Система программного управления выбором инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСООИА ЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 13888 0 А 80 и 4 С 05 В 19/18 ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНК АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Горьковское станкостроительноепроизводственное объединение .(56) Патент США У 3657627,кл. С 05 В 19/26, опублик. 1972.Станок фрезерный консольный вертикальный с ЧП и автоматической сменой инструмента, модель ГФ 217103.Руководство по эксплуатации ГФ 217103,00 000 В 1, с.9-11.(54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯВЫБОРОМ ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к областиавтоматики и может быть использованов многоинструментальных станках с.числовым программным управлением,обрабатывающих центрах и гибких производственных модулях на их основе. Цель изобретения - повьппение надежности и расширение функциональныхвозможностей за счет индикации сбойного инструмента и автоматическойначальной установки после сбоя безучастия оператора. Система программного управления выбором инструментасодержит блок задания программ 1,регистр кода 2, блок сравнения 3,триггер управления 4, привод 5, основной 8 и дополнительный 8 датчикисчета останова, флажки 7, 10, магазин инструментов 6, датчик начальнойустановки 9, нормирувщие преобразователи 11, блок формирования импульсов счета 12, счетчик кода 13 и блокиндикации 14. Введение дополнительного датчика начальной установкии блока индикации позволяет вновьначать цикл выбора инструмента безучастия оператора при случайном сбоеи/илииндицировать примерное местонеисправности при выходе системы изстроя. 1 з,п. ф-лы., 4 ил.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано вмногоинструментальных станках с числовым программным управлением об 9рабатывающих центрах и гибких производственных модулях на их основе.Целью изобретения является повышение надежности и расширение Функциональных возможностей за счет индикации сбойного инструмента и автоматической начальной установки посласбоя без участия оператора.На Фиг.1 представлена схема предлагаемой системы программного управ" 15ления; на фиг.2 - схема блока корми"рования импульсов счета; на Фиг,3-4: -временные диаграммы работы системыСистема программного управления(фиг.1) содержит блок 1 зацания прог 20рамм, регистр 2 кода (требуемого инструмента), блок 3 сравнения, триг=гер 4 управления., привод 5, магазин6 инструментов Флажки 7, число которых равно чиспу инструментов, основной датчик 8 счета останова, дополнительный датчик счета 8, датчик9 начальной установки, Флажок 10,ра"положенный таким образом, чтобыв момент срабатывания в позиции сме.- 30ны находилось гнездо с первым инструментом, нормирующие преобразователи 11, блок 2 формирования импульсов счета, счетчик 13 кода (текущегоинструмента), блок 14 индикации.Блок Формирования импульсов счета(Фиг,2) содержит элемент НЕ 15, триггер 16, элементы И 17-19, элементИЛИ 20, .триггер 21, элемент И 22триггер 23, элементы И 24 и 25, элемент НЕ 26, триггер 27 элемент И 28,триггер 29, элемент И 30 элементЙ 3% 31,Система работает следующим об. - .разом. 45При вкл:очении системы сигналомс второго выхода блока 1 заданияобнуляется по второму входу регистр2 кода (требуемого инструмента), всепять триггеров блока 12 Формирования50импульсов счета, счетчик 13 кодаинструмента.Магазин 6 инструментовнеподвижен, Флажки 7, соответствую-:щие инструменту, находящемуся и позиции смены, заходят в пазы основно-р 1го и дополнительного датчиков 8 и 8счета, которые находятся во включен-ном состояниио Сигналы логической"1" с выходов нормируюших преобразователей 11 основного и дополнительного датчиков счета поступают напервый и второй входы блока формирования импульсов счета (первые входы первого и шестого элементов И 19и 22 и входы первого и зторого элементов НЕ 15 и 26 соответственно).Однако сигналом логического "0" сединичного выхода триггера 29 блокФормирования закрыт,При поступлении сигнала о выбореинструмента с первого выхода блока 1задания программ код требуемогоинструмента записывается в регистр2 кода, на выходе блока 3 сравненияпоявляется сигнал неравенства кодов,устанавливающий триггер 4 управленияв "1", сигнал его выхода поступаетна четвертый вход блока 12 формирования и включает привод 5, начинающий вращать магазин 6. При вращении .