Устройство для управления копировальным станком

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ908574(51) М. Кл. с присоединением заявки Рй В 23 О 35/04(71) Заявитель Особое конструкторское бюро станкостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОПИРОВАЛЬНЫМ СТАНКОМ 1 О Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станках, управление движением рабочих органов которых осуществляется от копировальной машины.По основному авт. св, Иф 582947 известно устройство для управления копировальным станком, которое содержит первый привод, подключенный к исполнительному органу станка и последовательно соединетптые копир. датчик копирования второй следящий привод и датчик положения копира, Устройство содержит также последовательно соединенные сумматор, подключенный к датчику положения копира и датчику ошибки копирования, блок определения и сравнения ускорений и блок регулируемой задержки, управляющий вход и выход которого подключены соответственно к выходу сумматора и первому исполнительному приводу.Копир, датчик ошибки копирования, следящий привод и датчик положения копира входят в состав копировальной машины,Копировальная машина и исполнительный станок связаны между собой датчиками для согласования положения исполнительяых органов станка, В качестве датчиков могут быть использованы импульсные датчики перемещений или аналоговые циклические датчики типа индуктосин.В отличие от импульсных датчиков перемещений циклические датчики повторяют информацию о перемещении каждый цикл, обес. печтвая тем самым высокую надежность вос произведения геометрических размеров детали, т,е. высокую надежность передачи упраяля. ющей информации с копировальной машины на исполнительный станок (11Однако в этом устройстве, позволяющем с высокой точностью обрабатывать изломы профиля деталей с учетом динамики станка не предусмотрено масштабирование геометрических размеров деталей по одному шаблону в сторону увеличения или уменьшения их размеров.Цель изобретения - расширение техноло. гических возможностей устройства, а именно, масштабирование геометрических размеров детали по одному шаблону при одинаковых3 908574 рамерах копировального пальца и фреэы при использовании аналоговых циклических датчи.ков неремешеций типа индуктосиц на копи.ровальцой машине и исполнительном станке,Поставленная цель достигается тем, по в, устройство введены последовательно соеди.пенные преобразователь "перемегцение-код", блок сложения-вычитания с тактовым и управляющим входами, управляемый делитель часто.ты и преобразователь "скважцость импульса.напряжение", а также управляемый делитель частоты и подключенный к нему блок уста.вок деления, и кроме того, соединенные по.следовательно генератор и делитель тактовой частоты, выход которого соединен с тактовым 15 входом блока сложения. вычитания, а управ.ляощий вход - с выходом блока уставок де. леция, при этом преобразователь "перемегце.ние.код" подключен к блоку регулируемой задержки, выход преобразователя "скважцость импульса напряжение" соединен со входом исполнительного привода а второй вход эго.го преобразователя через датчик перемещения связан с исполцительцым органом.25Это позволяет при сохранении высокойточности работы устройства расширить еготехнологические возможности: изменять геомет.рические размеры детали по отношению кшаблону, т.е. вводить масштабирование прииспользовании аналоговых циклических датчиков, имеющих высокую надежность по отношению к импульсным датчикам, так как они возобновляют информацию каждый цикл, а частота питания датчиков существенно выше15 частоты передачи управляющей информации.При этом масштабирование обеспечивается без изменения частоты питания датчиков переме.щений на копировальной машине и исполнительном станке.40Введение в устройство делителя тактовой частоты и управляемого делителя частоты при неизменной частоте питания датчика изменяет цену дискреты импульса которая определяется шагом датчика и отношением частоты тактирования к частоте питания датчика. Например при масштабе (М) 1:1, шаге датчика 8 = 2 мм, частоте питания датчика 1 и= 2 кГц, такто.вой частоте 1. = 1000 кГц, имеет коэффици.ент деления управляемого делителят, 000 ГцпР. дЕл. Е 2 кГцитогда цена дискреты импульса исполнительного устройства будет 5 Ь" мм =0004 К чар дел 500 импульс4нри згом коэффициент деления тактовой час.тоты равен00000 ц )ОДЕлтакт , 1000 кгц В случае уменьшения масштаба, напримерМ 1:10, при Ф= 2 кГц, 1 = 100000 кГц,8 = 2 мм, имеет= 100000 = 10000 кгКдел т 10где К,елтскт, - 10 и определяется коэффи.циентом К . . при М 1:1 и величинойМ 1:10, К т, 100,10=10, тогдат 10000 кГц 5000дел.такт,2 кГца цена дискреты импульса будет8- 0 0004 ммК грд 5000 импульс В случае увеличения масштаба, например М 10:1, при 1 = 2 кГц, 1 = 1000 кГц, 8 = 2 мм, имеем т 100 кГц2 крц К упр дел,а цена дискреты импульса будет 8 2 мм 004 мм К 1 п Е 50 импУльсТак как при копировании модели на копировальной машине и непосредственной обработке детали на исполнительном станке, особенно в режиме увеличенного масштаба, увели. чивается скорость исполнительного органа, то необходимо иметь устройство, учитывающее динамику станка.На чертеже показана структурная схема устройства для управления копировальным станком.Устройство содержит копир 1, датчик 2 ошибки копировяния, следящий привод 3, датчик 4 положения копира, Выходы датчиков 2 и 4 соединены со входом сумматора 5. Выход сумматора 5 подключен к управляющему входу блока 6 регулируемой задержки и входу блока 7 определения и сравнения ускорений. Выход блока 7 подсоединен к регулируюшему входу блока 6 регулируемой задержки, выхол которого соединен со входом преобразователя "перемещение-код" 8, выход последнего со. единен со входом блока 9 сложения-вычитания. ШОООО Гг Кздел так.