Цифровая пневмогидравлическа: программно-следящая система
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 428359
Авторы: Домрачев, Ени, Киевский, Социалистической
Текст
Союз Советских Социалистических Респуолик(51) М. исоединением заявкиГосударственный квинт Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытийллстень Ъ ания 29.05 72) Автор изобретения А. Ф. Домрачев евский ордена Ленина политехнический инстит илтеии 50-летия Великой Октябрьской социалистической революцииЗаявитель 4) ЦИФРОВАЯ ПНЕВМОГИДРАВЛИ ПРОГРАММНО-СЛЕДЯЩАЯ СИСТ обламожст металзаимосвязи о одной кобой заь кнуму. Предуабогки продхода к заподача дляаботы всех ьким коорд.) должен фровойедящей 1 олок-схема ц ,рограммно-с(32) Приоритет -Опубликовано 15,05,74. БДата опубликования опи Настоящее изобретение относится к сти автоматического управления ибыть применено для автоматизациилорсжущих станков.Известна цифровая пневмогидравлическая программно-следящая система, например, для позиционной обработки на металлорежущих станках, содержащая считывающее устройство, блоки сравчения и управления скоростью движения рабочего органа, каждый из которых соединен через соответствующие последовательно соединенные усилитель, пнев. момеханический преобразователь и гидроусилитель с гидродвигателем, и датчики точного и грубого отсчета, соединенные через соответствующие логические преобразователи с входами блока сравнения.С целью повышения быстродействия системы в ней установлен струйный блок памяти, подключенный к выходу считывающего устройства и входным каналам блока сравнения, и блок управления считыванием информации, подключенный к выходу считывающего устройства и выходу блока памяти.Указанные отличия позволяют осуществить ввод числового задания на следующую позицию во время отработки системой предыдущей позиции.На фиг. 1 приведена и ,пневмогидравлической п л системы; на фиг. 2 - принципиальная схема блока памяти; на фиг. 3 - схема устройства управления считыванием информации.Основными блоками системы являются: считывающее устройство СУ с механизмом перемещения перфоленты, блок сравнения ЛБС, блок управления скоростью движения рабочего органа БУС, усилители мощности УБ и УМ, пневмомеханпческие преобразовате. ли в цепях быстрого и медленного движения соответствснно ПБ и ПМ, гидроусплителп ГБ и ГМ, гидродвигатель ГД, редуктор Р, механизм станка М; устройство обратной связи, которое состоит из датчика точного отсчета ДТ, логического преобразователя точного отсчета ЛПТ, датчика грубого отсчета ДГ, его логического преобразователя ЛПГ; отсчетный редуктор ОР; блок памяти БП и блок управления счнтыванпем информации БУЗС,На схеме (фиг. 1) показаны в между всеми олоками. В целом п ординате система представляет со тую программно-следящую систе смотрены разные скорости отр граммы: быстрые движения для по данному положению и медленная точного позиционирования, Для р рабочих органов станка по нескол динатам (например К К, и т.5105 быть предусмотрен блок цикловой автоматики БЦА.Блок цикловой автоматики БЦА формирует команды на выполнение подвода и отвода рабочего инструмента, начало цикла позиционирования по различным координатам, перемещения других механизмов, например закрепление заготовки, управление режимами резания на станке и т. д. К этому блоку поступают сигналы от датчиков Д рабочих орга,нов станка.:Программоноситель в виде перфоленты проходит через бесконтактное устройство па,раллельного считывания СУ, которое обеспечивает шаговое перемещение на один кадр для ввода задания на перемещение механизма М в следующую координату. Программа работы системы представляет собой информацию об абсолютном значении заданного пере,змещения и записывается в цифровом коде. Информация после считывания поступает в блок памяти БП, а затем в логический блок сравнения ЛБС, куда одновременно подается кодированная информация о фактическом значении координаты позиционирования.координата перемещения рабочего органа машины (налример, каретки станка) измеряется датчиком точного ДТ и грубого отсчета ДГ устройства обратной связи. Датчики представляют собой бесконтактные преобразователи угла поворота,в цифровой пневматический код. Датчики точного и грубого отсчета работают как преобразователи типа аналог - код и в каждый промежуток времени выдают информацию о текущей координате позиционирования. Информация не теряется даже при снятии и возобновлении подачи давления питающего воздуха.