Устройство для программного управления станком

СОЮЗ СОВЕТСКИХееапвнешии РЕСПУБЛИК 1 ОСУДАРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ МИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЦТИй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММ 1 ОГОУПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительнойтехники, предназначено для использования в системах автоматизацииметаплорежущих. стЫков с программным управлением для органиэацииотработки фиксированных технологических циклов (ФТЦ) в станках токарно-револьверных, сверлильных,фрезерных, типа "обрабатывающийцентр" и др, и позволяет расширитьфункциональные возможности устройства за счет обеспечения отработкимногократных перемещений, технологических пауз и управления приводомглавного движения. Параметры ФТЦ,80, 1213467 с задатчиков через второй мульти. плексор записываются .в счетчик импульсов по сигналу с выхода элементаИЛИ, Другие параметры ФТЦ с эадатчика через первый мультиппексорзаписываются в управляежй генератор и в счетчик адреса, . с которогопоступакп в блок памяти, а по сигналам с элемента ИЛИ считываетсякод.первой ФТЦ в регистр, сигналамис выходе которого производится установка в соответствующее состояниепервого и второго мультиплексорови преобразователя кодов. Генераторформирует импульсы с частотой, Фпропорциональной входному коду,которые поступают.на элемент ЗАПРЕТ,управляемый старшим разрядом счетчика, с которого сигиап поступает и Сна одновибратор, задавая тем самымсостояние сигналу "Конец ФТЦпа Свыхода элемента ЗАПРЕТ и соответ- ьыствующих выходов преобразователя Юкода через первый и второй элементыИ сигналы поступают на блок управление приводом подачи. С выходапреобразователя на блок управленияприводом главного движения поступаютсигналы "Пуск вправо", "Пуск влево"и "Стоп", а на выход устройства ивход счетчика - "Конец ФТЦ. 3 ил1 табл1213467 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной техникеи предназначено для использованияв системах автоматизации металлорежущих станков с программным управлением для организации отработкификсированных технологическихциклов (ФТЦ) в станках токарноРевольвеРных, свеРлильных, фРезеРных, типа "обрабатываниций центр"и др.Цепь изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет обеспечения отработки многократных перемещений,технологических пауз и управленияприводом главного движенияНа фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема блока управления приводомподачи; на фиг.З - схема блокауправления приводом главного движения.Устройство содержит блок 1 памяти, в качестве которого можетбыть использовано постоянное перепрограммируемое ЗУ, эадатчики 2-5перемещений и эадатчик б скорости,представляющие собой регистрыили другие устройства, напримернаборы тумблеров или клавиш дляхранения кодов, счетчик 7 адреса,элемент ИЛИ 8, регистр 9, первый10 и второй 11 мультиплексоры,преобразователь 12 кода, управляемый генератор 13, счетчик 14 импульсов, первый 15 и второй 16элементы И, блок 17 управленияприводом главного движения, элемент ЗАПРЕТ 18, представляющийсобой, например, элемент И синверсией по управляющему входу,,блок 19 управления приводом подачи,одновибратор 20,Управляемый генератор (фиг 1)содержит цифроаналоговый преобразователь 2, компаратор 22, интегратор 23 и преобразователь 24 напряжения в частоту.В качестве блока управления подач в .устройстве может быть использован, например, блок управления шаговым двигателем, в составкоторого входят (фиг.2) распределитель 25 импульсов, преобразующийунитарный код в шестифазную системупрямоугольных импульсов напряжения,усилители 26 мощности и шаговыйдвигатель 27,5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 5 2 Блок управления приводом главного движения (фиг. 3) содержит обмотки28-30 реле с контактами 31-33, источник 34 питания, магнитные пускатели 35 и 36 и двигатель 37, например, переменного тока.Устройство работает следующимобразом,Каждый ФТЦ представляется в видепоследовательности элементарныхопераций, Элементарными операциямиявляютсянапример: перемещение назаданное расстояние с определеннойскоростью или ускорением, включение или выключение привода главногодвижения, организация технологической паузы и др. Коды элементарныхопераций в требуемой последовательности хранятся в ячейках блока 1.цпя задания ФТЦ в устройство вводят- .