение которого импульсы форсировки 1 ф поступают на входпривода 4, определяется емкостью счетчика16 и выбирается из условия обеспечениявыбора зазоров в кинематических цепяхпривода 4 и трогания исполнительного механизма 5 с места. После выдачи первогоймпульса переполнения счетчика 16 триггер 13 перебрасывается и через коммутатор7 запрещает прохождение импульсов форсировки )ф через ключевой элемент 8 (или 9).4Так как импульсы форсирбвки ф, Мступйв.шие на привод 4, означают дополнительное перемещение исполнительного механизма 5, то необходимо на вход привода 4 подать 5 такое же количество импульсов форсировкиф в противоположном направлении.Первый импульс переполнения, поступивший на счетный вход триггера 17 со счетчика 16, переключает его, Коммутатор 17 10152025 303540 45 50 55 60 65 в соответствии с сигналом от триггера 17 замыкает другой ключевой элемент 9 (или 8). Время выдачи импульсов форсировки 1 ф через элемент 9 (или 8) также определяется емкостью счетчика 16, второй импульс переполнения которого переключает триггер 17 и соответственно запрещает прохождение импульсов форсировки ) ф через элемент И 15 на вход счетчика 16, а через элемент 9 (или 8) - на вход привода 4,Для исключения потери информации о заданном перемещении импульсы форсировки 1 ф имеют фазовый сдвиг относительно импульсов задания 1 з, чем исключается их совпадение на входах элементов ИЛИ 10и 11.Применение предлагаемого устройства для программного управления снижает динамическую ошибку в точках реверса исполнительного механизма при отработке медленно меняющегося входного сигнала теоретически до нуля, а практически из-за различного состояния кинематической цепи привода 4 в момент изменения направления движения, ошибки могут быть уменьшены в3 - 4 раза и составлять лишь 0,03 - 0,05 мм.Формула изобретенияУстройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, интерполятор, первый элемент ИЛИ, блок управления, привод, исполнительный механизм и датчик перемещения исполнительного механизма, подключенный выходом ко второму входу блока управления, третий вход которого через второй элемент ИЛИ соединен с другим выходом интерполятора, о тл ич а ющееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит формирователь импульсов, первый и второй триггеры, коммутатор, элемент И, счетчик импульсов, третий элемент ИЛИ и ключевые элементы, первые входы которых соединены с выходами коммутатора, вторые входы - с первым входом элемента И и со входом устройства, а выходы - с другими входами первого и второго элементов ИЛИ, первый вход коммутатора подключен к выходу, первого триггера и к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход - к выходу второго триггера и ко второму входу третьего элемента ИЛИ, третьи входы - к другим выходам блока задания программы и ко входам формирователя импульсов, выход которого соединен с первым744463 Составитель Н. Белинковаактор И. Грузова Техред В. Серякова Корректор 3. Тарасов Типография пунова, 2 входом первого триггера, подкл 1 оченного вторым входом к входу второго триггера и к выходу счетчика импульсов, вход которого через элемент И подсоединен к выходу третьего элемента ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Заказ 1013/17 Изд,339НПО Поиск Государственного комитета113035, Москва, Ж,61. Андрейчикой Б, н. Динамическая точность систем программного управления станками. М., Машиностроение, 19 б 4, с. 157 - 179.5 2. Авторское свидетельство СССР485419, кл. б 05 В 19/18, 1973 (прототип),Тираж 956 ПодписноеССР по делам изобретений и открытий аушская наб., д. 4/5