Устройство для повышения точности позиционирования в ноль исполнительных органов станка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я; 6 05 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И воды станков с ат, 1988, гл.2,ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Следящие злектраприЧПУ, М Энергоатамиздрис,2.11.Авторское свидетельство СССР М 1571549, кл, 6 05 В 19/18, 25.01.89, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В НОЛЬ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ СТАНКА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применениев станках с ЧПУ, особенно с большим циклом подготовительных операций перед обработкой деталей, Цель изобретения - повышение точности позиционирования в ноль путем исключения смещения рабочего органа станка за счет дрейфа аналаговых элементав измерительного контура следящего привода. Предпосылкой для реализации этой задачи является наличиемаркерного канала датчика положения, в котором отсутствует влияние дрейфа аналоговых элементов и фиксируется лишь факт "да - нет", Устройства включает следящий привод подачи, образованный цифроаналоговым преобразователем 1, блокам 2 управления приводам, электродвигателем 3 привода и шарикавингавай парой 4, два концевых переключателя 6 и 7, взаимодействующих с кулачкам 5, датчик 8 перемещения, кнопку 9 предварительной установки, кнопку 10 пуска и бла 11 управления позиционированием. Новыми элементами с соответствующими связями являются три ВЯ-триггера 12-14, формирователь 15 импульсаз из перепадов потенциала, шесть элементов И 16 - 21, управляемый генератор 22 импульсов и два элемента ИЛИ на два входа, 3 ил,Изобретение относится к автоматике и Вычислительной технике и может няйтл применение в станках с ЧПУ, Особенно с большим циклом подготовительных оге,;,зций перед ооработкой цеталей,Цель изобретения - повышение точн эсти позиционирования н нОль путем и;елючения смещения рабочего Органа станка зя счет дрейфа англогоныхмеме ггоь из.ег,- тельного контура следящего привоцг,Предгосылкой для реализации поставленной цели являегся то, то н дягиках положения имеется спнцлальиый маркер, представляощий собой, например, ьцелнвидное отверстие - одно ня Оборот ьяла датчика, При этом а датчике с ннутршаг.: - вой лнтерполяцией канал перемещения подвержен влиянию дрелфа аналоговых элементов, в то время кяк в маркерном канале вследствие фиксации факга -"да-нег влияние дрейфа отсутствует. роме тоо, вслецствие конечных размеров щели мгркерного канала нозгложня идентификация истинного положения вала датчика: в зоне маркера, вне зоны с одной или другсй сто- РОНЫ, Чта ОТКРЫВаЕт НОЗМОжНОСтИ ДЛЯ ПРИ- нудительного возврата рабочего органа станка а зону выряботки датчиком сигнала маркера при ложном формирован:,и сигналов перемещения,На флг,1 представлена функциональнаяя схема устрОЙстна; на фиг,2 - Временная диаграмма его работь:; на фиг - ВВОиян" реслизяции бока Управления ООЗиционированием в ноль. Устройство состоит из следящего привода подачи, образованною цифрогнало гоаым и реОбразОВЯтелеи 1, блоком управления приводом, электродвигателем 3 привода, шариковинтовой пары 4, куггчкового механизма 5, первого б и втооого 7 концевых переключателей, датчика 8 геремещения, имеющего импульсные выходь: по каналам перемещенля "Плос" и "Минус", Я также канал маркера, по которому вырабатывается один импульс за оборо датчла перемещения, используемый для фиксации исходной (улевой) точки рабочего органа станка. Б устройстВО тгкке ВхОДЯт копкг 9 предварительной установки л к. Опкг 10 гуска, блок 11 управления позициониравгнлем в ноль, а также ЯЯ-триггер 12 с одлм Р- и одним Я-входом, первый и второй ВБ-триггеры 13 и 14, имеющ. е по одному Я- и па два Й-входа, формирователь 15 им 1 ульсэв из перепадов потенць яла на два аыхо,:,а, шесть элементов И 16-21 на даа входа, правляемый генергтор 22 импульсон и,цаа элемента И.ПИ 23 и 24 нг дзя входа,5 1 О 1 Р 2 О 25 г,п 35 4 О 4 г Устройство работает следующим обра- ЗОМ,После подачи питани устройство устанавливается н исходное состояние путем нажатия кнопки 9, синал с выхода кнопки 9 устанавливает в исходное состояние блок 11 упргнленля позиционированием в ноль и переводи н состояние Я триггеры 13 и 14, Гри поступлении сигнала "Пуск" от кнопки 1 О блок 11 упрявления вырабатывает число- импульсные коды управления позиционированлем, соторые . В зависимости от исходного положени; рабочего органа станка через элементы ИГПИ 23 и 24 передаются на входы цифроаналогового преобрязонаеля 1, вследствие чего следящий привод, образозанный элементами 1 - 4 и 8, ооеспечлвает преобразование импульсов, выработанных блоком 11, в перемещение рабочего органа, а вместе с ним и кулачка 5, В соответствии с алгоритмом работы блока 11 прл срабатывании переключателя 6 происходит замедление движения, а при совпадении сигналов с переключателя 7 и с выхода маркерного канала датчика 8 движение прекращается. Сигнал с выхода переключателя 6 используется в качестве признака нахождения в зоне ноля рабочего органа, этот сигнал поступает на вход управляемого генератора 22 и включает его. При отходе по программе обработки детали От нулевой точки сигнал от переключателя б исчезает и генератор 22 отключается, Зона сраоятынания переключателя 6 с большим запасом перекрынаст зону возможного смешения рабе чего органа вследствие дрейфа янглогоаых элементов следящего привода.