ся следующие параметры ФТЦ: четырезначения величин перемещений, записываемые в задатчнки 2-5, величина скорости рабочей подачи Гд,записываемая в задатчик 6, и признак ФТЦ, вводимый в счетчик 7 ипредставляющий собой номер ячейкиблока 1, в которой находится код,соответствующий первой элементарной операции ФТЦ. Кроме того,монтажным путем задаются постоянные для данного станка скоростии и минПри поступлениизапускающего импульса по шине "Пуск"на элемент ИЛИ 8 сигналом с выходапоследнего из блока 1 считываетсякод первой элементарной операцииФТЦ и записывается в регистр 9.Сигналы с выхода регистра 9 устанавливают в состояния, соответствующие коду элементарной операции,первый 10 и второй 11 мультиплексоры и преобразователь 12 кода.Иультиппексор 10 подключает к входууправляемого генератора 13 соответствующий код скорости. С мультиплексора 1 поступает на разрядныевходы счетчика 14 импульсов кододного из четырех значений перемещений, записываемый в счетчик посигналу с выхода элемента ИЛИ 8.На выходах преобразователя 12 кодаФормируются в соответствии с кодомэлементарной операции сигналы направления перемещения "+" илипоступающие соответственно на входиэлементов И 15 и 16, сигналы "Пусквправо", "Пуск влево" и "Стоп",1 оступающие в блок 17 и сигнал"Конец ФТЦ", выдаваемый в последней элементарной операции ФТЦ на выходную,шину.Генератор 13 формирует импульсы с частотой, пропорциональной вход ному коду, т.е. заданной скорости. Кроме того, он обеспечивает ппавное ,изменение частоты при ступенчатом изменении входного кода, что не/ ю.обходимо дпя обеспечения ппавного разгона или торможения привода. 3 приведенном варианте генератора это происходит спедукщим образом,При изменении входного кода изменяется напряженке на выходе цифроанапогового преобразователя 21 вследствие. чего на выходе ком. паратора 22 устанавливается напряжение соответствующей полярности. Это приводит к ппавному нарастанию или убыванию напряжения на выходе интегратора 23 до тех пор, покаоно не сравняется с напряжением, формируемым .цифроаналоговым преобразователем 21. В соответствии с изменением напряжения интегратора 123 будет изменяться и частота импульсов на выходе преобразователя .24 напряжения в частоту.Код требуемого перемещения записывается в счетчик 14 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 8, По этому сигналу старший разряд счетчика 14, являющийся выходным, устанавливается в состояние, соответствующее состоянию шины "Конец ФТЦ", т.е. в "0" При этом снимается запрет с элемента ЗАПРЕТ 18 и импульсы с.генератора 13 начнут поступать на вычитающий вход счетчика 14 и через один из ,элементов И - на соответствующий заданному направлению перемещения вход блока 19. После поступления числа импульсов соответствующего заданному перемещению счетчик 4 перейдет через нулевое состояние, .При этом сигнап на выходе его старшего разряда принимает значение "1"и запрещает прохождение импульсов от генератора 13 через элемент ЗАП,РЕТ 18. Одновибратор 20 при поступлении на его вход "1" выдает короткий импульс, который изменяет на единицу состояние счетчика 7 и через элемент ИЛИ 8 осуществляет считывание из блока 1 в регистр 9 кода следующей элементарной операции, а также запись в счетчик 14 нового кода перемещенияТаким образом1213467 4 при выполнении элементарной операции на привод поступит число импульсов, пропорциональное заданной величине перемещения,Блок 19 работает следующим образом.В зависимости от входа, по кото рому поступают импульсы распредели1тель 25 (фиг.2) формирует на своих выходах прямую или обратную после 5 10,довательности прямоугольных импульсов напряжения,. Эти импульсы усиливаются усилителями 26 и поступают на двигатель 27, обеспечивая его поворот в Фребуемом направлении на величину, пропорционапьную количеству поступивших импульсов,Блок 17 (фиг,3) работает следующим образом,Сигналы напряжения "Пуск вправо".или "Пуск влево" поступают на обмотки реле 29 или 30, которые своими контактами 32 или 33 включаютмагнитные пускатели 35 или 36. Магнитные пускатели подключают обмоткидвигателя 37 к источнику 34 питанияв соответствии с требуемым направлением вращения. При поступлениисигнала ".Стон" на обмотку реле 28размыкается контакт 3.1, магнитные30пускатели 35 и 36 обесточиваютсяи отключают двигатель 37 от источника 34 питания.При отработке технологическойпаузы в счетчик 14 также вводитсяодно иэ значений перемещений, ана генератор 3 поступает код скорости, но с преобразователя 12 кодане выдаются на элементы И 15 и 16еигнапы направления перемещения и,следовательно, в этом случае напривод импульса не поступают. Величина паузы собтветствует времени,проходящему до перехода счетчикаимпульсов через "0", т .