Устройство для программного управления

(54) УСТРОЙСТВО п ко. е м орота, выполненное цифференциала 12. Эти системы имеют рекции, ограниченнуюмеханического ди Цель изобретения го остаточную точность качеством изготов. еренциалвышение ко пап-; левия 5а,точности к ка 10го Наиболее близк выовые лов 1.Изобретение относится к автоматике, аименно к программному управлению станками, и предназначено для повышения точности обработки деталей.В программном управлении станками ли широкое применение шаговые системы программного управления, Одной из них является шаговая система программного управления, содержащая источник многоканального задания программы и по каждому калу выходной силовой усилитель, подкл ченный к соответствующему входу щагово двигателя координаты 1. к предлагаемой явля- а программного управлей коррекцией от упруорая также содержит мы, усилители, ищговьщ скриминаторы, систему, оторой подключены , дополнительные полнительные шаг суммирования уг ется шаговая систем ния с автоматическо гих деформаций, кот узел задания програм двигатель, фазовые ди СПИД, к выходам кдатчики погрешностеи ходные усилители, до двигатели, устройство РОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Поставленная цель достигается тем, что . в устройство для программного управления, содержащее задатчнк программы, выходы которого соединены со входами первого преобразователя кода, датчик погрешностей, фазовьщ дискриминатор, первый сумматор . и второй преобразователь кода, соединенный через усилители с шаговым двигателем, введены последовательно соединенные генератор эталонной частоты, первый делитель частоты и второй делитель частоты, последовательно соединенные управляемый генератор частоты, третий делитель частоты и четвертый дели.тель частоты, а также второй сумматор, входами подключенный к выходу первого пре. образователя кода и ко второму выходу первого делителя частоты, а выходом - к911470 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55первому входу первого сумматора, второй вход и выход которого соединены соответ. ственно со вторым выходом третьего дели. теля частоты и со входом второго преобра. зователя. кода, причем первый вход управ. ляемого генератора частоты подключен, к выходу датчика погрешностей, а второй вход - к выходу фазового дискриминатора, соединенного входами с выходами .второго и четвертого делителей частоты.На фиг, 1 приведена блок-схема устройства для двух координат; на фиг. 2 -временная диаграмма работы одной коорди. -наты устройства.Устройство содержит задатчик 1 програм. мы, имеющий три канала на каждую коор. динату, усилители 2 - 4 и 5 - 7, подключенные к шаговым двигателям 8 и 9 соответственно, Двигатели 8 и 9 через систему 10 СПИД связаны с датчиками 11 и 12 погрешностей, Входы первых преобразователей 13 и 14 кода (из комбинационного в двоичный) подключены к каналам эадатчика 1, а выходы - ко входам вторых сумматоров 15 и 16 соответственно, вторые входы которых подключены к первым вы. ходам первых делителей 17 и 18 частотысоответственно. Выходы сумматоров 15 и16 подключены ко входам первых суммато ров 19 и 20 соответственно, вторые входыкоторых подключены к первым выходамтретьих делителей 21 и 22 частоты соответственно. Выходы сумматоров 19 и 20подключены ко входам вторых преобразова.гелей 23 и 24 кода (иэ двоичного в комбинационный) соответственно, выходы кото.рых подключены к усилителям 2 - 4 и 5 - 7соответственно. Выходы генератора 25 эталонной частоты подключены ко входам де.лителей 17 и 18 соответственно, вторыевыходы которых через вторые делители 26и 27 частоты подключены к первым входамфазовых дискриминаторов 28 и 29 соответственно, Выходы датчиков 11 и И подключены ко входам управляемых генераторов30 и 31 частоты соответственно, выходы которых через делители 21 и 22 подключены ко входам чевертых делителей 32 и33 частоты соответственно, Выходы делителей 32 и 33 подключены ко вторым вхо. дам дискриминаторов 28 и 29 соответственно, выходы которых подключены ко вторым входам генераторов 30 и 31 соответ.с твенно.Устройство работает следующим образом.С выходов эадатчика 1 сигналы 34-36, определяющие запрограммированные углы поворота двигателя 8 в комбинационном коде, поступают на входы преобразователя 13, где они преобразуются в сигнал 37, определяющий эапрограмированные углы поворота двигателя 8 в двоичном коде,С выхода датчика 11 на вход генератора 30 поступает аналоговый сигнал 38. На второй вход генератора 30 с выхода дискри. минатора 28 поступает аналоговый сигнал 39, пропорциональный разности фаэ между сигналами на входе дискриминатора 28. Разность сигналов 38 и 39 управляет частотой, а следовательно, и фазой выходного сигнала 40 генератора 30. Сигналы 40 и 41. с выходов генератора 30 и 25. соответственно через делители 21, 32 и 17, 26 соответственно поступают