Система позиционного программного управления металлорежущими станками

269246 Союз Советских Социалистических Республик( 1169792/25 аявлецо 05.Ы 1.196 присоединением з вкиЧПК 6 051ДК 621.9.06-529(088.8 оритет Комитет п изобретений при СоветеСС ткрыт 970, Бюллетень1 публиковано 17.И нистров 11.1970 описания 1 Лата опубликованп Авторыизобретени ольдин, А. Ю. Мальчик, Ю, Н, РешетниковС. С. Казанский и В. Г. Заборовский Особое конструкторское бюро станкостро аявител ЦИОННОГО ПРОГРАММНОГОТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ СИСТЕМА ПОПРАВЛЕНИЯ М Известны системы позиционного программного управления (СППУ) металлорежущими станками, содержащие блоки ввода и памяти программ, датчики обратной связи (фазовыс или импульсные), соединенные с одной стороны с исполzительпым органом станка, а с другой через логические элементы - с блоком формирования команд для уиравлепив приводом, перемещающим исполнительный ор га н ста нка.Описываемая система позиционного программного управления металлореж шими станками отличается тем, что к выходам датчиков обратной связи и к выходам блока памяти заданной координаты подключены две группы схем совпадения, осуществляющие поразрядно ввод информации, одни из которых непосредспвенно, а другие через блок аналог - цифра, в сумматор по сигналам с тактирующего распределителя, подключенного одновременно ко входам схем совпадения, блоку аналог в циф и сумматору, синхронизированцых генератором связанных частот, а также тем, что в блоке преобразования аналог в циф ко входам сложения и вычитания25 реверсивного счетчика подключены ключ сложения и ключ вычитания, каждый,из которых состоит из схемы совпадения и триггера.Такое выполнение системы позиционного программного управления обеспечивает новы- ЗО шецие помехоустоичцвости и упрощает конструкцию системы, а также снижает требования к точности датчиков обратной связи старших разрядов за счет осуществления пропорциональной коррекции цифрового значения каждого разряда координаты по цифровому значению предыдущего младшего разряда.На фиг. 1 изображена структурная схема описываемой системы позиционного программного управления; на фцг. 2 - структурная схема олока преобразования фазы в цифру (блок аналог - цифра); на фиг. 3 - временная диаграмма, поясняющая работу блока преобразования фазы в цифру (блок аналог - цифра).Система позиционного программного управления металлорежущимц станками содержит блок ввода программы 1, а также блок памяти программы 2. К каждому десятичному разряду памяти присоединены схемы совпадения 3, выходы которых подключены к входам логического элемента ИЛ 1 Л 4. Блок датчиков обратной связи (ДОС) 5 состоит цз редуктора, на осях которого установлены сельсины. Число сельсинов зависит от максимальной величины перемещения подвижного органа. Передача между валами редуктора осуществляется шестеренками с передаточным отношением 1 10Сельсины приводятся во вращение при движенин управляемого органа при помощи зубчатой рейки. На первичные обмотки сельсипов подается трехфазное напряжение питания от генератора связанных частот (ГСЧ) б. Ко вторичным обмоткам сельсинов и к одной из фаз напряжения питания подключены схемы 7, которые генерируют в момент перехода спнусоидального напряжения через ноль. К выходам схем 7 присоединены схемы совпадения 8, выходы которых подключены ко входам логического элемента ИЛИ 9, Группы схем совпадения 3 и 8 управляются от тактирующего распределителя 10, к шинам которого они подключены. Ко входу блока 11 преобразования фазы в цифру (блок аналог - цифра) подключен логический элемент ИЛИ 9, а выход блока - ко входу одноразрядного сумматора 12. К другому входу сумматора 12 присоединен логический элемент ИЛИ 4,Информация с сумматора поступает на блок 13 управления,приводом, двигатель 14 которого осущеспвляет движение управляемого органа. Кроме фазового импульса с ДОС и,импульсов опорной частоты У к блоку 11 подключены шины от тактирующего,распределителя 10, по которым подается последовательность импульсов, синхронно овязанных с импульсами опорной частоты (У, - импульсы с частотой в 10,раз больше опорной; О - импульсы с частотой в 100 раз больше опорной).Блок преобразования аналоговой величины фазового сдвига импульса с ДОС в двоичнодесятичпый код (см, фиг. 2) состоит из реверсивного одноразрядного десятичного счетчика 15, на вход которого подключены логические элементы И 1 б и 17, образующие с триггерами 18 и 19 два ключа, Первый ключ, состоящий из триггера 18 и элемента И 1 б, открывается импульсом Ь с ДОС и закрывается импульсом переполнения счетчика. Второй ключ, состоящий из триггера 19 и элемента И 17, открывается импульсом переполнения счетчика и закрывается опорным импульсомБлок 20 служит для одвига импульса опор 1ной частоты У на время -- для временногоУ10,гсогласования работы блока, Оба ключа управляют,поступлением импульсов l,оу и У 1 ооу на,входы реверсивного счетчика.