Устройство для программного управления станком

Союз СфеетскнкСфциалнстическнаРеснублнк оп 898387(22) Заявлено 1402,80 (21) 2885954/18-24 рцмз С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Ио 1/19 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15,01,82 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ Изобретение относится к автоматике фотоэлектрическим измерениям в машиностроении и предназначено . для использования на станках с числовым программным управлением (ЧПУ), преимущественно токарных, для автоматического измерения и регилирования положения режущих кромок инструмента в системе координат станка.Известно устройство . для управления станком, содержащее датчик абсолютного перемещения, связанный с приводом, подключенным к импульсному датчику перемещения 11.Известно также устройство для управления станком, содержащее связанные между собой блок числового управнения, блок сравнения и блок памяти 21Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетно"импульсная система программного управления, содержащая аналого-цифровые преобразователи, подключенные через формирователи импульсов к реверсивному счетчику, блок программного управления, задатчик режимов, триггеры и элементы И 3 .Недостатком этих устройств является низкое быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для программногоуправления станком, содержащее последовательно соединенные фотоэлектрический преобразователь, первый формирователь импульсов, первый триггер,элемент И, блок программного управления и первый ключевой элемент, подключенный вторым входом к выходу первого триггера, выходом - к первомувходу исполнительного элемента, второйвход которого соединен с выходом вто рого ключевого элемента, подключенногопервым входом ко второму выходу блока программного управления, вторымвходом - к выходу второго триггераи ко второму входу элемента И, выход 20 которого соединен с первым входомзадатчика режимов, подключенного вторым входом к третьему выходу блокапрограммного управления, первый входвторого триггера череЗ второй формн рователь импульсов соединен со вторым выходом фотоэлектрического преобразователя, содержит третий формирователь импульсов и коммутатор, входкоторого соединен с выходом задатчи-ЗО ка режимов и со вторыми входами триг 898387герон, выход - со входом фотоэлектрического преобразонателя, подключенного третьим выходом через третий формирователь импульсов ко второму входублэка программного управления.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь (ФЭП) 1 с общей зоной измерения 1.1 и независимыми ортогональными осевыми зонамиизмерения 1.2 и 1.3, с независимыминыходами фотоприемника по каждой иззон, третий 2, второй 3, и первый 4формирователи импульсов, второй 5и первый б триггеры, задатчик 7 режимов, коммутатор 8, элемент 9 И, второй 10 и первый 11 ключи, блок 12программного управления и дополнительный элемент 13.Сущность изобретения заключаетсян том, что для автоматического конт- Щроля и установки положения режущихкромок инструмента на станках с ЧПУ,для устанонления взаимосвязи системкоординат станка, инструмента и .детали и корректировки износа инструмента, предварительно установленногои жестко закрепленного на станке,используют фотоэлектрический преобразователь с осветителем, фиксированно закрепленный на станке в пределахрабочей зоны перемещения режущего инструмента и оснащенный блоком программного управления, формирующимсигналы управления системой ЧПУ станком. В начале каждой управляющейпрограммы или при смене инструментазадают цикл установки положения ин -струмента, при автоматической реализации которого инстремент перемещаютв режиме линейной интерполяции наускоренной подаче н зону измерения 40ФЭП, при входе в которую с помощьюблока программного управления формируют и подают систему ЧПУ управляющий сигнал на переход к замедленномуперемещению, определяют момент достижения режущей кромкой инструмента одной из осей ФЭП, формируют и подаютуправляющий сигнал приводом на остановку перемещения по ортогональнойкоординате и продолжают перемещение ррежущего инструмента по второй координате до момента достижения режущейкромкой инструмента нуленого положения по второй оси ФЭП, после чегоостанавливают перемещение также повторой координате и переключают систему ЧПУ на режим работы в относительных координатах.Плоскость изображения ФЭП разбитана три измерительные эоны: две неза-,висимые ортогональные осевые эоны и 60общую зону измерения с независимымивыходами фотоприемника по каждой иззон.