Устройство для программного управления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 010379 (21) 2730647/18-24с присоединением заявки Ио -(51) М ) 3 С 05 В 19/18 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(71) Заявител Ульяновское головное специальное конс тяжелых и фрезерных ст4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 11 РОГРАММНОГО УПРАВЛЕН м п Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к устройствам программного управления, и предназначено для компенсации динамических ошибок, обусловленных застоем рабочего органа в точках реверса, и ошибок от с ертвого хода кинематической цепи ривода.По основному авт. св. Р 744463 описано устройство для программного управления металлорежущими станками с линейным датчиком пути, установленным непосредственно на перемещаемом узле и обеспечивающим компенса цию динамических ошибок, связанных с застоем рабочего органа в точках реверса. Это устройство содержит последовательно соединенные блок задания программа, интерполятор, пер вый элемент ИЛИ, блок управления, привод, исполнительный механизм и датчик перемещения исполнительного, механизма, подключенный выходом ко второму входу блока управления, тре тий вход которого через второй эле.мент ИЛИ соединен с другим выходом интерполятора, формирователь импульсов, первый и второй триггеры, коммутатор, элемент И, счетчик импуль сов, третий элемент ИЛИ и ключевыеэлементы, первые входы которых соединены с выходами коммутатора, вторыевходы - с первым входом элемента Ии со входом устройства, а выходы -с другими входами первого и второгоэлемента ИЛИ, первый вход коммутатора подключен к выходу первого триггера и к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход - к выходувторого триггера и ко второму входутретьего элемента ИЛИ, третьи входы - к другим выходам блока заданияпрограммы и ко входам формирователяимпульсов, выход которого соединенс первым входом первого триггера,подключенного вторым входом ко второму входу второго триггера и к выходу счетчика импульсов, вход которогочерез элемент И подсоединен к выходутретьего элемента ИЛИ 1. Недостатком такого устройства явяется отсутствие компенсации влияия мертвого хода части кинематичесой передачи привода подачи, не вхоящей в замкнутый контур системы, бразуемый датчиком, при установке атчика пути на один из промежуточых валов механизма привода подачи, 890362Цель изобретения - повышение точности устройства.Для достижения этой цели в устройство для программного управления введен дополнитечьцый коммутатор, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходам первого ивторого триггеров соответственно, а1 нформационные входы и выходы - квыходу и входу соответствующих разрядов счетчика импульсовНа черетеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит блок заданияпрограммы 1, интерполятор 2, первый3 и второй 4 элементы ИЛИ, блок управления 5, привод 6, кинематическую 15передачу 7, датчик перемещения исполнительного механизма 8, исполцительный механизм 9, формирователь импульсов 10, первый триггер 11, третийэлемент ИЛИ 12, элемент И 13, счетчик оимпульсов 14, второй триггер 15, коммутатор 16, ключевые элементы 17 и 18и дополнительный коммутатор 19.Устройство для программного управления работает следующим образом,В блок 1 вводится от программы 11информация о величине и направленииперемещения мехацизма 9, Наличие сигнала на одном из выходов блока 1 зависит от задаваемого направления перемещения. Ицтерполятор 2 в соответствии с информацией от блока 1 формирует импульсы задания +Й или - Е,которые поступают через элементыИЛИ 3 или 4 и блок 5 ца привод б,Последний, обрабатывая задаццое пере- З 5мещение, через передачу 7 обеспечивает необходимое перемещение механизма 9. Контроль обрабатываемого перемещения осуществляется датчиком 8.При,цвижении механизма 9 в задан- Щном направлении передача 7 постояннонатянута. При этом мертвый ход, обусловленный кинематическими зазорамии упругими,цеформациями звеньев передачи 7, которые не входят в замкнутыйконтур системы, образуемый датчиком8, полностью выбран и не оказываетвлияния на статическую точность устройства при отработке программы.