на входы дискри. минатора 28, где формируется сигнал 39, пропорциональный разности фаз между сигна. лами на входах дискриминатора 28. Так как при делении частоты сигнала делится и фаза этого сигнала,. разность фаэ между сигналами на входах дискриминатора 28 пропорциональна разности фаз между сигна. лами 40 и 41 на выходах генераторов 30 и 25. Поэтому управление частотой генератора 30 выполняется до тех пор, пока разность фаз между сигналами 40 и 41 не окажется пропорциональной сигналу 38, Деление сигналов 40 и 41 делителями 21, 32 и 17, 26 сопровождается изменением чисел в этих делителях, причем разность фаз между сигналами 10 и 41 пропорциональна усреднению разности между числами в делителях. Отсюда следует, что усредненная разность между числами в делителях 17 и 21 пропорциональна разности фаз между сигналами 40 и 41, Таким образом, усредненная разность между числами в делителях 17 и 21 пропорциональна аналогово. му сигналу 38., С первого выхода делителя 17 на второйвход сумматора 15 поступает ситнал 42,несущий информацию о числе в делителе17, В результате суммирования сигналов 37и 42 в делителе, 15 формируется сигнап43, несущий информацию о запрограмирован.ном угле поворота двигателя 8 и о числев делителе 17. Сигнал 43 поступает навход сумматора:19, На второй вход этогосумматора с первого выхода делителя 21поступает сигнал 44, несущий информациюо числе в этом делителе, представленном.в обратном коде. В результате суммировання сигналов 43 и 44 в сумматоре 19формируется сигнал 45, несущий информа.цию о запрограмированном угле поворотадвигателя 8 и разности чисел в делителях17 и 21. Сигнал 45 поступает на входпреобразователя 23, где информация этого9.11470 6, ройства проще, так как не требует доработки механики станка,5сигнала преобразуется из двоичного кода вкомбинационный, представленный сигналами46 - 48. Эти сигналы усиливаются усилителями 2-4 соответственно и поступают навходы двигателя 8, где онн преобразуютсяв углы 49 поворота двигателя 8, Благодаря сглаживающему действию двигателя 8усредняется информация о разности междучислами в делителях 17 и 21 и демпфиру.ются скачки. Поэтому углы 49 после сгла-.живания преобразуются в углы 50. Углы50 можно представить суммой сглаживаемыхпрограммных углов и сглаженных углов,пропорциональных аналоговому сигналу 38,поступающему от датчика 11.Таким, образом, шаговый двигатель 8 отрабатывает программные углы и аналоговыекорректирующие сигналы.Использование предлагаемого устройствапозволит повысить .точность коррекции засчет исключения иэ каналов коррекции дополнительных щаговых двигателей и. механических дифференциалов, вносящих погреш.ности квантования, инструментальные погрешности. изготовления механических дифференциалов и погрешности от люфтов в диффе.ренциалах. Кроме того, применение слаботочных электронных устройств, в основном . ,триггеров и логических схем, в сравнениис имеющимися в известном устройстве силовыми электронными устройствами - дополнительными выходными силовыми усилителями, дополнительными щаговыми )двигателями и механическими дифференциалами, при современном, уровне развития микрозлектро ники н тенденции к удешевлению интегральных микросхем выгодно отличает предлагаемую систему по габаритам и стоимости. Кроме того, реализация предлагаемого уст-,. г Формула изобретения5Устройство для программного управления,содержащее задатчик программы, выходыкоторого соединены со входами первого пре.образователя кода, датчик погрешностей, фа.10 зовьщ дискриминатор, первый сумматор ивторой преобразователь кода, соединенныйчерез усилители с шаговым двигателем, о т.личающееся тем, что,сцельюповышения точности устройства, в него вве 1 э дены последовательно соединенные генераторэталонной частоты, первый делитель частотыи второй делитель частоты, последовательносоединенные. управляемый генератор частоты,третий делитель частоты и четвертый дели.20 тель частоты, а также второй сумматор, входами подключенный к выходу первого преобразователя кода и к второму выходу перво, го делителя частоты, а выходом - к перво.му входу первого сумматора, второй вход25 и выход которого соединены соответственно с вторым выходом третьего делителячастоты и с входом второго преобразователякода, причем первый вход управляемогогенератора частоты подключен к выходу датзо чика погрешностей, а второй вход - к выходу фазового дискриминатора, соединенноговходами с выходами второго и четвертогоделителей частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе31. Авторское свидетельство СССР У 182476,кл, 6 Об 6 21/00, 1964.2, Авторское свидетельство СССР йе 189064;кл, 6 05 В 11/00, 1965 (прототип)., Кешели орректор Реда одпис"Патент",жгброд ул. Прое Р 7 И О И Заказ 1124/38СС Тираж 908 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытии 113035, Москва, Ж - 35, Раушска на