Устройство для позиционирования

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А зарю G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

44444 44,4

Н 4 8 TOPC|TOMV 44НТЕТТНЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21). 3"56966/18-24 (22) 26.04.82 (46) 30.09.83. Бюл. И 36 (72) В.А.Баранов, О.В.СмоЛенский и H.Ä.Нестеров (53) 621.50.355(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 488190, кл. G 05 В 19/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 3265666/18-24, кл. G 05 B 19/18, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ, содержащее сумматор, подключенный первым входом к первому вхбду устройства, а выходом - к первому входу первого компаратора, соединенного вторым входом с выходом реверсивного счетчика и выходом устройства, а первым управляющим входом - с выходом элемента И, второи компаратор и датчик перемещений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повь)вения-точности позиционирования в него введены элемент НЕ и элемент ИЛИ, соединенный выходом со вторым управляющим входом реверсивного счетчика, а первым входом - с первым выходом второго компаратора, подключенного первым входом ко второму входу устройства, вторым входом - к выходу реверсивного счетчика, а вторым выходом " к первому входу элемента И, связанного вторым входом с выходом элемента НЕ, подключенного входом к выходу первого компаратора и второму входу 9 элемента ИЛИ, причем выход датчика перемещений соединен со вторым входом сумматора и счетным входом реверсив- . ного счетчика.

1045221

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в системах ЧПУ.

Известно устройство, содержащее формирователь сигналов отработки, выходы которого через элемент ИЛИ подключены к счетчику отработки, а один выход через элемент ИЛИ связан с выходом счетчика. Второй выход последнего через схему сравнения и третий элемент ИЛИ подключен к другому входу Формирователя сигналов отработки (1)

Недостаток устройства - ограничение точности или производительности 15 позиционирования привода, обусловленные постоянством тормозного пути, задаваемого этими устройствами.

Наиболее близким к предлагаемому . является устройство, содержащее сум- 20 матор перемещения и счетчик пути торможения, подключенные к схеме сравнения (2)

Недостатком известного устройства является снижение точности позиционирования при изменении скорости привода после фазы разгона.

Цель изобретения - Повышение точности позиционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для позиционирования, содержащее сумматор, подключен-, ный первым входом к первому входу

35 устроиства, а выходом - к первому входу первого компаратора, соединенного вторым входом с выходом реверсив" ного счетчика и выходом устройства, а первым управляющим входом --с выходом

40 элемента И, второй компаратор и датчик перемещений, введена элемент HE и элемент ИЛИ, соединенный выходом со вторым управляющим входом реверсивного счетчика, а первым входом - с первым Выходом второго компаратора, подключенного первым входом ко второму ВхОду устрОЙстВа ВтОрым ВхОдОм к выходу реверсивного счетчика, а вторым выходом - к первому Входу эле- мента И, связанного вторым входом с выходом элемента HE подключенного входом к выходу первого компаратора и второму входу элемента- ИЛИ, причем выход датчика перемещений соединен со вторым Входом сумматора и счетным вхо-55 дом реверсивного- счетчика.

На чертеже.приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит сумматор l, ре-

Версивный счетчик 2, компаратор 3, датчик ч перемещений, второй компара- . тор 5, элемент HE б, элемент И 7 и элемент ИЛИ 8.

Первый управляющий вход реверсивного счетчика 2 предназначен для запрета счета при поступлении по этому входу логической единицы, второй для реверса счета, т.е. для перевода счетчика 2 В режим вычитания при rio ступлении на этот вход "1". Сумматор

1 постоянно находится в режиме вычитания.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, В исходном состоянии в сумматоре 1, реверсивном счетчике 2 и на цифровых входах устройства установлено число

"0", На выходах А-В компараторов 3-5 сформирована "1", а на выходах элементов 6, 7 и 8 соответственно - "0", "0" и "1"

Счетчик 2 по управляющим входам установлен в состояние разрешения счета на вычитание, Исходное состояние устройства устанавливается системой

ЧПУ командой "Установка ноля".