е. опреде 45 ляется величинами кодов, поступающих в счетчик 14 и в генератор 13.Последней элементарной операциейцикла является операция, по которойна выводе "Конец ФТЦ" преобразова50 теля 12 кода формируется сигнал ,В этом случае после поступпениясигнала с элемента ИЛИ 8 в старшемразряде счетчика 14 сохраняется сос тояние "1", элемент ЗАПРЕТ 18 оста 55 ется закрытым дпя импульсов генератора 13 и устройство прекращает выборку ячеек из блока памяти до поступления сигнала "Пуск",12 3467 Спово элементарной операции, считываемое из блока 1 в регистр. 9, содержит восемь разрядов: два разряда управляют первым мультиплексором 10, два разряда управляют мульти ппексором 11 и четыре разряда поступают на вход преобразователя 12 ко,дов. с ЕПри состоянии разрядов 01 первый мультиплексор подкрвчает, к управляемому генератору код скорости Р при О - Гр, при 11 - Р,спри 00 скорость равна кулю.Дпя большинства циклов в задатчики 2-5 и, следовательно, на входы О О О 0 0 0 0 О О 0 О 0 0 0 1 1 О 0 0 00 0 0 0 0 0 0 О 0 0 О О 0 0 1 1.0 О О 0 1 0 0 0 0 1 0 0 О О 1 0 О О 0 0 О О О 0 0 01 0 О 0 0 О 0 Остапьные комбинации 0 О 0 О 0 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ясчетчик импульсов, счетный вход которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, первый, второй, третий и четвертый задатчики перемещений,Устройство дпя программногоуправпения станком, содержащее 1 0 0 0 1О 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 О 0 00 0 0 0 О мультиппексорапоступают: вели чина быстрого перемещения инструмента к детапи до начала торможе ния 2, величина .пути торможения до рабочей скорости С, величина прохода в детали на рабочей ско рости К и величина пути торможения с рабочей скорости до остановки С, 1 р В этом случае состояния мультиплексора 11 в зависимости от управ ляющего кода могут быть следующие: код 11 срответствует подключению 2, 10-К, 01 - С, 00 -. Ск. Примерное 1 состояние выходов преобразователя12 кода в зависимости от входного кода приведено в таблице.7блок управления приводом подачи, два элемента И, регистр и элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функцио напьных возможностей, в него введены задатчик скорости, счетчик адреса, блок памяти, преобразователь кода, блок управления приводом главного движения, первый и второй мультиплексоры, управляемый генератор, одновибратор, при этом вы ход задатчика скорости соединен с первым информационным входом первого мультиплексора, второй и третий информационные входы которого являются входами устройства, выходы первого, второго, третьего и четвертого задатчиков перемещений соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами второго мультиплексора, выход которого соединен а разрядными входами счетчика им.пульсов, выход которого соединен с управлякицим входом элемента ЗАПРЕТ и с входом одновибратора, выход которого соединен со счетным входом счетчика адреса и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является запускакюцим, а выход соединен с управлякщими вхо 1213 чЬ 7 8дами блока памяти, регистра и счет-чика импульсов, разрядные входысчетчика адреса являются входамиустройства, а выходы соединены садресными входами блока памяти,выходы которого соединены с информационными входами регистра, первыйи третий выходы которого подключенык управляющим входам соответственнопервого и второго мультиплексоров,второй выход регистра подключен кинформационным входам преобразователя кода, первый и второй выходыкоторого соединены с первыми вхо-дами соответственно первого и второго элементов И, третий, четвертый и пятый выходы - соответственнос первым, вторым и третьим входамиблока управления приводом главногодвижения, шестой выход - с устано-вочным входом старшего разряда счетчика импульсов, входы управляемогогенератора подключены к выходупервого мультиплексора, а выход "к информационному входу элементаЗАПРЕТ, выход которого подключенк вторым входам первого и второгоэлементов И, выходы которых подключены соответственно к первым и30вторым входам блока управления приводом подач.12 1346 7 г,5 Составитель В,. Копыловедактор Н.Данкулич Текред Ж.Кастелевич Корректор Е.Сирохм Патент", г.ужгород, ул. Проект аз 780/57 ВНИИПИ Го по дела 13 О 35, ИТираж 837 Подписноеудар ст венно го коьщт ет а СССРизобретений и открытийсква, Ж, Раудская нао д, 4/5