Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистических

Республик

G 05 8 19/18 с присоединением заявки И (23) Приоритет .

3Ъоудеротеенный комитет

СССР. ао делом язооретеннй и открытий (53) УДК 621-503 ° .55(088,8)

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 10.10 .82 (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ

Изобретение относится к системам автоматического поддержания силового параметра, а точнее стабилизации силы резания в системах числового программного управления.

Известно устройство для адаптивного программного управления металлорежущим станком (1 ).

Это устройство обеспечивает стабилизацию силовых параметров резания, что повышает эФфективность обработки на металлорежущих станках, но не обеспечивает предохранение инструмента и станка от поломок при, резком превышении силы резания предельно допустимого значения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для программного управления металлорежущим станком, содержащееблок ввода программы, датчик нагрузки, генератор импульсов, блок совпадения, . регистр памяти и привода, соединенные между собой определенным образом (23

Однако известное устройство не обеспечивает предохранения инструмента и станка от поломок при резком превышении силы резания предельно допустимого значения, например при не останове привода в заданной точке по каким-либо причинам, что может привести к врезанию инструментд в шпиндель или s деталь. Это снижает его надежность.

Цель изобретения — .расширение Функциональных воэможностей за счет увели" чения надежности.

Эта цель достигается тем, что в устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками, содержащее датчик нагрузки, выходом подключенный к первому входу блока совпадений, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, привод и блок ввода программы, выходом подключенный к первому регистру памяти, введены эадатчик предельной силы резания, первый зле9645 мент совпадений и последовательно соединенные второй элемент совпадений, реверсивный счетчик, первйй триггер, второй регистр памяти, преобразователь код"напряжение, компаратор, третий элемент совпадений, второй триггер и блок управления приводом, вто-. рым входом подключенный к выходу преобразователя код-нзпряжвние, а выходом " к входу привода, второй вход 1р второго триггера подключен к выходу блока ввода программы, второй вход третьего элемента совпадений соединен с первым входом второго регистра памяти и с первым входом первого элемен- ., та совпадений, второй вход которого соединен с выходом блока совпадений и с первым входом второго элемента совпадений, второй вход которого соединен с вторым выходом первого триг.гера, а выход nepaoro элемента совпадений подключен к второму входу реверсивного счетчика, третьим входом соединенного с выходом первого регистра памяти, а четвертым входом - с вы- 2 ходом датчика нагрузки, с вторым входом nepeoro триггера и с, вторым sxoдом второго регистра памяти, второй выход которого соединен с вторым входом преобразователя код-напряжение, а третий вход второго регистр@ памяти соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, а второй вход компаратора соединен с выходом задатчика предельной силы резания.

На фиг. 1 представлена структурная .схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока управления приводом.

Устройство содержит датчик. 1 нагрузки, блок 2 совпадений, генератор 3

49 импульсов, второй элемент 4.2 совпадений, первый элемент 4.1 совпадений, третий элемент 4.3 совпадений, реверсивный счетчик 5, первый триггер 6.1, второй триггер 6.2, первый регистр 7.1 памяти, второй регистр 7.2 памяти, пре« образователь код-напряжение 8, задатчик предельной силы резания 9, компаратор 10,блок ввода программы 11, блок управления приводом 12, привод

13.

Блок управления приводом 12 состоит из усилителя напряжения 12,1, усилителя тока 12 ° 2, узла ключевых элементов 12.3 и электромагнитного реле 12.4.

В качестве датчика нагрузки использован оптический растровый дат81 чик, установленный в кинематической цепи шпинделя. При установившейся нагрузке обороты шпинделя постоянны и период следования рисок растрового датчика не изменяется. С увеличением нагрузки период увеличивается и тем самым увеличивается число импульсов фиксированной частоты, приходящихся на период следования рисок растрювого датчика. Стабилизация силы резания осуществляется стабилизацией числа импульсов фиксированной частоты эа период следования рисок растрового датчика.

Устройство работает следующим образом.

Код, соответствующий заданной силе резания, с блока ввода програм"мы 1! записывается в регистр 7.1 памяти, при этом триггер 6.2 устанавливается в единичное состояние.