В рабочее состояние устройство переводится цифровыми сигналами, по,ступающими из системы ЧПУ на первый и второй цифровые входы . устройства, т.е, на первые входы компараторов 3 и, причем число N определяет величину пути перемещения привода, чис" ло Н - заданную величину скорости этого перемещения. Перемещения привода фиксируются датчиком 4, выходные импульсы которого представляют унитарный код. Ввод чисел N+ и N> в устройство означает формирование логического ноля на выходе (А-В) и -втором выходе соответственно компараторов

3-5, а также на первом выходе (А с В) компаратора 5. Поэтому на первом и втором управляющих входах счетчика 2 формируется "0", что означает разрешение работы счетчика 2 в режиме сложения. Описанное рабочее состояние схемы характеризует фазу разгона привода. Фаза разгона привода от нулевой скорости до заданной сопровожДается следующим состоянием устройства: в сумматоре 1 число уменьшается, в счетчике 2 число пу увеличивается и стремится к и . Поскольку число п1, является выходной функцией устройства, увеличение этого числа отрабатывается .

104 221 приводом как увеличение. скорости, т.е. разгон.

По окончаний разгона привод выходит на установившийся режим движения, характеризующийся следующим состоянием устройства, На второй выходе (АВ) компаратора 5 формируется "1". которая через элемент И 7 проходит на первый вход счетчика 2 и запре,щает счет, поэтому число п фиксиру- !О ется и фиксируется скорость привода.

Если в установившемся режиме движения привода последует команда на изменение скорости в большую сторону, то устройство обработает это изменение так, как показано выше, если в меньшую, алгоритм управления изменится следующим образом. На выходе компаратора 3 появится "1", на выходе

АВ компаратора 5 - "О", поэтом)у счетчик 2 по первому управляющему входу откроется для счета, а по второму управляющему входу - для вычитания импульсов датчика 4 из числа и„, Уменьшение п, как указывалось выше, сопровождается уменьшением скорости. привода.

Счетчик,2 фиксирует величину за" данной скорости и величину пути разгона привода до заданной скорости в виде числа n .. На чертеже видно, что число и,„ сравнивается компаратором 3 с числом Й сумматора 1, которое в процессе перемещения привода умень» шается до нуля. Условие И : п яв"

f. ляется условием торможения привода.

В этом случае на выходе (АВ) компаратора 3 формируется "1 ", которая через элемент 8 устанавливает режим вычитания в счетчике 2. В режиме тор40 можения число N в сумматоре 1 равно числу в счет:ике 2 в интервале от и> до, нуля.

Устройство позволяет повысить точность позиционирования при переменных скоростях движения привода путем управления допускающего изменения величины заданной скорости после фазы разгона привода, совместить системы числового программного управления с системами адаптивного управления при условии сохранения высокой точности и гроизводительности (быстродействия) позиционирования привода. Кроме того, применение устройства позволит авто-. матизировать системы числового про" граммного управления в фазах разгона и торможения привода, что сопровождается сокращением объема информации программы и упрощением процесса программирования, а также структурным упрощением системы ЧПУ. Автоматическое управление скоростью привода в . фазах разгона до заданной скорости и торможения до нуля в заданной точке позиционирования, реализованное в предлагаемом устройстве, позволит использовать это устройство в системах

ЧПУ различных позиционных систем та" ких, например, как роботы, манипуляторы, кран-операторы и т.п. Упрощение структуры системы числового программного управления, содержащей в качестве структурного элемента предлагаемое устройство, сопровождается снижением себестоимости системы в целом в два-три раза и повышением надежности системы также в два-три раза. Повышение надежности системы ЧПУ в этом случае объясняется сокращением числа структурных элементов . 1045221

Составитель Н. Горбунова

Техред Т.Наточка i Корректор А.Повх

Редактор Л, Пчелинская в вюЮюеююеюююе е юа ю е

Филиал Ilflfl "Патент", r. Ужгород,-ул. Проектная, 4

Ю е М е е «ее е

Заказ 7553/50 ира 874 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делан ивобретений и открытий

113035, Носква, «в-35, Рауаская наб., д. 4/5