Датчик точного отсчета имеет емкость восемь двоичных разрядов, что при шаге винта, например, 5 ил обеспечивает разрешающую способность системы 0,02 млс. Датчик точного отсчета связан непосредственно с ходо,вым винтом. Датчик грубого отсчета соединен с винтом через редуктор с передаточным отношением 1: 128, имеет семь двоичных разрядов и предназначен для подсчета целых чисел оборотов винта.Блок управления скоростью БУС отключает датчик точного отсчета при большой скорости отраоотки программы.Грубый отсчет прекращается при совпадении информации от перфоленты и датчанка грубого отсчета (в БУС формируется сигнал гз) и система переключается на замедленную подачу рабочего органа станка, Останов рабочего органа происходит при совпадении информации от датчика точного отсчета ДТ и от перфоленты.Блок сравнения ЛБС вначале принимает информацию от датчика грубого ДГ и затем точного, отсчета ДТ и может формировать сигналы: больше, меньше, равно,Блок БУЗС, действуя на логические преобразователи ЛПТ и ЛПГ, обеспечивает 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 управление порядком считывания кодов с датчиков точного и грубого отсчета, а также переключает систему с большей на замедленную подачу механизма М.Логические преобразователи датчика точного отсчета ЛПТ и грубого отсчета ЛПГ являются преобразователями последовательного счета и состоят из пневматических элементов, которые обеспечивают надежное считывание информации по способу двойной счетки.Усилители УБ и УМ представляют собой маломощные быстродействующие пневматические усилителями с,выходной мошностью, достаточной для приведения в действие пневмомеханических преобразователей ПБ и ПМ соответственно цепей быстрых и медленных перемещений, от которых сигналы передаются на гидроусилители ГБ и ГМ. При медленной подаче усилитель ГБ отключен и рабочая жидкость поступает к гидродвитателю ГД только от гидроусилителя ГМ.От гидродвигателя движение передается через силовой редуктор Р, винтовую пару к механизму станка М.,Непосредственно на винте закреплен диск, датчика точного отсчета ДТ, а диск датчика грубого отсчета ДГ приводится во,вращение от валика отсчетного редуктора ОР.В блоке памяти БП для каждого разряда двоичного числа предусмотрена своя ячейка. Ячейки регистра имеют одинаковую структуру и могут, например, содержать следующие струйные логические элементы; НЕ, ИЛИ - НЕ, Т и ИЛИ (общий для двух ячеек), На фиг. 2 показаны ячейки точного и грубого счета младшего и самого старшего разряда.Для управления регистром предназначен олок управления считыванием информации БУЗС, который представляет собой многотактное релейное струйное устройство, реализованное, например, на элементах ИЛИ - НЕ, ИЛИ и триггерах с,раздельными входами (фиг. 3).Ввод программоносителя с информацией о новой координате .производится механизмом перемещения перфоленты блока СУ в процессе отработки заданной прежде координаты, которую запомнил блок памяти БП, т. е, во время обработки изделия на станке, Во время паузы между двумя переходами позиционирования в блоке памяти происходит стирание прежней информации и запись новой информации.В общем случае на входы регистра одновременно поступают пневматические сигналы о значении двоичных чисел Хп, Хт, Х, и Х 1 т., Хгт, , Хат, До начала позиционцрования от блока запуска и считывания информации БУЗС триггеры ячеек регистра выставляются в исходное .положение, что соответствует стиранию информации в регистре. Для этого по шине установка нуля подается единичный сигнал У 1 = 1, а по шинам считывание информации грубого отсчета и считывание информации точного отсче1.14 3 4 ХЗ + 4 та подаются сигналы Уз = 1 и У = 1, котопые запрещают считывание информации с регистра в блок сравнения ЛБС. Число, которое необходимо записать в регистр, подается в параллельном коде через инверторы 1 на входные элементы 2 (ИЛИ в ) и пропускается через них при подаче от устройства управления запуском и считыванием информации управляющего импульса записи Уз=О.