Устройство для цифрового программного управления

(51)4 С 05 В 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй АВТОРОНОЧУ ."ВИД 7 ЕЛЬСТВУ . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР Р 327449, кл. С 05 В 19/04, 1970,Авторское свидетельство СССР У 439789, кл. С 05 В 1918, 1974, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВДЕИЪЧ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам программного управления станками, Цель изобретения - повышение точности и быстродействия работы устройства за счет автоматического снижения скорости перемещения суппорта станка при подходе к заданной точке позиционирования. Цельдостигается путем введения в устройство шести элементов совпадения, двухэлементов ИЛИ, регистра памяти и блока совпадения кодов. Данное решениепозволяет увеличить точность выходасуппорта станка в заданную точку прибольших скоростях перемещений за счетснижения скорости на некотором участке пути, что уменьшает брак при изготовлении деталей, а также увеличитьбыстродействие, так как величинаучастка замедления в устройстве может меняться, выбираться оптимальнойв зависимости от массы суппорта ипервоначальной скорости его движения.4 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам программного управления станками.Цель изобретения - повышение точности и быстродействияустройства,На фиг,1 представлена функциональная схема устройства цифрового программного управления; на фиг.2 - вре- О менная диаграмма; на фиг.3 - пример выполнения блока сравнения; на фиг,4 - блок управления приводом.Устройство содержит реверсивный счетчик импульсов 1, два элемента 5 ИЛИ 2,3, элементы совпадения 4 - 7, триггеры 8 и 9, блок ввода 10, блок сравнения 1, элемент совпадения 12, блок управления приводом 13, триггер 14, счетчик. импульсов 15, блок совпа дения кодов 1 б, регистр памяти 17, элемент совпадения 18, блок считывания 9, КБ-триггер 20, выход 21 блока 13, Блок сравнения 11 состоит из регистра памяти 22 схемы сравнения 25 кодов 23, формирователя импульсов 24, транзисторных ключей 25. Блок управления приводом 13 состоит из преобразователя код - напряжение 26, усилит"еля 27. ЗОУстройство работает следующим образом.В исходном положении при вкл;оче"- нии напряжения питания счетчики импульсов 1, 15 устанавливаются в нулевое состояние. С выхоцов блока ввода 10 поступает информация о направлении движения суппорта, при этом триггеры 8 и 9 устанавливаются в прямое или инверсное состояние, с выхода 3 - Ао о величине участка замедления, которая записывается в регистр памяти 17, с выхода 5 - о величине заданного перемещения, которая записывается в регистр памяти блока сравнения 11,В зависимости от заданного направления перемещения суппорта триггеры 8 и 9 сигналами с первого или второго выходов блока ввода 1 О устанавливаются в состояние, при котором обеспечивается прохождение импульсов с первого выхода блока считывания 19 через элемент совпадения 4 и элемент 2 или через элемент совпадения 6 и элемент 3 либо на вход сложения, либо на вход вычитания реверсивного счетчика импульсов 1. Блок сравнения 11 сравнивает информацию о требуемой координате, которая поступает с выхода блока ввода 10, и информацию о текущей координате, которая поступает с выхода реверсивного счетчика 1 и по результату сравнения формирует сигналы, которые через блок управления приводом 13 заставляют перемещаться суппорт станка в ту или иную сторону. При равенстве значений текущей и требуемой координаты суппорт останавливается.Допустим, что в программоносителе записано, что суппорт должен двигаться в направлении от оператора. тогда триггеры 8 и 9 установятся в единичное состояние, т.е, элементы 4 и 5 будут открыты, а элементы 6 и 7 закрыты, Блок считывания 19 представляет из себя импульсный датчик, жестко механически связанный с суппортом станка, который при движении суппорта выдает с основного выхода и вспомогательного выхода импульсы. Каждый импульс с основного выхода соответствует одной дискрете пройденного суппортом пути, Импульсы со второго выхода сдвинуты по фазе относительно импульсов с основного выхода и имеют в 3 раза большую частоту. Примером такого датчика может служить серийно выпускаемый фотоимпульсный датчик типа ВЕ. Импульсы с первого выхоца блока 19 (фиг.2 а), пройця через элементы совпадения 4 и 2, поступают на плюсовой вход реверсивного счетчика 1. Импульсы со второго выхода блока 19 (фиг,2 б), пройдя через элементы совпадения 18,5, также поступают на плюсовой вход счетчика импульса 1. Допустим, что величина участка замедления соответствует двум дискретам. Тогда в регистр памяти 17 записывается число 2. Импульсы со второго выхода блока 