Устройство для контроля систем программного управления станком

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового програмного управления станками и другим технологическим оборудованием. цель изобретения - повышение надежности и сокращение времени проверки отработки управляющих программ у станка. Устройство позволяет повысить надежность и производительность станка с ЧПУ за счет возможности проведения режима ускоренной отработки программы непосредственно у станка перед обработкой детали, контроля величины суммарного перемещения по координатам в конце отработки. Решение этой задачи достигается путем введения дополнительных устройств: регистров, блоков элементов И, блока элементов ИЛИ, двух дешифраторов, делителя частоты, элемента задержки, счтчика, двух реверсивных счетчиков и блоков индикации. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 05 B 19/18, 23/02

ГОСУДАРСТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4369143/24-24 (22) 25.01.88 (46) 23.07.90. Бюл. N. 27 (72) А.И. Лапандин, В.Л. Кошкин, Э.Т. Горбенко, E.Ñ. Милехин и В.Ю, Типикин (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ ã33997777889911, кл. G 05 В 19/14, 1971, Авторское свидетельство СССР

¹ 1255993, кл. G 05 В 19/18, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИСТЕМ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

СТАНКОМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками и другим

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками и другим технологическим оборудованием.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и сокращение времени проверки отработки управляющих программ у станка.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока ввода программы; на фиг. 3 — структурная схема блока элементов И; на фиг. 4— структурная схема реверсивного счетчика; на фиг. 5 — структурная схема блока задания перемещения; на фиг. 6 — временная диаграмма сигналов на входе счетчика-распределителя в режиме "Проверка"; на фиг. 7— структурная схема счетчика-распределите,, ЫÄÄ 1580320 А1 технологическим оборудованием, Цель изобретения — повышение надежности и сокращение времени проверки отработки управляющих программ у станка. Устройство позволяет повысить надежность и производительность станка с ЧПУ за счет возможности проведения режима ускоренной отработки программы непосредственно у станка перед обработкой детали, контроля величины суммарного перемещения по координатам в конце отработки. Решение этой задачи достигается путем введения дополнительных устройств: регистров, блоков элементов И, блока элементов ИЛИ, двух дешифраторов, делителя частоты, элемента задержки, счетчика, двух реверсивных счетчиков и блоков индикации. 8 ил. ля 8; на фиг. 8 — структурная схема преоб.разователя кодов.

Устройство (фиг. 1) состоит из блока 1 ввода программ, первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 регистров, первого 6 и второго 7 блоков задания перемещений, счетчика-распределителя 8, блока 9 управления приводами, блока приводов 10, первого 11, второго 12, третьего 13, четвертого

14, пятого 15, шестого 16 и седьмого 17 блоков элементов И, блока 18 элементов

ИЛИ, первого 19 и второго 20 дешифраторов, элемента 21 задержки, делителя 22 частоты, счетчика 23 импульсов, информационного канала 24, реверсивных счетчиков

25 и 26 и блоков 27 и 28 индикации.

Блок 1 ввода программы (фиг. 2) состоит из запоминающего устройства 29, фотосчитывающего устройства 30, элемента ИЛИ

31, первого — тринадцатого элементов И 321580320

35

45

44, генератора 45 частоты, первого — шестого триггеров 46 — 51, элемента ИЛИ 52, первого — седьмого дешифраторов 53 — 59 и элемента 60 задержки.

Блок 11 (12 — 17) элементов И (фиг. 3) состоит из нескольких элементов И 61 и 62, при этом блоки 11 и 12 состоят из четырех элементов И, блоки 13-17 — из восьми элементов И (при восьмиразрядной длине перемещения по координатам и восьмиразрядной длине счетчика-распределителя 8).

Реверсивный счетчик 25 (26) (фиг. 4) состоит иэ десятичных реверсивных счетчиков

63 — 65 и элементов ИЛИ 66 — 69. Количество счетчиков определяется разрядностью максимального перемещения по координатам.

Информация в виде унитарного кода может поступать на вход любого десятичного разряда через элемент ИЛИ. Операция счета ста импульсов со знаком "+" и 99 импульсов со знаком "-" может быть заменена счетом одного импульса со знаком "+" третьим десятичным разрядом и счетом со знаком "-" последовательно девяти импульсов вторым десятичным разрядом и девяти импульсов первым разрядом.

