Устройство для числового программного управления станком

 

(72) Авторы изобретения

В.А.Яковенко и В.М.Опенкин

Рязанское специальное конструкторское бю (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАИИНОГО

УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ

Изобретение относится к автоматике и может быт,ь использовано в устройствах числового программного управления (ЧПУ) металлорежущими станками .

Известно устройство для программного управления станками, содержащее соединенные между собой блок ввода программы, преобразователь, блок памяти информации, интерполятор, блок управления приводом З ь.

Недостатком укаэанного устройства является низкая точность отработки короткой серии импульсов на управляющей частоте, равной частоте приемистости шагового двигателя и выше, за счет перебега суппорта станка в случае программирования малых перемещений отдельным кадром беэ разгона и торможения, .что приводит к неисправимому браку деталей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство ЧПУ, содержащее последовательно соединенные блок ввода информации, преобразователь кода, блок буферной и блок рабочей памяти, интерполятор и шаговый привод с блоком управления, а также два ключа, элемент задержки, блок сравнения частоты, включающий в себя элементы И, ИЛИ, И-НЕ,.триггер, счетчик и инвертор. Один из выходов блока сравнения через первый ключ, а другой выход через блок временной задержки и второй ключ соединены с блоком преобразователя кода. Вход первого ключа и вход блока временной. задержки соединены с выходом интерполятора (21.

Недостатком известного устройства является также низкая точность отработки коротких серий импульсов, так как на частоте, близкой к частоте приемистости, двигатель не успевает перейти в устойчивый режим работы, вследствие чего происходит сбой. в работе шагового двигателя, приводящий к браку обрабатываемых деталей;

924674

Цель изобретения — исключение сбоев работы устройства при отработке коротких перемещений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок ввода информации, преобразователь кода, блок буферной памяти, блок рабочей памяти„ интерполятор, блок управления и шаговый привод, второй выход блока }0 буферной памяти через последовательно соединенные первый счетчик импульсов и первый триггер соединен с первым входом элемента И, второй выход преобразователя кода через первый 15 ключ подключен к второму входу блока рабочей памяти, который, через второй ключ соединен с третьим выходом блока буферной памяти, вторым входом под-. ключенного к третьему выходу преоб- 20 разователя кода, к второму входу блока ввода информации и к третьему входу блока рабочей памяти, второй выход интерпопятора соединен с вторым входом преобразователя кода, введе- 25 ны элемент НЕ и последовательно соединенные второй счетчик импульсов и второй триггер, выходом соединенный с вторым входом элемента И, выход которого через элемент НЕ подключен к зо второму входу второго ключа, а вход второго счетчика импульсов соединен с вторым выходом блока буферной памяти.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода информации, преобразователь 2, блок

3 буферной памяти, блок 4 рабочей памяти, интерполятор 5 и блок 6 управления шаговым приводом 7, соединенные последовательно, первый кпюч 8, второй ключ 9, элемент НЕ 10, канал

11 переписи информации на величину перемещения из буферной памяти в ра- 45 бочую, канал 12 переписи нформации на скорость перемещения (частоту отработки) из буферной в рабочую па мять, канал 13 передачи информации на величину перемещечия из буферной памяти, первый счетчик 14 импульсов, первый триггер 15, второй счетчик 16 импульсов, второй триггер 17 и элемент И .18.

Выход преобразователя 2 кодов

55 соединен с первым ключом 8, соединенным с вторым входом блока 4 рабочей памяти, котооый соединен с выходом второго ключа 9, вход которого соединен с элементом НЕ 10. Второй выход блока 3 буферной памяти соединен с входами счетчиков 14 и !6, выходы которых соединены с входами триггеров 15 и 17 соответственно.

Единичный выход триггера 15 и инверсный выход триггера 17 подключены к соответствующим входам элемента И, выход которого соединен с элементом

НЕ 10 и входом ключа 8.

Устройство работает следующим образом.

Информация о величине и скорости перемещения с программоносителя (не показан) считывается блоком 1 ввода информации, преобразуется в последовательный двоичный код в преобразователе 2, записывается в блок 3 буферной памяти, переписывается в блок

4 рабочей памяти и отрабатывается в интерполяторе 5, выходной сигнал которого через блок 6 управляет шаговым приводом 7.