19, пройдя через элемент совпадения 18 (фиг,2 в), также подсчитываются счетчиком 15. Когда на вход счетчика импульсов 15 поступают два импульса, код на выходе счетчика 15 равен коду на выходе регистра памяти 17 и блок совпадения кодов 16 выдает сигнал, который устанавливает счетчик 15 и триггер 20 в нулевое состояние, закрывая, элемент совпадения 18 и запрещая тем самым прохождение импульсов со второго выхода блока 9, Когда число импульсов, подсчитанное счетчиком 1, будет равно числу, записанному в регистр блока сравнения 11, формирователь блока 11 выдает на егопервый выход импульс. Допустим, чтовеличина заданного пути перемещениясуппорта соответствует восьми дискретам. Тогда в регистр памяти блока 11записывается число 8. Если бы режимавтоматического снижения скоростисуппорта при подходе к заданной точкене был бы введен, то на вход счетчика 1 подавались бы импульсы только сосновного 1 выхода блока 19 и импульсна первом выходе блока сравнения 11появился бы после прохождения суппортом 8 дискрет пути (фиг,2 д). При вво,де автоматического снижения скоростина вход счетчика 2 поступают дополнительных два импульса со второго выхода блока 19 (фиг.2 г), поэтому импульсна первом выходе блока 11 появитсяпосле прохождения суппортом 6 дискрет пути (фиг. 2 е), т.е, не доходявторой дискреты до заданной точки.Блок управления приводом 13 подает напряжение на двигатель суппорта.При положительном сигнале на второмвходе блока 13 двигатель вращаетсяпо часовой стрелке, прн отрицательном - против часовой. При появлениинулевого сигнала на втором входе блока 13 в случае, еслина первом входеблока 13 присутствует единичный сигнал, напряжение, подаваемое блоком 13на двигатель суппорта, уменьшаетсяи двигатель замедляет скорость вращения, если на первом входе блока 13присутствует нулевой сигнал, то двигатель останавливается,Скорость на всем участке пути наперед задается кодом на входах преобразователя код - напряжение 26 путемподсоединения соответствующих входовпреобразователя к корпусной шине питания, который вместе с усилителеми схемой управления составляет блокуправления приводом. В качестве блокауправления приводом в данном устройстве используется серийно выпускаемый блок типа ЭТА. В первый моментсовпадения кода на выходе счетчикаимпульсов 1 и кода записанного в регистры памяти 22 блока сравнения 11(фиг.2 енулевой сигнал на второмвыходе блока 1 через блок управления приводом 13 уменьшает скоростьвращения двигателя, так как на первом входе блока 13 присутствует единичный потенциал, Формирователь импульса 24 блока 11 выдает импульс,который проходит через элемент 12,устанавливает триггер 20 в единичноесостояние, триггер 14 - в нулевоесостояние, а триггер 9, воздействуя5по его счетному входу, устанавливаетв противоположное состояние, при ко"тором элемент совпадения 5 закрывается, а элемент 7 открывается. Черезэлемент совпадения 18, открытый триггером 20, со второго выхода блокасчитывания 19 и через элемент 7,3уже на минусовой вход счетчика 1 проходят два импульса (фиг.2 ж) (при прохождении второго импульса показание15 счетчика 15 будет равно числу, записанному в регистр 17, блок совпадения кодов 16 формирует импульс, сбрасывающий счетчик 15 и триггер 20 внулевое состояние, закрывая элемент18). До поступления этих двух импульсов на минусовой вход счетчика 1 всчетчике 1 было зафиксировано чис.ло 8,Следовательно, эти два импульса25 изменяют показания счетчика 1 до 6.Суппорт станка продолжает двигаться,ио уже с замедленной скоростью, Вто"рой момент совпадения кода на выходесчетчика 1 и кода, соответствующегочислу, записанному в регистр блокасравнения(фиг.2 з), совпадает сконечной точкой заданного пути, приэтом нулевой сигнал на втором выходеблока сравнения 11 через блок управ"ления 13 останавливает двигатель суппорта, так как на первый вход блока13 с выхода триггера 14 приходит нулевой потенциал, который также закрывает элемент совпадения 12. При вводе кадра программы по признаку концакадра сигнал с выхода блока ввода 10опрокидывает триггер 14 в единичноесостояние, тем самым на входе блокауправления приводом 13 появляется45 единичный сигнал, При единичном сигнале на этом входе блок управленияприводом 13 обеспечивает снижениескорости перемещения суппорта в момент равенства значений текущей и5 О требуемой координаты, а не останавливает суппорт. Одновременно сигнал счетвертого выхода блока ввода 10 попервому входу установки единицы триггера 20 опрокидываетего в,единичноесостояние, открывая тем самым элемент совпадения 18. Через элементсовпадения 18 со второго выхода бло"ка считывания 19 и через элементысовпадения 5,2 или через элементы 7, 14344043 в зависимости от направления перемещения суппорта проходят импульсы на тот вход реверсивного счетчика 1, на который приводят рабочие импульсы с первого выхода блока считывания. 