При изменении направления движения (реверсе) изменяются сигналы цавыходах блока 1. При этом формирователь 10 формирует импульсный сигнал,который переключает триггер 11. Выходной сигнал триггера 11 через элемент ИЛИ 12 поступает на элемент И13 и разрешает прохождение импульсовГ на вход счетчика 14. Одновременнокоммутатор 16 в соответствии с сигналом от триггера 11 выдает разрешающий сигнал на один из элементов 17или 18. Замыкание одного из них определяется знаксм предстоящего направления движения,При движении в направлении +замыкается элемент 17, в направлении замыкается элемент 18, Импульсы Форсировки й 4, через элемент 17 (или 18), один из элементов ИЛИ 3 (или 4), блок 5 поступает ца вход привода 6, Выбор частоты следования этих импульсов, равной или большей частоты Г, соответствующей ускоренному движению механизма 9, обеспечивает форсировку переходных процессов в приводе 6. Промежуток времени, в течение которого импульсы Гф поступают на вход привода 6, определяетсяемкостью счетчика 14, которая, в свою очередь, зависит от настройки коммутатора 19 при подаче на его вход уп -равляющего сигнала с выхода триггера11. Настройка счетчика 14 при этомвыбирается из условия обеспечения выбора всех зазоров в передаче 7 и трогания механизма 9 с места, Первый импульс переполнения счетчика 14 переключает триггер 11, который через комм;татор 16 запрещает проходецие импульсов форсировки йф через элемецт 17 (или 18) .Так как импульсы Хф, поступившие ца привод 6, при их полной отработке вызывают дополнительное перемещение механизма 9, то для исключения этого на вход привода 6 необходимо подать импульсы нейтрализации Ея в противоположном направлении. Количество импульсов нейтрализации пй, подаваемых на вход привода, определяется из условияпГ = пуф - амю где пй - количество импульсов форсировки, поданных на входпривода б;- величина мертвого ходачасти передачи 7, неохваченной датчиком 8, измеренного в дискретах.Первыи импульс переполнения, поступивший на счетный вход триггера 15 со счетчика 14, переключает его. В соответствии с сигналом от триггера15 первый коммутатор 16 замыкает другой элемент 18 (или 17), а коммутатор 19 переключает соединительные цепи между разрядами счетчика 14 таким образом, что его емкость уменьшается на величину мертвого хода ЛВ результате на вход привода 6 через элемент 18 (или 17) поступает импульсов нейтрализации Й меньше на величину мертвого хода С , измеренного в дискретах. За счет разницы количества импульсов, поступивших на вход привода в прямом (импульсы Й 4,) и обратном (импульсы ) направлениях, .вал приводного двигателя получает дополнительный поворот на угол, необходимый для выбора мертвого хода части кинематической передачи, неохваченного датчиком 8 и раскрывающегося при реверсе механизма 9.Для исключения потери информации о заданном перемещении импульсы ГФ8903 б 2 формула изобретения каз 11005/77 Тираж 943 Подписное НИИП"Па д, ул. Проектная,г. Уж илиал и Г имеют фазовый сдвиг относительно импульсов задания + 1 з, чем исключается их совпадение на входах элементов 3 и 4.Применение предлагаемого устройства программного управления снижает ошибку от мертвого хода кинематической передачи привода, не входящей в замкнутый контур системы, образуемый датчиком пути, до величины, определяемой колебаниями мертвого хода по длине перемещения рабочего органа, При применении устройства в металло- режущих станках с числовым программным управлением погрешность обработки плавных контуров и погрешностью позиционирования рабочего орга на, обусловленная мертвым ходом кинематической цепи, может быть с 0,05- 0,07 мм снижена до 0,01-0,03 мм. Устройство для программного управ. ления по авт, св, Р 7444 бЗ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цел о повышения точности устройства, з него введен дополнительный коммутатор, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходам первого и второго триггеров соответственно, а информационные входы и выходы - к выходу и входу соответствующих разрядов счетчика импульсов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРд 7444 бз, кл. С 05 В 19/18, 1278