Контурная система числового программного управления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Совет сникСоциапистическиаРеспублик ,и 954943(6 ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 02. 06. 80 (21) 2995079/18-2 Йс присоединением заявки Ж -(5 )М. Кд,С 05 В 19/18 ГаеуАерстын 3 ай кеиктет СССР ао делан нзоеретекий н открытий(72) Авторы изобретем Водовозов, А.А. Тимофее А.Я. Зыков, В.И дена Ленина электротехн Ульянова (Ленина) енинградский ь им,СТЕНА ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГОУПРАВЛЕНИЯ(5 Й) КОНТУРН тома- и предавле тяже- аритлых обрабатывающих и крупногаб5 ных намоточных станков.Известна система программного управления с главным приводом и приводами подач, содержащая главный управ, ю ляющий вал. К главному управляющему валу подключен решающий прибор, создающий выходной аналоговый сигнал, который представляет абсолютное положение главного управляющего вала. К аналого-цифровому преобразователю подключены запоминающе устройства, каждое из которых запрограммировано для одновременного создания цифровоговыходного сигнала. С каждым запоми- гонающим устройством соединен позицион"ный элемент. Таким образом, большоечисло перемещаемых элементов одновременно устанапливаютсл в положеи"ошибок и Изобретение относится к а тике и вычислительной техник назначено для программного у ния неидентичными координата иие, определяемое последовательно изменяющимся цифровым сигналом 11.Устройство отличается малой точностью при высокой сложности реализации следящего контура главного при вода и согласования движений приводов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные интерполятор, блок управления скоростями и подключенные к нему главный привод с импульсным датчиком и приводы подач с датчиками перемещения, а также элементы сравнения, каждый иэ которых соединен с интерполятором, одним из приводов подач и соответствующим датчиком перемещения 2 .Достоинством известного устро" ства является отсутствие в нем о пути главного привода, не охваченного контуром положения. Но устройство не обеспечивает высокой то954943ности отработки. программ, так как скорость главного привода, наряду с постоянной составляющей, заданной программой, имеет переменную составляющую (помеху), вызванную воз мущениями типа дисбаланса шпиндельных узлов, эксцентриситета обрабатываемых изделий, прерывистого характера резания и т.п. Колебания скорости главного привода преобразуются 10 импульсным датчиком в тактовую частоту интерполятора, управляющего движением приводов подач. Нестационарный характер задания последних в свою очередь возбуждает новые , 3 динамические нагрузки. на валу главного привода. Это является одной из причин, препятствующих внедрению систем с ведущей коордйнатой в серийное производство. 26Цель изобретения - повышение точности системы.Поставленная цель достигается тем, цто в контурную систему числового программного управления, содер Э жащую интерполятор, соединенный первыми выходами с первыми входами соответствующих схем сравнения, подключенных выходами к первым входам приводов подач, а вторыми входами к выходам датчиков положения исполнительных органов, связанных с соот. ветствующими приводами подач, подключенных вторыми входами к первымвыходам блока управления скоростями,ЭЗ .соединенного вторым выходом с входомглавного привода, связанного с датчиком импульсов, введены блок синхронизации и формирователь опорной час" тоты, подключенный входом к второму выходу блока управления скоростями,а выходом - к первому входу блокасинхронизации, соединенного вторым входом с выходом датчика импульсов, а выходом - с входом интерполятора.43,.На чертеже дана блок-схема системы.Система содержит блок 1 управления скоростями, главный привод 2, датчик3 импульсов, формирователь 4 опорнойчастоты, блок 5 синхронизации, интер 0 полятор 6, схемы 7 сравнения, приво. ды 8 подач, датчики 9.При аналоговом:характере сигналазадания скорости главного привода 2 формирователь 4 опорной частоты пред- ззставляет из себя ааговый или регулируемый по скорости электропривод мощностью несколько десятков ватт с импульсным датчиком, число импульсов на выходе которого соответствует числу импульсов на выходе датчика 3 импульсов главного привода 2 (в единицу времени). При дискретном сигнале задания скорости главного привода 2 Формирователем 4 опорной частоты является преобразователь частоты, согласуоций частоту задания скорости главного привода 2 с частотой его импульсного датчика 3.Устройство работает следующим образом.С выхода блока 1 управления скоростями подаются сигналы задания скорости на разомкнутый по пути главньй привод 2, обработка которого фиксируется датчиком 3 импульсов, и на формирователь 4 опорной частоты. Сигнал с датцика 3, содержащий постояннув составляющую и помеху, и сигнал с формирователя 4 опорной частоты поступают в блок 5 синхронизации, который запоминает импульсы, идущие в случайном порядке от датчика 3, до прихода очередного импульса с формирователя 4 опорной частоты, импульс отработки появляется на выходе блока 5 синхронизации. Нормализованная таким образом последовательность импульсов отработки главного привода 2 используется в качестве тактовых импульсов интерполятора 6. С приходом каждого тактового импульса интерполятор формирует выходной импульсглавного привода 2 и сигналы задания положения на схемы 7 сравнения приводов 8 подач, куда поступают сигналы отработки с датчиков 9 перемещения. управляемые как сигналом рассогласования по пути, так и сигналом задания скорости от блока 1 управления скоростями, приводы 8 подач работают в следящем режиме.Предлагаемая система обеспечивает инвариантность движения приводов подач, относительно возмущений на валу главного привода при сохранении ос.новного достоинства прототипа - инвариантности движения главного привода относительно управляющих воздействий.Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемой системы заключается в повышении точности отработки программы благодаря исключению колебаний рабочих органов, неизбежных в известных устройствах в результате взаимовлияния координат.Контурная система числового программного управления, содержащая интерполятор, соединенный первыми выхо- у дами с первыми входами соответствующих схем сравнения, подключенных выходами к первым входам приводов .по" дач, а вторыми входами к выходаи;датчиков положения исполнительных ор в ганов, связанных с соответствующими приводами подач, подключенных вторыми входами к первым выходам блока управления скоростями, соединенного . вторым выходом с входом главного при- и вода, свяэанного с датчиком импульсов, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повыщения точности системы, в нее введены блок синхронизации и формирователь опорной частоты, подключенный входом к второму выходу блока управления скоростями, а выхо;. дом - к первому входу блока синхронизации, соединенного вторым входом с выходом датчика импульсов, а выходом - с входом интерполятора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США й 4084083)кл. С 05 В 19/18, опублик. 1978.2. Авторское свидетельство СССРУ 395807, кл. С 05 В 19/40, 1973Составитель Н. ГоТехред И.Рейвес Иотыл Редак Зак ПодписнССР Иосква, Ж 35, Раушская наб. д. 4/5 П Патент , г. Ужгород, ул. Проектна лиа 32 Тираж 91НИИПИ Государственного комитетаао делам изобретений и открытий13035,ж оваКорректор Г. Ога