19,5 Импульсы со второго выхода блока 19 разнесены по времени относительно рабочих импульсов с первого выхода и не совпадают с ними. Импульсы со вто рого выхода блока 19 также подсчиты-: ваются счетчиком 15. При совпадении кода счетчика 15 и кода регистра памяти 17, в который записывается с третьего выхода блока ввода 1 О число, 1 соответствующее пути, который должен пройти суппорт с замедленной скоростью; блок совпадения кодов 16 формирует сигнал, сбрасывадций счетчик 15 и триггер 20 в нулевое состояние, за крывая элемент совпадения 18. Так как на один из входов реверсивного счетчика 1 поступают и рабочие импульсы при перемещении суппорта с первого выхода блока считывания 19 и им пульсы со второго выхода блока 9, то момент, когда текущая координата будет равна заданной, происходит раньше на величину, соответствующую пути, который должен пройти суппорт с замедленной скоростью, В момент равенства значений текущей и заданной координаты блок управления приводом 13 обеспечивает снижение скорости суп" порта, так как на его первом входе присутствует единичный потенциал, да лее сигнал с первого выхода блока сравнения 11, пройдя через элемент совпадения 12, опрокидывает триггер 8 по его счетному входу в состояние, противоположное предыдущему, триггер 20 по второму входу установки единицы в единичное состояние, открывая элемент 18 и триггер 14 в нулевое сос. тояние, закрывая элемент совпадения 12. Через элемент совпадения 18 со второго выхода блрка считывания 19 уже на другой вход реверсивного счетчика 1 приходят импульсы, число кото. рых благодаря работе блоков 15 - 17,150 соответствует пути замедленного движения суппорта. Зти импульсы смещают знаМение текущей координаты на величину пути замедления. При следующем моменте совпадения значений текущей и заданной координат блок управления приводом 13 останавливает суппорт, так как на его первом входе присутствует нулевой потенциал. Формула изобретенияУстройство для цифрового программного управления, содержащее блок считывания, реверсивный счетчик импульсов, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход блока сравнения подключен к первому выходу блока ввода, а выход - к первому входу блока управления приводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в устройство введены регистр памяти, счетчик импульсов, четыре триггера, блок совпадения кодов, первый и второй элементы ИЛИ и шесть элементов совпадения, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам реверсивного счетчика импульсов, первыч вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента совпадения, второй вход - с выходом второго элемента совпадения, первый вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу третьего элемента совпадения, второй вход - к выходу четвертого элемента совпадения, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента совпадения, с выходом пятого элемента совпадения и первым входом счетчика импульсов, второй вход которого подключен к выходу блока совпадения кодов и первому входу первого триггера, второй вход которого подключен к третьему входу первого триггера, к первому входу третьего триггера и выходу шестого элемента совпадения, первый вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения, второй вход - с выходом второго триггера и вторым входом блока управления приводом, третий выход блока ввода подключен к входу регистра памяти, выход которого соединен с первым входом блока совпадения кодов, второй вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, четвертый выход блока ввода соединен с первым входом третьего и четвертого триггера, пятый выход - с третьим входом третьего и вторым входом четвертого триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого подключен к первому выходу блока считывания, второй выход которого подключен к первому входу первого и третьего элементовсовпадения, второй вход первого элемента совпадения подключен к первому выходу четвертого триггера, второй выход которого соединен с вторым входом третьего элемента совпадения,первый выход третьего триггера подключен к второму входу второго элементасовпадения, второй выход третьеготриггера соединен с вторым входомчетвертого элемента совпадения.Составитель И,Шв Техред М.Ходанич ектор Л.Пилипен едактор И.Горв Закаэ 5552 о митета ССС открытиия наб., д, 4/5 ческое предприятие, г Ужгород, ,и, 1 росктная, 4 роиэводственно-и Тираж 86 бБИИПИ Государствпо делам изобр 3035, Москва, Жнного к тений иРаувск