УстРойство работает следующим образом,65 ФЭП 1, входящий в состав устройства, образует по отношению к системе координат станка локальную систему координат с осями, параллельными осям координат станка и постоянным относительным смещениям начал координат. ФЭП определяет три возможных положения инструмента в зоне его измерения - момент вхождения инструмента н зону измерения, момент пересечения режущей кромкой одной из осейлокальной системы координат и моментпересечения режущими кромками обеихосей локальной системы координат,что является конечным фиксируемымположением инструмента в локальнойсистеме координат и тем самым в системе координат станка,По управляющей программе, в которой указан номер используемого инструмента, системой ЧПУ формируетсяи подается команда на смену инструмента на станке и одновременно подается в задатчик 7 режим работы устройства, за счет чего осуществляется включение ФЭП 1 с помощью коммутатора 3. Режущий инструмент из исходного положения, например, нульстанка, перемещается по управляющей программе в зону измерения ФЭПВ момент вхождения инструмента в зону 1.1 на вход формирователя 2 подается электрический сигнал, преобразуемый им в команду, переключающуюсистему ЧПУ блока 12 на замедленнуюподачу. В момент достижения режущейкромкой зоны 1.2 (1.3) на нход формирователя 3 (4) подается электрический сигнал, преобразуемый им в команду управления, которая запоминаетсятриггером 5 (б), подается на ключ 10(11) и прерывает подачу управляющихимпульсов из блока 12 в привод подачи по координате Л(х). В момент достижения режущей кромкой зоны 1.3 аналогично прерывается перемещение по второй координате, Одновременно с этим, вследствие того, чтоэлемент 9 включен по двум входам, наего выходе .появляется сигнал, переключаюший систему ЧПУ блока 12 на работу попрограмме в относительной системе координат и задатчик 7 в режим Отключено. При переходе задатчика в режим Отключено формируются сигналы сброса триггеров 5 и б и сигнал отключения ФЭП 1, При смене инструмента по программе цикл выведения инструмента в исходное положение повторяется. Использование предлагаеМого устройства для автоматического контроля и установки положения инструмента настанке с ЧПУ повышает точность обработки за счет точного задания положения инструмента н системе координат станка, упрощает конструкцию инструментального блока за счет исключения898387 Формула изобретения Составитель И.КолокольцевИ.Касарда Техред Т. Наточка Корректор С.Цомак едак Тираж 907 ВДИИПИ Госуд по делам 035, Москва, исноеа СССРтийд. 4/5 о 1947/б Зак утаенного комит Обретении н отк - 35, Раушская н илиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 юстировочных устройств регулировки положения инструмента н инструментальном блоке, исключает предвари - тельную размерную настройку инструмента вне станка, упрощает конструкцию системычислового програминаго управления за счет исключения коррек" торов геометрической информации управляющей программы, а также процедуру составления управляющих программ за счет исключения в ней адресов кор- р ректоров и команд обращения к ним, сокращает время настройки станка и упрощает его обслуживание за счет автоматической коррекции разброса размеров инструмента и его износа в процессе эксплуатации.1 Устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные фотоэлектрический преобразователь, первый формирователь импульсов, первый триггер, элемент И, блок программного управления и первый ключевой элемент, под ключенный вторым входом к выходу первого триггера, выходом - к первому входу исполнительного элемента, второй вход которого соединен с выходом второго ключевого элемента, подклю ченного первым входом ко второму вы: ходу блока программного управления,вторым входои - к выходу второготриггера и ко второму входу элемента И, выход которого соединен с пер-вым входом задатчика режимов, подключенного вторым входом к третьемувыходу блока программного управления,первый вход второго триггера черезвторой формирователь импульсов совторым выходом фотоэлектрическогопреобразователя, о т л и ч а ю щ е ес я теи, что, с целью повьвения быстродействия устройства, оно содержттретий Формирователь импульсов и коммутатор, вход которого соединен свыходом задатчйка режимов и со вторы"ми входами триггеров, выход - со входом фотоэлектрического преобразователя, подключенного третьим выходомчерез третий формирователь импульсовко второму входу. блока програмкногоуправления. источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 345471, кл. С 05 В 19/00, 1970. 2, Авторское свидетельство СССР 93237 ббс кл. 6 05 В 19/00, 1970.3, Авторское свидетельство СССР У 309352,кл. С 05 В 19/18,1969 (прототип),