При этом переключаются триггерные элементы П, которые хранят введенную информ ацию.Выдача записанного в регистре числа производится через элементы 3 (элементы ИЛИ - НЕ), при подаче на ннх управляющего сигнала Уз = О, разрешающего считывания информации с ячеек груоого отсчета.В этом случае подается запрет на считывание информации с ячеек точного отсчета регистра У, = 1. Затем одновременно подаются сигналы У 4 = О, Уз = 1, которые соответственно разрешают считывание с ячеек точного отсчета и запрещают считывание с ячеек грубого отсчета. Элементы 4 (ИЛИ) пропускают на блок сравнения то число, которое считывается в данный мамент.Вариант схемы блока БУЗС, приведеннойна фиг. 3, обеспечивает автоматическое управление запуском и считыванчем информации в пневмогидравлической следящей системе.Действительно, при подаче питания в систему элемент памяти П, на верхнем выходе выдает единичный сигнал Ткоторый пере.ключает элементы П, и П 4 в исходное положение, в исходном положении также будет элемент П,. В исходное положение выставятся элементы непосредственно перед усилителями Уз и У 4. Таким образом перед осуществлением цикла будут поданы сигналы: запрет на стирание информации (, = О после повторителя У, = О), запрет записи информации (1, = 1, У, = 1), запрет считывания информации с ячеек грубого отсчета регистра (13 = 1, Уз = 1), запрет считывания информации с ячеек точного отсчета регистра (4 = 1, У, = 1), запрет на перемещение перфоленты (13 = О, Уз = О). Перед ячеикамп блока памяти БП ставятся повторители для усиления сигналов 1 ь 12 15.После нажатия на кнопку пуска (К= 1), триггер П, выдает оигнал Т, и замыкает обратную связь через элементы 1 (ИЛИ - НЕ) и 2 (ИЛИ). Этим самым регистр грубого и точного отсчета получает разрешение для работы. В это же время элемент памяти П, благодаря сигналу К= 1 направит сигнал Тз = 1 = 1 в цепочку усилителей 5 шины Уь от которого выставятся ячейки грубого и точного отсчета в нуль, т. е. в нпх сотрутся предыдущие числа.Так как перед каждой ячейкой по шине У установлены усилители 5, то ячейки перебрасываются в нуль последовательно одна за другой от разряда к разряду, сигнал Х, о 5 10 15 20 25 З 0 35 40 45 50 55 60 55 том, что последняя ячейка и в результате,все ячейки блока памяти переброшены в нуль мсокно снять после последнего усилителя 5 в шине У,. Сигнал Х = 1 переключит элемент памяти Пз вверх, от элемента памяти сигнал Т, = 5, = О поступит на отключающий вход элемента П,. На усилителях 5 шины У, снимается команда стереть запись, т. е, в регистр подается сигнал Т, = 1, = О. Одновременно с нижнего выхода триггера Пз нулевой сигнал Тз = 1, = О подается на усилители 5 шины Уз и происходит запись числа Хг, Хзг, , Хг,в ячейках, регистра грубого отсчета и числа Хт, Хзт, , Хт - в ячейках точного отсчета.;После операции записи информации, т, е. после того как сигнал пройдет по всем усилителям 5 шины Уз, в регистре образуется сигнал Хз = О, который инвертируется в элемент 3 (Х, = 1), выставляет триггер П 4 так, что сигнал Т 4 -- 1, = 1 с его верхнего выхода запретит запись информации в регистре. В это же время Х, = 1 поступает на элемент 4 (ИЛИ - НЕ), на выходе которого получается сигнал 1 з = О, он пройдет по линии В на блок управления скорости БУС и включит быструю подачу рабочего органа станка, Подтверждающий сигнал об этом Лз = 1 подхватит команду 13 = О, Уз = О (разрешить считывание с ячеек грубого отсчета) и одновременно после инвертирования 1 з = 1, = 1 включит усилитель 5. Сигнал Уз = 1 приведет в действие механизм перемещения перфоленты. Перфолента передвинется на один кадр. Интерзал времени, в течение которого происходит быстрая подача, достаточен, чтобы сработал механизм перемещения перфоленты. В это же время оигнал 13 = О включает логический преобразователь грубого отсчета.