Устройство для автоматического выбора наименьшего угла поворота вращающегося узла станка

(я)5 В 23 0 3/155 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГОСУДАРСТВЕ 1+ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Нижегородское стан костроительноепроизводственное обьединение(56) Авторское свидетельство СССРВ 643837, кл. 0 05 В 19/18, 1976,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА НАИМЕНЬШЕГО УГЛА ПОВОРОТА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ УЗЛА СТАНКА(57) Использование: станкостроение, устройства автоматической смены инструментов. Сущность изобретения; устройство в Изобретение относится к управлению промышленными механизмами и может быть использовано, в частности, для автома-, тического определения направления враще-. ния йнструментальных магазинов станков с ЧПУ по кратчайшему пути.Целью изобретения является повышение надежности за счет снижения динамических нагрузок путем обеспечения формирования сигнала замедленного вращения магазина при подходе к позиции остановки для смены инструмента, а также эа счет упрощения структуры устройства.На фиг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства; на фиг, 3 - аппликация магазина и принцип определения кратчайшего направления вращением.Устройство для автоматического выбора наименьшего угла поворота вращающедополнение к уже имеющимся блокам имеет преобразователь кода, схему задержки, блок памяти и элемент И, Вход преобразователя кодов подключен к выходу блока задания программы, а выход преобразователя кодов - ко второму входу сумматора. Четвертый выход сумматора посредством схемы задержки соединен со входом блока памяти, выход которого соединен с четвертым входом схемы управления приводом вращения и первым входом элемента И, Второй вход элемента И соединен с датчиком контроля остановки, а выход - с пятым входом схемы управления, 3 ил, а гася узла станка содержит зэдатчик 1, формирующий двоична-десятичный (ВСД) код задания инструмента, подлежащего поиску, и сигнал счИтывания То. В соответствии с СО международными стандартами кодирова- С) ние осуществляется по адресу Т; командо- Щ аппарат,2 КА, также выполненный в ( ВСД-коде и предназначенный для идентификации гнезд магазина; преобразователь 3 кода задания, формирующий в зависимости от направления вращения код (Тл + 1), позволяющий синтезировать сигнал совпадения кодов за один шаг до остановки; а сумматор 4, формирующий абсолютную разность сигналов задания и идентификации Ь= 1 Т - КА 1, а также сигналы ТКА, ТКА и Т: - КА (СОВП); память 5 числа инструментальных гнезд в магазине; блок 6 сравнения на большее и меньшее значение, 1808614 4М формирующий выходные сигналы Ь и Ь- 2-, логический элемент 7 И - ИЛИ - НЕ;. МЙЯ-триггер 8; схему 9 задержки Ьг; память 10 сигнала совпадения кодов задания и идентификации СОВП; логический 11 элемент И; схему 12 управления приводом вращения магазина; инструментальный 13 магазин; датчик 14 контроля остановки. Перечисленные элементы устройства в статическом положении связаны между собой следующим образом.Первцй выход блока задания 1 формирует задающий сигнал быстрого вращения (БВ) для схемц 12 управления приводом вращения инструментального 13 магазина, ВСД-код задатчика 1 поступает на первый вход схемы 4 сумматора, а так же на схему 3 преобразования кодов, управляемую сигналами триггера 8, выход преобразователя 3 кодов соединен со вторым входом схемы 4 сумматора, на третий вход которого поступает ВСД-код командоаппарата 2, идентифицирующего фактическое положениеКмагазина. Код 2 числа инструментальных гнезд магазина из памяти 5 поступает на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает модуль разности кодов задания и идентификации Ь= 1 Т - КА со схемы 4 