Таким образом, блок имеет возможность считать импульсы с различными десятичными весовыми коэффициентами.

Блок 6(7) задания перемещений(фиг. 5) состоит из преобразователя 70 кода 1-2-48 в код 1-2-4 — 2, регистра 71, блока 72 элементов И, элемента ИЛИ 73, первого 74 и второго 75 элементов И, О-триггера 76.

Счетчик-распределитель 8 (фиг. 7) состоит из первого 77 и вторых 78 и 79 и -х десятичных счетчиков с выходами переполнения, первого 80 и 81 и-ro элементов ИЛИ, первого 82, второго 83 и 84 и-го преобразователей кодов, Устройство (фиг. 1) работает следующим образом, В режиме "Отработка" цифровая информация с информационного канала 24 блока 1 ввода программы записывается в регистры 2-4. В регистры 2 и 3 записывается цифровая информация о перемещении, следующая после адресов Х и У соответственно. В регистр 4 записывается число, следующее после адреса F и определяющее разряд поступления частоты блока задания скорости РБзс на вход счетчика-распределителя 8, Кроме того, в регистры 2 и 3 записывается знак перемещения по координатам Х и Y соответственно. По сигналу конца отработки предыдущего кадра, которым является импульс переполнения счетчика 8, информация с регистров 2 и 3 переписывается в блоки 6 и 7 задания перемещений соответственно, Информация из регистра 4 этим же импульсом переписывается в регистр 5, откуда через блок 11 элементов И, открытый потенциалом режима "Отработка", и блок 18 элементов ИЛИ поступает на вход дешифратора 20, Выход последнего открырает соответствующий элемент И блока 13 элементов И, и частота Fsac через элемент 21 задержки и открытый элемент И блока 13 элементов И поступает на соответствующий вход счетчика-распределителя 8. При информации F 5 в программе обработки на входе дешифратора 20 имеется число 5, а в блоке 13 разрешающим потенциалом с пятого выхода дешифратора 20 открыт пятый элемент И и частота Еьзс поступает на вход пятого десятичного разряда счетчика-распределителя 8.

Информация с выхода счетчика 8 поступает на соответствующие входы блоков 6 и 7. Импульсы частоты Рьзс, поступая с выхода счетчика-распределителя 8 на входы блоков 6 и 7, распределяются в последовательности, соответствующей значениям величин и знакам перемещений по координатам. Унитарный код с выхода блоков 6 и 7 поступает на соответствующие знаковые входы блока 9. управления приводами, который и управляет приводами 10.

Одновременно частота с выхода блоков 6 и

7 поступает в зависимости от наличия перемещения и его знака на соответствующие блоки 14 — 17 элементов И. Так как блок 12 элементов И оказывается закрытым отсутствием режима "Проверка", то нулевая информация на входе дешифратора 19 устанавливает разрешающий потенциал на его нулевом выходе, который открывает первые элементы И 61 блоков 14 — 17 (фиг. 3). При этом частота с выхода блоков 6 и 7 через элементы И 61 блоков 14-17 поступает в зависимости от знаков перемещений на соответствующие входы реверсивных счетчиков 63, 25 и 26, т.е. на их младшие разряды. Реверсивные счетчики 25 и 26 производят счет поступающих импульсов, а блоки 27 и 28 — индикацию их суммарного числа. По окончании отработки кадра, по сигналу переполнения счетчика-распределителя 8 производится пуск ввода и отработки следующих кадров.

При необходимости ускоренной проверки всей программы, что позволит выявить ошибки программирования, ошибки при изготовлении перфоленты, сбои от плохого качества перфоленты, а также неисправности самого устройства, включается режим "Проверка".

При этом выключается режим "Отработка", закрывается блок 11 элементов И и

1580320

10

30 из устройства 29 или 30. При этом дешифра- 35 тор 53 дешифрирует любую цифровую комбинацию (в коде ISO — наличие пятой и

40 открывается блок 12 элементов И. Частота блока задания скорости Faze через элемент

21 задержки поступает через блок 13 элементов И на соответствующий вход счетчика-распределителя 8, и одновременно частота Fs c поступает на вход делителя 22 частоты на девять.