По окончании операции считывания информации с ячеек грубого отсчета, т, е. после того как на логическом блоке сравнения получен результат равно и отключена цепь быстрого перемещения (УБ - ПБ - ГБ), от блока управления скоростью БУС подается сигнал гз=О, после элемента 4 (ИЛИ - НЕ) оудет сигнал 1, = 1, Уз = 1, запрещающий считывание информации с ячеек грубого отсчета. Начинается медленная подача рабочего органа станка, это подтверждает сигнал "4 -- 1, который поступает от блока управления скоростью БУС. Кроме того, после запрета считывания информации с ячеек грубого отсчета выдается сигнал Х,=1, Логическая схема перед усилителем У 4 соорана по структурной формуле: В этом случае разрешечие на считывание информации с ячеек точного отсчета 14 = О по шине У; будет дано только при подаче единичных сигналов Хз = 1, Л 4 = 1, подтверждающих запрет считывания с регистра грубогоотсчета н начало медленной подачи. Во всех остальных случаях будет подан сигнал 14=1, запрещающий считывание информации с ячеек точного отсчета регистра. Одновременно с .разрешением считывания информации с ячеек точного отсчета регистра (14 -- 14 -- О) сигнал 14=0 включит логичесиий преобразователь точного отсчета ЛПТ,После прихода механизма станка М в заданную координату подается запрет,на считывание числа Х 1 т, Хзт Х т, для чего от блока управления скоростью БУС подается сигнал 24 в - О. Это соответствует положенгцо равно блока оравнения ЛБС, и означает что медленная подача закончена. Формируется оигнал 4=1, У 4=1, который запретит считьнвание информации с ячеек точного отсчета. Продолжается подача сигналов запрет стирания информации (1,=0, У,=1), запрет записки (4=1, У,=1), запрет считывания с ячеек грубого отсчета (1 з=1 Уз=1),,После того как блок цикловой автоматики БЦА подтвердит, что рабочий инструмент завершил размерную обработку в заданной координате и может быть начато .перемещение рабочего органа станка в новую координату, подается сигнал подготовка цикла (",= =1), Этот сигнал по схеме ИЛИ поступит в логические блоки (тз=1) и все элементы выставятся в положение начала цикла, Подготовка цикла будет закончена тогда, когда сигнал по линии А подготовит блок управления скоростью БУС, блок оравнения ЛБС, логические преобразователи информации датчиков положения ЛПТ и ЛПГ. По контрольной пробивке в перфоленте должно быть проверено, подана ли перфолента с но выли числами в считывающее устройство.Отдельные сигналы Х;,Хлпт, Хлпг подтверждающие готовность системы к работе, сформируют сигнал;=1, который по схе ме ИЛИ (,",=1) будет подан в систему изаодно в блок управления запуском и считыванием информации и цикл повторится, т. е.инструмент будет выведен в новую .координату.О Таким образом, в предлагаемой системеобеспечивается преселективный .ввод числовой информации и тем самым 1 исключаются потери времени. Предмет изобретения 15 Цифровая пневмогидравлическая программно-следящая система, например, для по 20 зиционной обработки:на металлорежущихстанках, содержащая считывающее устройство, блоки сравнения и управления скоростьюдвижения рабочего органа, каждый из которых соединен через соответствующие последо 25,вательно соединенные усилитель, пневмомеханический преобразователь и гидроусилительс гидродвигателем, и датчики точного и грубого отсчета, соединенные через соответствующие ло 1 гические преобразователи с входамизо блока оравнения, отличающаяся тем, что, сцелью попыщения быстродействия системыв,ней установлен струйный блок памяти, подключенный к выходу считывающего устройства и входным каналам блока сравнения, иЗ 5 блок управления считыванием информации,подключенный к выходу считывающего устройства и выходу блока памяти,аказ 84/406ЦНИИП одпнсно ип. Харьк. фил. пред. Патен Изд, % осударствен по делам Москва, Ъ, ю Р 5 Г Фиг592го комитетазобретений35, Раушская Тираж 760 овета Министр открытий наб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
1705188, 13.10.1971
А. Ф. Домрачев, Киевский ордена Ленина политехнический институт, ени лети Великой Окт брьской, социалистической революции
МПК / Метки
МПК: G05B 19/43
Метки: пневмогидравлическа, программно-следящая, цифровая
Опубликовано: 15.05.1974
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-428359-cifrovaya-pnevmogidravlicheska-programmno-sledyashhaya-sistema.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Цифровая пневмогидравлическа: программно-следящая система</a>
Предыдущий патент: Цифровая следящая системат
Следующий патент: Устройство для прогнозирования постепенных отказов электронных приборов
Случайный патент: Устройство для приготовления быстросхватывающихся смесей в зонах поглощений