После выхода н нулевую точку станка, осооенно а начала работы, выполняются подготовитегьные операции на станке: выверка детали, инструмента и т.ппричем ,цля некоторых деталей этот процессс мокет занимать до часа и более, При этом вследствие теплового дрейфа элементов следящего поиасда л. епловых деформаций механлческлх элементов привода возможен "сход" с позиции нуля, Сущность работы устоойснгОстоит н Вь работке компенсг" ционных импуг ьсных сигнглоа для возврата в точку ноля,Работу устоойствг поясняет временнаядиаграммг (фиг,2), После выхода в ноль переклочатель О выргбатынает сигнал признака нахождения вбллзи нолевой точки, который включает упранляемыи генератор 22, но так .Як триггеры 13 и 14 находятся в нулевом состоянии, то элементы И 2 О и 21 заперты и импульсы генератора на входы следящего привода не пеоеда:Отся. Фактнахождения в точке "ноля" станка фиксирует маркерный сигнал датчика 8. При выработке датчиком 8 эа счет дрейфа ложных импульсов по каналу "+" вследствие того, что этот выход датчика являетсясигналам обратной связи по положен:,кпроисходит дрейф органа станка в нэправленил "-". Первый ложный импульс датчлка 8 "+" переводит триггер 12 в состоянле В,вследствие чего подготавливаются к работе элементы И 16 и 19, При сходе опгэна с нулевой точки сиге ал маркера датчика 8 меняет полярность с нулевого уровня до еди ничного, в результате чего срабатывает и1 формирователь 15 импульсов, и имуьс с его выхода В через И 19 устанавливает триггер 13 в состояние Я, подключается элемент И 20 и импульсы генератора 22 через И 20 и ИЛИ 23 поступают на вход "+" цифроаналогового преобразователя 1 следящего привода, после выборки электрического и механического люфта элементов следящего привода движение в направлении +" фиксируется датчиком 8 путем выработкисигналов обратной связи по каналу "-". Процесс движения будет продолжен до появления слгнала маркера, смена потенциала с единичного на нулевой маркернога сигнала приведет к выработке формирователем 15 импульсов на выходе А, Тэк как триггер 12 первым импульсом датчика 8 по каналу "-" будет переведен в положение Я, та импульс с выхода А формирователя 15 через И, 17 установит триггер 13 в состояние В и процесс компенсации прекращается.При вьработке датчикам 8 ложньх сиг 30 35 налов па каналу "-" дрейф будет происходить импульсу В формирователя 15 переводится в состояние Я триггер 14,и компенсационные импульсы через И 21 и ИЛИ 24 постугают на вход "-" цифроаналогового преобразователя 1.Блок 11 управления позициснированием в ноль состоит из управляемого генератора 25 импульсов, первого и второго управляемых. делителей 26 л 27, двоичнага счетчика 28,импульсов, регистра 29, программируемого элемента 30 памяти, элемента 31 сравнения кодов, двух ВЯ-триггеров 32 и 33 и элемента 34 задержки, первого 35 и второго 36 элементов запрета, первого 37 и второго 38 элементов ИЛИ на два входа), трехвхадового элемента ИЛИ 39, из шести элементов И 40 - 45, элемента НЕ 46, формирователя 47 импульсов из перепадов потенциала. 55 в направлении "+", Работа устройства в 40этом режиме отличается только тем, чта по Формула изобретения Устройство для повышения точности позиционирования в ноль испалнительньх органов станка, состоящее из следящего г 1 риьадэ подачи, абрзованного блоком цифроаналогового преобразования, блокам грз-,.ления приводом, электродвигателем ;ривода, .аариковинтовой парой и датчиком перемещения, а также кулачком, механиче:и связанным с шарика-винтовой парой, двух концевых переключателей, взаимодей;.:гвуощих с кулачкам, кнопки предварительой усановки, кнопки пуска и Слака управления позиционированием в:,".г ь, приче:г выходы цифроаналогового преоЗра:-ователя через блок управления пр лводом соединены с двигателем подач, вал катара го механически связан с шариковинтовой парой и валам датчика перемещения, выходы геремещения которсго соединены с пеовой группой информационных входов цифроаналогового преабаазователя, а выход маркера соединен с входом блока управления позиционированием в ноль, второй, третий, четвертый, пятый входы которого соединень соответственна с выходами концевых переключателел и кнопками "начальной устаноьки" и "П,ск", а т л и ч а ю щ а е с я тем, чта, с целью повышения точности позициониоования в ноль путем исключения смешения раоочега органа станка:э счет дрейфа аналоговых элементов привода, устройство дополнительно содержит три ВЯ- триггера, фар иравэтель импульсов из перепадов потенциала, шасть элементов И, управляемый генератор импульсов и два элемента ИЛ;. причем В- и Я-вхадц первого цифроаналогового триггера соединены соответственно с второй групгой информациоьньх входов блока преобразования, первьй выход г,ервого ВЯ-триггера соединен с первыми входами первого и четвертого злемснтсв И соответственно, второй выход соединен с первыми входами втоаого и третьего эле.:,ентов И, причем вторые входы первого и второго элементов И соединены с первым выходам формирователя имгульсов из перепадов потенциала, вход которага соединен с вьхадам маокерэ датчи:;а переме; ния, втсрой выход фармирова еля импульсов из перепадов потенциала соедлнен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены састветственно с Я- входами второгол тр т.ега ВЯ-триггеаав, первые В- входь которцх соединены с выходом кнопки предваолтельнай установки, э вторые В-входы соединены соответственно с выходами пеоваго и второго элементов И, выход второго ВЯ-трлггера соединен с первым