Одновременно с началом отработки интерполятором 5 очередного кадра программы производится считывание и запись в блок 3 буферной памяти поледующего кадра.

По окончании отработки кадра интерполятор 5 формирует сигнал "Конец отработки кадра", по которому преобразователь 2 вырабатывает сигналы переписи информации из блока 3 буферной памяти в блок 4 рабочей памяти и сигнал считывания следующего кадра.

Перед каждым циклом измерения (перед записью в буферную память очередного кадра) счетчики 14 и 16 и триггеры }5 и 17.установлены в нулевое состояние. При этом на единичном выходе первого триггера }5 сигнал уровнем "0", на нулевом (инверсном) выходе второго триггера 17 сигнал уровнем " 1", на выходе элемента И сигнал уровнем "0".

Сразу после записи в блоке 3 буферной памяти очередного кадра сигнал в виде последовательного двоичного кода, несущий информацию о величине перемещения, по каналу 13 записывается одновременно в счетчики 14 и 16.

При поступлении четвертого импульса счетчик 14 (до 4) вырабатывает импульс переполнения, который меняет состояние первого триггера 15, на единичном выходе которого возникает

1. Сергиевский Л.Ф. Электронные устройства систем ЧПУ. И., "Иашиностроение", 1977, с. 13-16.

5 9246 сигнал уровнем "1". При этом выполняется условие совпадения на элементе И 18, выходной сигнал которого становится равным "1".

Этот сигнал открывает первый ключ

8 и через элемент HE 10 закрывает второй ключ 9. При этом через открытый первый ключ 8 в блок 4 рабочей памяти переписывается информация на низкую (например 100 Гц) частоту от- 10 работки из преобразователя 2.

При поступлении последующих импульсов до пятнадцатого включительно триггеры 15 и 17 и элемент 18 не изменяют своего состояния. t5

При поступлении шестнадцатого импульса счетчик 16 (до 16) вырабатывает импульс. переполнения, который изменяет состояние второго триггера 17, на нулевом выходе которого возникает 20 сигнал уровнем "0". Выходной сигнал элемента И 18 становится равным "0" и ключ 8 закрывается, а ключ 9 открывается. При этом перепись информации на скорость перемещения (частоту от- 25 работки) в блок 4 рабочей памяти производится по каналу 12 через открытый ключ 9.

Таким образом, при наличии в программе информации на перемещение ко- зо роткой серии (4-15) импульсов запрогграммированная частота отработки заменяется на фиксированную низкую частоту, что исключает сбои шагового привода при отработке таких перемещений.

Так как обеспечивается устойчивый режим работы шагового привода, повышается качество обрабатываемых деталей.

74 6 последовательно соединенные блок вво. да информации, преобразователь када, блок буфернои памяти, блок рабочей памяти, интерполятор, блок управления и шаговый привод, второй выход блока буферной памяти через последовательно соединенные первый счетчик импульсов и первый триггер соединен с первым входом элемента И, второй выход преобразователя кода через первый ключ подключен к второму входу блока рабочей памяти, который через второй ключ соединен с третьим выходом блока буферной памяти, вто" рым входом подключенного к третьему выходу преобразователя кода, к второму входу блока ввода информации и к третьему входу блока рабочей памяти, второй выход интерполятора соеди нен с вторым входом преобразователя кода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения сбоев работы .устройства при отработке коротких перемещений, в него введены элемент

НЕ и последовательно соединенные второй счетчик импульсов и второй триггер, выходом соединенный с вторым входом элемента И, выход которого через элемент НЕ подключен к второму входу второго ключа, а вход второго счетчика импульсов соединен с вторым выходом блока буферной памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Формула изобретения

Устройство для числового программного управления станком, содержащее

2. Авторское свидетельство СССР

< 744465, кл. 0 05 B 19/18, 1978 (прототип).

924674

Составитель И. Швец

Редактор С.Крупенина Техред Т.Иатоика

Корректор М.Пожо

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород; ул.Пооектная, 4

Заказ 2817/65 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5