сумматора, сигналы результатовМ йсравнения Ь-2- и Ь поступают на первые входы И элемента 7 И - ИЛИ-НЕ, на вторые входы которых подаются, соответственно, выходные сигналы ТКА и ТКА схемы В сумматоре, в нв третьи входы внешний сигнал разрешения ВРАЩ. Выход элемента 7 И - ИЛИ - НЕ, формирующий рабочий сигнал вращения против часовой стрелки поступает нэ вход установки ВЯ-триггера 8, выходы которого, формируя сигналы ПРОТИВ и ПО, поступают на второй и третий входы схемы 12 управления приводом вращения, соответственно; четвертцй выход схемы 4 сумматора, формирующий сигнал совпадения кодов задания и идентификации СОВП - Ц(Т + 1) = КА 1 через схему 9 задержки Ьт соединен с блоком 10 памяти сигнала совпадения, выход которого формирует сигнал замедления ЗАМ и поступает на четвертцй вход схемы 12 управления привода вращения, а так же на первь 1 й вход логического 11 элемента И, на второй вход которого подается сигнал датчика 14 контроля остановки, а вцходлогического 11 элемента И формирует сигнал остановки ОСТ и подается на пятый вход схемы 12 управления приводом вращения инструментального 13 магазина. Устройство работает следующим обра 5 зом,При включении питания сигнал начальной установки НУ сбрасывает триггер памяти 10 сигнала совпадения, формируяЗАМ=О. Триггер 8 устанавливается в состо"О яние ПО=О, ПРОТИВ=1. Поскольку сигналыПО и ПРОТИВ являются чисто информационными, а сигнал То (БВ)=0, то они не приводят к вращению магазина 13. По командеуправляющей программы или в наладочном15 режиме задатчик 1 формирует ВСД-код задания инструмента, подлежащего поискуТ 1, Т 2, Т 4, Т 8, Т 1 О, Т 20, Т 40 и Т 80, а такжечерез выдержку времени сигнал считыванияТо. При этом задатчик 1, командоаппарат 2,20 сумматор 4, память 5, блок сравнения 6,элемент И - ИЛИ - НЕ 7 при условии наличиясигнала разрешения ВРАЩ = 1 формируетсигнал вращения по кратчайшему пути в соответствии с алгоритмом (см. фиг. 3):25 - Вращение по часовой стрелке ПО,если ТКА и Т - КАИ2или ТКАи КА - Т2, т.е.30 КПО = (ТКА) (Ь-2) + (ТКА) (Ь-ф,Мгде Ь= Т - КА.- Вращение против часовой стрелкиПРОТИВ=ПО,35 ПРОТИВ = ПО = (ТКА) (Ь) ++(ТКА) (Ь -2), что дает возможность приКменить стандартную микросхему И-ИЛИНЕ. Таким образом, если логический 7элемент И-ИЛИ - НЕ формирует сигналПО=1, то состояние триггера 8 не изменяется ПО=О и ПРОТИВ=1, вращение противчасовой стрелки. Если же элемент И-ИЛИНЕ формирует сигнал ПО=0, то триггер 8изменяет свое состояние ПО 1. ПРОТИВ=О,вращение по часовой стрелке. По сигналуТо(БВ) схема 12 управления приводом вращения при наличии разрешающих блоки 5 ровок расфиксирует (сигнал РАСФ) магазини при наличии сигнала контроля расфиксации Красф включает быстрое вращение(см. фиг. 2). Тип привода вращения, электрический или гидравлический, принципиального значения не имеет. Сигналвращения ВРАЩ - 0 блокирует выход элемента 7 И - ИЛИ-НЕ, исключая возможноеизменение состояния триггера 8. На кажДомшаге магазина 13 при его вращении схемой4 сумматора - сравнения осуществляетсясрэвнение кода командоэппэрэтэ КА и выход- . 8) Логический 11 элемент И - типоваяногО код преобразователя 3 кодов, формиру микросхема,ющего ВСД-код, вес которого в зависимости 9) Схема управления приводом врэщеот направления вращения на единицу боль- ния в предмет изобретения не входит,шеилименьшекодазадэтчика 1.Этонеоб ее построение зависит от конкретнойходимо для формирования сигнала конструкции инструментального магазинсовпэдения кодов за один шэг до остановки и типа привода, электрического или гидрава- магэзина, т.