Девятый импульс с выхода делителя 22 поступает на вычитающий вход счетчика 23, уменьшая его содержимое на единицу. Код с выхода счетчика 23 через открытый блок

12 элементов И поступает на вход дешифратора 19 и через блок 18 элементов ИЛИ на вход дешифратора 20. Таким образом, через каждые девять импульсов код на входе дешифраторов 19 и 20 уменьшается на единицу, и, следовательно, с выходов блока 13 элементов И поступает последовательно на каждый десятичный разряд счетчика-распределителя 8 по девять импульсов. Временная диаграмма следования импульсов на блок.8 в режиме "Проверка" показана на фиг. 6.

В блоке 1 ввода программ (фиг. 2) после включения фотосчитывающего устройства 30 или включения запоминающего устройства 29 и установки режима "Считывание" сигнал "Пуск" через элемент ИЛИ 31 устанавливает в единичное состояние триггер 46, включая фотосчитывающее устройство 30 или подавая частоту считывания с генератора 45 через открытый элемент И 32 на вход запоминающего устройства 29, при этом происходит считывание информации. шестой дорожек), дешифратор 54 дешифрирует адрес F, под которым программируется декада подачи частоты блока задания скорости на счетчик-распределитель 8, дешифратор 55 дешифрирует адрес Х, дешифратор

56-адрес Y идешифратор57дешифрирует адрес любой буквы (отсутствие пятой и шестой дорожки в коде (SO), дешифратор 58 дешифрирует знак "-", дешифратор 59 — адрес LF (конец кадра). Импульсы частоты считывания (в режиме "Считывание" ) или синхроимпульсы с устройства 30 через элемент ИЛИ 52 при буквенной информации через элемент И 37 устанавливают в нулевое состояние триггера 47 — 49. При наличии адресов F, X или У эти же импульсы через элемент 60 задержки устанавливают через элементы И 34 — 36 соответствующие триггера 47-49 в единичное состояние. При этом, цифровая информация, установившаяся на цифровом выходе блока 1 после адресов F, X и У, сопровождается соответствующими импульсами записи через элементы И 33, 15

40, 41 и 42. После адреса X или У единичные потенциалы с триггера 48 или 49 разрешают при наличии адреса "-" прохождение импульса через элементы И 38, 43 и 44 на вход триггеров 50 и 51, устанавливая соответствующие потенциалы на знаковых выходах блока 1. Наличие адреса LF разрешает прохождение импульса через элемент

И 39 на сбрасывающий вход триггера 46. останавливая ввод управляющей программы. По окончании отработки кадра импульс переполнения счетчика-распределителя 8 поступает на вход блока 1 и через элемент

ИЛИ 31 производит ввод следующего кадра программы.

В блоке 6 или 7 (фиг. 5) цифровая информация в коде 1 — 2 — 4 — 8 поступает с выхода регистра 2 (для координаты Х) на вход преобразователя 70 кода. С его выхода цифровая информация вдвоично-десятичном коде

1 — 2 — 4 — 2 поступает на вход регистра 71, куда и переписывается по сигналу окончания отработки предыдущего кадра. Информация с выхода регистра 71 поступает на первый вход блока 72 элементов И. На второй его вход поступает информация с выхода счетчика-распределителя 8 в форме двоично-десятичного импульсного кода 1 — 2 — 4 — 2, а с выхода блока 72 через элементы И 74 и 75 в зависимости от состояния триггера 76— на выход блока. Состояние триггера 76 определяется потенциалом на знаковом входе блока 6 (7) в момент окончания отработки предыдущего кадра, В счетчике-распределителе 8 (фиг. 7) при подаче на один из выходов частоты происходит счет импульсов счетчиками 77 — 79.

Преобразователи 82 — 84 кодов преобразуют кодовую комбинацию на выходах счетчиков с весами 1 — 2 — 4 — 8 в импульсную 1 — 2 — 4 — 2.