Величина координаты, на которую устанавливается подвижной орган станка, считывается блоком 1 ввода программы и запоминается в блоке 2 памяти в двоично-десятичном коде. Схемы 3 совпадения, управляемые поочередно сигналами с тактирующего распределителя 10, опрашивают поразрядно блок 2 памяти, причем опрос ведется от младшего разряда к старшему, а циклы опроса всех разрядов повторяются с частотой сканирования. Синхронно с первой группой схем 3 совпадения работает другая группа схем 8 совпадения, осуществляющих опрос положения ДОС 5, Величина отработанной координаты выражается 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4фазовым сдвигом р импульсов с ДОС, генерируемых схемами 7, по отношению к импульсу У опорной частоты (см. фиг. 3). Через логический элемент ИЛИ 9 фазовые импульсы У поочередно поступают на вход блока 1 преобразования фазы в цифру, где кроме преобразования осуществляется поразрядная коррекция. Фазовый импульс У опрокидывает триггер 18, и через логический элемент И 16 на вход сложения реверсивного счетчика 15 поступают импульсы У Если в счетчике было уже записано значение предыдущего десятичного разряда, например число 4, то после прихода шестого импульса Уоо,: на выходе счетчика возникает имлульс перевыполнения У; который через триггер 18 прекращает подачу импульсов С но через триггер 19 и логический элемент 17 разрешает подачу импульсов Уна вход вычитания счетчика 15, Вычитание импульсов У происходит до тех пор, пока на триггер 19 не поступит импульс У-, представляющий собой опорный импульс /1, сдвинутый по фазе па1постоянную величину =, После этого мо 101мента состояние счетчика отражает цифровое значение того десятичного разряда, фазовый импульс которого /, поступал на вход блока 11.На фиг. 3 показана диаграмма работы блока аналог - цифра при обработке результатов считывания только двух разрядов с числовым значением 35 с учетом, что в предыдущем младшем разряде было число 4, т. е. полноечисло 354.Из диаграммы видно, что импульсы У, ОО 1 всегда сдвигают фазовый импульс У з положение Утаким образом, что в какой бы момент времени по отношению к опорному импульсу он,не пришел, он всегда попадает в середину периода импульсов У, Тем самым достигается возможность колебания этого импульса от своего истинного положения в зависимости от неточности ДОС в пределах1Лср=-+0,45 . Такое колебание никак не10 Ускажется на результате определения цифрового значения, разряда в счетчике 15. Коррекция десятичного разряда характеризуется сдвигом импульса переполнения О счетчика по отношению к положению фазового импульса ЦоС выхода логичеокого элемента ИЛИ 4 на вход сложения одноразрядного сумматора 12 поступает поразрядно информация о величине заданной координаты в двоично-десятичном коде. Одновременно на вход вычитания сумматора 12 подается поразрядно информация о величине отработанной координаты из блока аналог - цифра также в двоично-деся тичном коде. В сумматор 12 подаются импульсы Ь 1 опорной частоты, которые управ ляют работой этого блока.Результат поразрядного сравнения двух ко269246 Выход ординат подается на вход блок-управления приводом 13, который вырабатывает сигналы для управления движением подвижного органа ставка. Тактирующий распределитель 10 работает в режиме делителя высокой частоты, посту 1 паюией с ГСЧ б. Кроме того, для синхронизации работы распределителя со,всей схемой на него подаются импульсы У опорной частоты. Предмет изобретения. Система позиционного программного управления металлэрежущими станками, содержащая блоки, ввода и памяти программы, подключенные к одному входу сумматора, и датчики обратной связи, представляющие собой поразрядные аналоговые датчики, например фазовые, подключенные к другому входу сумматора, осуществляющего сравнение заданной и отработанной координат, к выходу которото подсоединен блок формирования команд для управления приводом, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости системы, к выходам датчиков ооратной связи и к выходам блока памяти заданной координаты подключены две группы схем совпадения, осуществляющие поразрядно ввод информации, один из которых непосредствен.ио, а другие через блок аналог - цифра, в сумматор по сигналам с тактирующего распределителя, подключенного одновременно ко входам схем совпадения, блоку аналог - циф ра и сумматору, синхронизированных генератором связанных частот.2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что,с целью снижения требований я точности датчиков обратной связи старших разрядов за 15 счет осуществления пропорциональной коррекции цифрового значения каждого разряда координаты по цифровому значению предыдущего младшего разряда в блоке преобразования аналог - цифра ко входам сложения и 20 вычитания реверсивного счетчика подключеныключ сложения и ключ вычитания, каждый из которых,состоит из схемы совпадения и триггера.. 269246 фо Редактор Вир Заказ 2077,1 Тираж 480 Подписи11 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, Ж, Раушская наб., д. 4,5 Типография, пр. Сапунова дедО Составитель Н. Слатин ехред 3. Н. Тараненко Корректоры: Л. Корогод и В. Петрова