е. ческого. Схемы стыковки промышленных эяектроприводов тэкже подробно описаны,СОВП"ЯКАБТн) ПО+ 1010) Датчик 14 контроля остановки - мик+ (КАБТн 1) ПРОТИВ) ВРАЩ. ропереключэтель или любой бесконтактныйпромышленный датчик,Здесь сигнэл ВРАЩ - вспомогэтельмый . Экономический эффект от внедренияблокировочный сигнал, формируемый схе заявляемого изобретения по сравнению смой 12 управления приводом вращения. прототипом достигается а счет сниженияПри совпадении кодов сигнэл СОВП 1 и требовэний по жесткости конструкции инсчерез выдержку времени Ьт включэется трументэльного магэзимэ, увеличения сропамять 10 сигнала совпадения, формируя ков его работы.и повышения надежности,сигнал замедления ЗАМ - 1 для схемы 12 20 что объясняется введение замедленнойуправления приводом вращения. Выдержка подачи при подходе к позиции остановки,времени Ьх необходима для исключения обеспечивающий точный останов и снидействия сигнэла дэтчикэ 14 контроля оста- . жение динамических нагрузок. Итоговыйновки в момент сравнения. Магазин.замед- результат - повышейие надежности и проляется и нэ следующем шаге схема 11 25 изводительности работы, ОриентировочнаяэлемЕнта И формирует сигнал остэновки потребность народного хозяйства а подоОСТ-ЗАМ Кост. Магэзин останавливается ибных устройствах составляет тысячи штук вфиксируется (Кф). При этом снимается год.сигнвл вращения, сбрасываются триггеры . ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я8 формирования сигналов направления 30 Устройство для автомэтического выбовращения и 9 памяти сигнала совпадения ра наимейьшего угла доворота вращающегокодов. Устройство готово к новому циклу ся узла станка, преимущественно магазинаработы. инструментов станков с ЧПУ, содержэщееВсе блоки устройства выполнены мэ ти- электрически связэйные блок пэмяти, блокиповых известных элементах, принципы по- Зб задания прогрэммы и идентификэции фактистроения которых шарнирно описаны в ческого положения магазине, последовэтельспецйэльной технической.литертуре и, но соединенные сумматоР, блок сравнения,. учебниках,поэтомунетнеобходимостипри- . элемент И-ИЛИ-НЕ и схему управленияводитЬ их принципиэльмые схемы,. приводом;врэщения, о т л и ч а ю.щ е е с я1) Блок Задания 1 - это наборное поле 40 тем,.что, с цельюповышения нэдежности зэ.иэ коммутационных элементов, например, . счет снижения динамических нагрузок пупромышленмого галетного переключателя втем обеспечения формировэния сигнэлэ за 8 СД-коде или устройство числового про- медленного вращения магзине пригрэммМого управления, . подходе к позиции остэновки для смены ин 2) Командоэппэрат 2-это мэборкомтэх струментэ. оно снабжено преобразовэтетных Или бесконтэктных выключателей. лем кода, схемой задержки, блоком памяти3) Преобрэзовэтель кода 3, сумматор 4, иэлементом И, причем вход преобразаватеблок сравнения 6 выполнены по клэссиче- ля кодов подключен к выходу блока задаским описэнным принципам, ния программы, э выход преобразователя4)Память 5 числагнездемагэзине-это 50 кодов - к второму входу суммтора, а четнабор типовых ВЗ-триггеров или других вертый выход сумматора посредствомкоммунциомных эппарэтов, например, пв- схемы задержки соединен с входом блокаремычек нэ логические ноль и единицу, памяти, выход которого соединен с четвер 5) Логический элемент 7 И-ИЛИ-НЕ - тым входом схемы управления приводомтипове микросхема,55 вращения и первым входом элемента И,6)4 мяти 8 и 10-типовые йЗ-триггеры, второй вход которого соединен с дополни 7) Временной элемент 9 - типовая схе- тельно введенным датчиком контроля остемэ задвржки переднего фронта, основаннвя вовки, э выход-с пятым входом упомянутой .нэ заряде конденсатора. схемы управления, 18086141808614 Корректор О, Гус Волков Реда кт роизводственно-.издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель Е. ЧерноТехред М,Моргентал Заказ 1245 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изобрете113035, Москва, Ж, Раушска Подписноем и открытиям при ГКНТ СССРаб., 4/5