магазина 6 Флажки 7 выходят изпазов основного и дополнительного(датчиков 8 и 8 счета, датчики выключаются, сигналы логического чОсвыходов нормирующих преобразователей11 на входах элементов НЕ 15 и 26превращаются в логическую "1" и через элемент И 28 блоке 12 формирования устанавливают в "1" триггер 29,единичный сигнал, с выхода которого,поступающий на входы элементов И 19и 22 разрешает работу блока 12 Фор"мирования. При подходе слецующегоинструмента к позиции смены Флажок7 данного инструмента или сдвинутогона целое число шагов вызывает срабатывание основного 8 или дополнительгного 8 датчика соответственно, приэтом на выходе соответствующего нормирующего преобразователя 11 появится сигнал логической 1,Предположим, что первым сработалосновной датчик 8 счета, при этомпоявление сигнала логической 1 напервом входе элемента И 19 вызываетего срабатывание и устанавливает всостояние "1", триггер 16 с второговыхода которого сигналом логическогоО блокирует элемент И 22, сигналом"1" с первого выхода на вход подготавливает включение элемента И, Одно-.временно при появлении сигнала логического О с выхода элемента НЕ 15на выходе элемента И 28 сигнал логической 1 сбрасывается и по инверсному входу установки О" устанавливает в "0" триггер 29. При этом сигнал логического 0 с первого выходатриггера 29 блокирует сигналы напервом и втором входах формирователя 12 на элементах И 19 и 22,5При срабатывании дополнительногодатчика 8 счета (основной датчик нопрежнему включен) сигнал логической1 поступает на вход элемента И 17,на выходе его появляется логическая 101, поступающая на вход элементаИЛИ 20, логическая 1 с его выходаустанавливает по входу второй триггер 21 в состояние логической 1.Сигнал логической 1, с выхода триггера 21 подготавливает по входувключение элемента И 18, При дальнейшем вращении магазина флажкитекущего и соосного ему инструментоввыходят из пазов датчиков счета, 20происходит вновь разблокировка блока12 формирования. При этом поступающие с выходов первого и второгоэлементов НЕ 15 и 26 на третий ичетвертый входы пятого элемента И 28 25сигналы логической 1 формируют импульс счета, поступивший на входсчетчика 13 кода инструмента, увеличивая его содержимое на "1", этотсигнал поступает также на входы 30установки нуля триггеров 16, 21 и23, приводя в исходное состояниеблок формирования импульса счета.Если первым сработал дополнительныйдатчик 8 счета, то появление сигнала логической 1 на первом входешестого элемента И 27 вызывает егосрабатывание и устанавливает в состояние "1" первый триггер 23, с второго выхода которого сигнал с логического 0 блокирует первый элементИ 19 сигналом "1" с первого выходана первый вход подготавливается включение элемента И 24. Дальнейшиедействия происходят аналогично описанному и при срабатывании основногодатчика 8 счета (дополнительный попрежнему включен), происходит установка в "1" триггера 21 по цепи:вход элемента И 24, вход элементаИЛИ 20, вход установки "1" триггера21. Аналогично описанному происходити формирование импульса, поступающего на счетчик кода инструмента.Содержимое счетчика кода текущегоинструмента увеличивается на 1. При55последующем вращении магазина 6 описанные действия повторяются, приэтом, когда каждое гнездо с инструментом проходит позицию смены, содержимое счетчика 13 увеличивается наединицу, пока код в счетчике 13 нестанет равным коду требуемого инструмента в регистре 2 кода требуемого инструмента. При этом на второмвыходе (равно) блока 3 сравненияпоявится сигнал, устанавливающийтриггер 4 управления в состояниелогического О, по первому входу установки "0". Привод выключается, магазин 6 инструментов останавливаетсяи происходит останов магазина 6 собратным доворотом гнезда с требуемым инструментом и позицией смены,Если во время выбора инструментапроизошла ошибка, связанная с изломом одного иэ флажков 7, то происходит сбой. Пусть после срабатыванияосновного датчика счета триггер 16в состоянии логической 1, не произошло срабатывания дополнительногодатчика 8 счета и при дальнейшемвращении магазина флажок 7 текущегоинструмента вышел из паза основногодатчика 8. В этом случае триггер 21не установлен и сигнал логической1 с его выхода подготавливает включение элемента И 25 по входу (навход элемента также подана "1" свыхода триггера 16). При попаданиисигнала основного датчика 8 счеталогическая единица "1" с выхода элемента НЕ 15 поступая на вход элемента И 25, вызывает его срабатывание,на входе элемента ИЛИ 31 появитсялогическая 1, формируя сигнал сбояна втором выходе блока формирования.