Преобразователь 82 (83, 84) кодов (фиг. 8) состоит из элементов НЕ 85 — 88 м элементов И 89-92 и работает следующим образом. При поступлении на вход десятичного счетчика десяти импульсов они распределяются по выходам преобразователя

82 следующим образом: пятый — на выход 1, первый и девятый — на выход 2, второй, четвертый, шестой и восьмой — на выход 3, третий и седьмой — на выход 4, т.е. в импульсный код 1 — 2 — 4 — 2.

У дешифраторов 19 и 20 нулевой и первый выходы (дешифрация нулевого кода и кода единицы) объединены по схеме ИЛИ.

Счетчик 23 устанавливается предварительно в состояние и (n — число десятичных разрядов в счетчике-распределителе 8) и с каждым импульсом уменьшает свое содержимое на единицу.

1580320

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет провести отработку каждого кадра программы независимо от запрограммированного перемещения за (n, 9+1) импульсов. По сравнению с известным устройством программа объемом в 1000 кадров может быть проверена (при восьмиразрядной длине счетчика-распределителя п=8) за время, равное 0,073 с.

Столь незначительное время проверки отработки программ позволяет совместить .его со временем ввода в запоминающее устройство. Кроме того, режим проверки может быть включен в процесс обработки детали, например, перед вреэанием, что позволит также повысить надежность работы станка, уменьшить вероятность брака детали. В этом случае программируется перемещение в двух кадрах с различными знаками, Например, N 100 Х вЂ” 12481248 Y...LF;

М 101 — 12482248 Y — ...EF.

При этом на привод отработано всего

30 импульсов с разным знаком, но проверены все разряды (включая и старшие) блока задания перемещений.

Формула изобретения

Устройство для контроля систем про.граммного управления станком; содержащее блок ввода программ, информационный выход которого соединен с информационными входами первого и второго регистров, а выходы импульсов записи и знака перемещения — с соответствующими входами первого и третьего регистров, информационные выходы которых соединены с соответствующими информационными входами блоков задания перемещений, знаковые выходы — с соответствующими знаковыми входами блоков задания перемещений, а тактовые входы блоков задания перемещений соединены с выходом счетчика-распределителя, выход переполнения которого; соединен с входами записи блоков задания перемещений, выходы которых соединены с соответствующими входами блока управления приводами, выходы которого соединены с соответствующими входами блока приводов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и сокращения времени проверки отработки управляющих программ у станка, в устройство дополнительно введены третий и четвертый регистры, семь блоков

55 элементов И. блок элементов ИЛИ, первый и второй дешифраторы, делитель частоты, элемент задержки, счетчик импульсов, два реверсивных счетчика и два блока индикации, причем информационный вход и вход записи третьего регистра соединены с информационным выходом и выходом импульса записи блока ввода программ соответственно, а выход третьего регистра подключен к информационному входу четвертого регистра, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов

И, второй вход которого соединен с входом

"Обработка" устройства, а выход — с первым входом блока элементов ИЛИ, второй вход которого соединен с входом nepeoro дешифратора и выходом второго блока элементов И, а выход — с входом второго дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами третьего блока элементов И, выход которого соединен с информационным входом счетчика-распределителя, а второй вход — с выходом элемента задержки, вход которого соединен с входом тактовой частоты Евзс устройства и с первым входом делителя частоты, выход которого подключен к информационному входу счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу второго блока элементов И, второй вход которого подключен к входу

"Проверка" устройства, а вход сброса счетчика импульсов соединен с вь ходом переполнения счетчика-распределителя, с входом записи четвертого регистра и входом установки блока ввода программ, причем первый вход четвертого блока элементов И соединен с первым информационным выходом второго блока задания перемещений, первый вход пятого блока элементов И вЂ” с вторым информационным выходом второго блока задания перемещений, первый вход шестого блока элементов

И вЂ” с первым информационным выходом первого блока задания перемещений, первый вход седьмого блока элементов И вЂ” с вторым информационным выходом первого блока задания перемещений, а второй вход седьмого блока элементов И соединен с выходом первого дешифратора и вторыми входами четвертого, пятого и шестого блоков элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими входами блоков индикации.

1580320

Фиг.1

1580320

1580320

1580320

Составитель И,Швец

Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор H. Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2011 Тирах(678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5