т, 1000где К = 1000, тогдадел тактц 085 5Выход блока 9 соединен со входом управля. емого делителя 10 частоты, выхо. которого соединен с первым входом преобразователя "скважность импульса напряжение" 11. Второй вход преобразователя 11 соединен с выходом датчика 12 перемещений, который установлен на исполнительном органе 13, связанным с исполнительным приводом 14 станка. Выход бло. ка 15 уставок деления соединен с управля. ющим входом управляемого делителя 10 час тоты и управляющим входом делителя 16 тактовой частоты, вход которого соединен с выходом генератора 17 тактовой частоты, а вы. ход соединен с тактовым входом блока 9 сложения вычитания. 15Устройство работает в следующих 3-х ре. жимах.Режим сохранения размеров обрабатываемого иэделия (М 1:1).Копир 1, перемешаясь по координатным осям, формирует величину ситнала ошибки на выходе датчика 2 ошибки копирования, который управляет следящим приводом 3. Датчик 4 положения коннра находится на перемещающихся узлах копировальной маши З ны и измеряет положение копирз 1, но при этом не учитывает скоростной ошибки следящего привода 3, Для уменьшения ошибки копирования на больших скоростях в сумматоре 5 алгебраически суммируются сигналы с датчиков 4 и 2. В результате суммирования на выходе сумматора 5 появляется сигнал, описывающий положение копирана копируемой поверхности. Сигнал с выхода сумматора 5 подается на входы блока 6 регулируе 35 мой задержки и блока 7 определения и сравнения ускорений. В блоке 7 определяются ускорения перемещений по координатам исполнительного станка и сравниваются с эталонными величинами. Величины эталонных ускорений определяются исходя из величин заданных ошибок обработки быстродействия исполнительного привода 14. П и копировании изломов профиля ускорения перемещений по координатам могут превышать эталонные величины. В этом случае блок 7 подает сигнал на блок 6 и последний увеличивает время задержки, т.е, снижает скорость вывода сигналов положения на входе преобразователя 8,Преобразователь 8 преобразует сигнал по 50 ложения в унитарный код, С выхода преобразователя 8 унитарный код поступает на вход блока 9 сложения. вычитания. При установке масштаба 1:1 в делителе 16 тактовой частоты и управляемом делителе 10 частоты унитарный код без изменения проходит на преоб. разователь "скважность импульса. напряжение" 11, В результате исполнительный орган 13 имеет скорость такую же, как у копираи 74 6обрабатываемая деталь имеет ттг же геомет. рический размер, чти копируемый шаблон.Режим увеличения размеров обрабатываемой детали.При необходимости изменить размеры обрабатываемой детали в сторону увеличения, с выхода блока 15 уставок деления поступа. ет соответствуюший сигнал на управляющие входы делителя 16 тактовой частоты и управ. ляемого делителя 10 частоты, Для получения масштаба увеличения в Н раз, где М - число натурального ряда, коэффициент деления делителя 16 тактовой частоты устанавливается таким, что Ф . на входе блока 9 сложения- вычитания уменьшается в Й раз по сравнению с тактовой частотой при обарботке изделия с масштабом 1:. При этом коэффициент деления управляемого делителя 1 О частоты устанавливается таким образом, .то на входе преобразователя "скважность импульса-напря. жение" 11 остается неизменным независимо от масштаба увеличения и имеет 1 у же величину, что и для масштаба 1:.Режим уменьшения размеров обрабатыва. емой детали.Этот режим отличается от режима увелио чения тол ко тем, что 1 на выходе делителя 16 задается увеличенной в й раз по сравнению с масштабом 1:1 Коэффициент деления делителя 10 также устанавливается таким, то частота Ф на его выходе остается неизменной независимо от мадитаба и составляет ту же величину, что и в случае режима сохранения размеров обрабатываемого изделия (М 1:1).В результате применения такого устройства масштабирования скорость исполнительного органа увеличивается или соответственно уменьшается в ч раз по сравнению со скоростью движения копира, вследствие чего геометрический размер обрабатываемой детали увеличивается или соответственно уменьшается в й раз по сравнению с геометрическим режимом копируемой модели. Формула изобретения,Устройство для управления копировальным станком по авт. св, Р 582947, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в устройство введены последовательно соединенные преобразователь "перемещение.код", блок сложения- вычитания с тактовым и управляющим входами, преобразователь "скважность импульса- напряжение", а также управляемый делитель частоты и подключенный к нему блок уста. ,вок деления, кроме того, соединенные после. цовательно генератор и делитель тактовой час908574 Составитель Т, ЮдахинаТехред.Т. Маточка Редактор Н, Гришанова Корректор О. Билак Тираж 748ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Заказ 702/16 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тоты, выход которого соединен с тактовым входом блока сложения. вычитания, а управляющий вход - с выходом блока уставок деле. ния, при этом преобразователь "перемещение.код" подключен к блоку регулируемой задерж. ки, выход преобразователя "скважность импульса-напряжение" соединен со входом исполнительного привода, а второй вход этого преобразователя через датчик перемещения связанс исполнительным органом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Н 582947,кл, В 23 0 35/04, 1976.