Сигнал с выхода элемента ИЛИ 31 поступает на вторые входы установки "0"триггеров блока 12 формирования, устанавливая блок 12 формирования висходное положение. Одновременно сэтим сигнал "1" с второго выходаблока 12 формирования сбрасывает повторому входу установки "0", триггер4 управления выключает привод и останавливает магазин 6,Аналогичным образом происходитсбой в случае, если после срабатывания дополнительного датчика 8 счета (триггер 23 в состоянии логической 1) не произошло срабатывания основного датчика счета. Сигналы сбояна пятом и втором выходах блока 12формирования в этом случае образуются на элементе И 30, на первый входкоторого также поступает логическая(или пятого) выходов блока 12 формирования импульсов счета, формируемыев случае сбоя, поступают соответственно на первый (третий) или четвертый входы блока 14 индикации, навторойвход которого поступает кодтекущего инструмента. Информация офлажке 7, который вызвал сбой, высвечивается на блоке 11 индикацииВ случае, если сбой произошел иэ-заосновного датчика 8 счета на третьемвхода блока индикации - сигнал логической 1 с четвертого выхоца блока12 формирования, то код флажка инст Орумента, давшего сбой, равен кодусчетчика, увеличенному на 1,.в случае сбоя из-за дополнительного датчика 8 счета - коду счетчика, увеличенному на величину сдвига основного и дополнительного датчика, ина единицу,Расширение функциональных возможностей системы, связанное с исключением необходимости начальной установки магазина 6 и восстановлениемцикла после сбоя без вмешательстваоператора достигается следующим образом. Четвертые входы первого ишестого и второй вход пятого элемен-та И соединяются (на функциональьойсхеме показано пунктиром) с выходомпятого триггера 27, блокируя работублока 12 формирования до его установ Оки в состояние логической 1. Входустановки "1" триггера 27 соединенс третьим входом блока 12 формирования (выходом бесконтактного датчиканачальной установки) В этом случаепо поступлению сигнала с выбора инструмента с блока 1 задания программымагазин вращается, но формированияимпульсов счета не происходчт. Присрабатывании бесконтактного датчика9 начальной установки, происходящегов момент прохождения эоны смены гнездом первого инструмента, поступающийна третий вход блока формированиясигнал устанавливает пятый триггер27 в состояние логической 1, под 55 готавливая сигналом логической 1 элементы И 12 и 22 и элемент И 16 на включения. Работа блока 12 формирования импульса счета и счетчика кода 13 про" исходит в соответствии с описанным, Когда код в счетчике 13 превысит число инструментов в магазине 6 (в это время.: в зоне смены находится гнездо первого инструмента) с второго выхода счетчика (выход перепол" нения) на второй вход установки "1 поступает сигнал, устанавливающий в счетчике код первого инструмента. В дальнейшем при наборе последующих инструментов отсчет числа требуемых перемещений магазина б производится от текущего положения счетчика 13. В случае сбоя цикла выбора инструмента сигналом с выхода элемента ИЛИ 31 по входу установки "О" пятый триггер 27 устанавливается в состояние логического О, блокируя работу блока формирования до нового сраба" тывания датчика начальной установки, тем самым возможно продолжение работы после сбоя с повторным циклом выбора инструмента беэ вмешательства оператора. Формула изобретения 1. Система программного управления выбором инструмента, содержащая блок задания программ, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами регистра кода, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика кода, первый и второй выходы блока сравнения соединены с соответствующими входами триггера управления, выход которого подключен к приводу инструментального магазина, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, введены основной датчик счета останова, дополнительный датчик счета, смещенный относительно основного датчика на целое число гнезд, а также датчик начальной установки, нормирующие преобразователи, блок формирования импульсов счета и блок индикации, выходы основного, дополнительного датчиков и выход датчика начальной установки соединены соответственно через нормирующие преобразователи с первым, вторым и третьим входами блока формирования импулвсов1388830 7счета, четвертый вход которого соединен с выходом триггера управления, пятый вход - с вторым входом блока задания программ, первый выход - с первым входом счетчика кода, второй выход - с третьим входом триггера управления и первым входом блока индикации, третий выход - с третьим входом счетчика кода, четвертый и пятый выходы блока формирования счета - с третьим и четвертым входами блока индикации соответственно, второй вход счетчика кода соединен с его вторым выходом, четвертый входс вторым выходом блока задания программ, а первый выход счетчика кода соединен с вторым входом блока индикации. 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок формирования импульсов счета содержит восемь эле-. ментов И, пять триггеров, два элемента НЕ и два элемента ИЛИ, первый вход блока формирования импульсов соединен с входом первого элемента НЕ и с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход второго элемента И соединен с прямым выходом первого триггера и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому входу пятого элемента И и через второй элемент НЕ соединен с вторым входом блока формирования импульсов, с первыми входами шестого и седьмого элементов И, второй вход седьмого элемента И соединен с прямым выходом второго триггера и с первым входом восьмого элемента И второй вход которого подключен к третьему входу третьего элемента И и к инверсному выходу третьего триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, третьим входом подключенного к третьему входу восьмого элемента И, к второму входу четвертого элемента И и к выходу 8первого элемента НЕ, инверсный выходвтороготриггера соединен с вторымвходом шестого элемента И, третий 5вхоц которого подключен к второмувходу первого элемента Ии к прямомувыходу четвертого триггера, первый,. второй вхоцы которого соединеныс выходом четвертого элемента И, третий вход - с первым входом третьеготриггера, с первыми входами первого,второго и пятого триггеров, с выходом первого элемента ИЛИ и вторымвыходом блока формирования импульсов,первый выход которого подключен квыходу пятого элемента И, к вторымвхоцам первого, второго и третьеготриггеров, инверсный выход первоготриггера соединен с третьим входомпервого элемента И, четвертый входкоторого подключен к четвертомувходу шестого элемента И, к прямомувыходу пятого триггера, к четвертомувходу пятого элемента И и к третьемувыходу блока формирования импульсов,четвертый выход которого соединен свыходом восьмого элемента И и с пер-.вым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходутретьего элемента И и к пятому выходу блока формирования импульсов,третий вход которого соединен с вторым входом пятого триггера, третийвход которого подключен к пятомувходу блока формирования импульсов,к третьим входам первого, второго,третьего и четвертого триггеров,выход второго элемента И соединен спервым входом второго элемента ИЛИ, 4 О второй вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, а выход -к четвертому входу третьего триггера,выход первого элемента И соединенс четвертым входом второго триггера, 45 выход шестого элемента И соединенс четвертйм входом первого триггера,а третий вход четвертого элемента Иподключен к четвертому входу блокаформирования импульсов.1388830 Составитель И,ШвецТехред Л.Сердюкова Корректор И.Демчик Редактор Ю.Середа Заказ 1579/48 Тираж 866 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035) Москва, ЖРаушская наб д, 4/5