Этот код с выходов регистра 7.1 памяти по разрешающему сигналу с датчика 1, приходящему на вход разрешения записи реверсивного счетчика 5, переписывается в реверсивный счетчик при этом триггер 6.1 устанавливается в единичное состояние, при котором элемент 4.1 совпадений открыт, а элемент 4.2 совпадений закрыт. В блоке

2 совпадения выделяется некоторое число импульсов генератора 3, соответствующее периоду следования рисок датчика 1. Эти импульсы, пройдя через элемент 4.! совпадений, поступают на вычитающий вход счетчика 5, уменьшается его содержимое. Если число этих

:импульсов будет больше числа, записанного в счетчик 5 с регистра 7.1, то импульс на выходе переноса счетчика

5, соответствующий нулевому состоянию счетчика 5, устанавливают триггер

6.1 в нулевое состояние, закрывая элемент 4.1 совпадений и открывая элемент 4.2 совпадений, через который импульсы с выхода блока 2 совпадения проходят на суммирующий вход счетчика 5, С приходом импульса риски датчика l код с выходов счетчика 5 и с выхода триггера 6.1 передним фронтом этого импульса переписывается в регистр 7.2 памяти.

Задний фронт импульса риски датчика.1 переписывается код с выходов . регистра 7.1 памяти е. счетчик 5 и сбрасывает триггер 6.1 с единичное состояние. Далее работа устройства повторяется. Код с выхода регистра

7,2 памяти поступает на вход.преобра964 зователя код-напряжения 8, при этом потенциал на одном выходе регистра

7.2, который соответствует потенциалу на выходе триггера 6.1, определяет полярность выходного напряжения пре- s образователя 8. Преобразователь 8 через блок управления приводом 12 воздействует на привод 13 так, чтобы число импульсов, соответствующее периоду следования рисок датчика 1, было равно числу, находящемуся в регистре 7.1 памяти.

Таким образом, устройство стабилизирует- силу резания на уровне задания. Величина предельной силы резания в виде опорного напряжения с выхода задатчика 9 пос: упает на один .из входов компаратора "tO, на другой вход которого приходит напряжение с выхода преобразователя 8, и в случае,>О когда величина силы резания будет больше предельно допустимого значения, выработанный компаратором 10 сигнал проходит через элемент 4.3 совпадений и опрокидывает триггер 6.2» в нулевое состояние. Триггер 6.2 воздействует на.блок управления приводом 12, отключает привод 13. Элемент

4;3 совпадений открывается единичным напряжением с инверсного выхода. триг-3О гера 6.1, которое появляется в том случае, когда величина силы резания превышает заданное значение, находящееся в регистре 7.1 памяти.

Предлагаемое устройство для адаптивного программного управления.металлорежущими станками, стабилизирующее силу резания на заданном уровне, имеет более высокую надежность, чем известное, так как оно предохраняет инструмент и станок от поломок, отключая привод в случае, когда сила резания резко превышает по каким-либо причинам допустимое значение.

Формула изобретения

Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками, содержащее датчик нагрузки, выходом подключенный к первому входу

581 6 блока совпадений, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, привод и блок ввода про" граммы, выходом подключенный к первому регистру памяти, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью расши" рения функциональных возможностей за счет увеличения надежности, в него введены задатчик предельной силы резания, первый элемент совпадений и последовательно соединенные второй элемент совпадений, реверсивншй счетчик, первый триггер, второй регистр памяти, преобразователь код-напряжение, компаратор, третий элемент совпадений, второй триггер и блок управления приводом, вторым входом подключенный к выходу преобразователя код-напряжение, а выходом - к входу привода, второй вход второго триггера подключен к выходу блока ввода программы, второй вход третьего элемента совпа дений соединен с первым входом второго регистра памяти и с первым вхо-. дом первого элемента совпадений, вто" рой вход которого соединен с выходом блока совпадений и с первым входом второго элемента совпадений, второй вход которого соединен с вторым выходом первого триггера, а выход первого элемента совпадений подключен к второму входу реверсивного счетчика, третьим входом соединенного в выходом первого регистра памяти, а четвертым входом — с выходом датчика нагрузки, с вторым входом первого триггера и с вторым входом второго регистра памяти, второй выход которого соединен с вторым входом преобразователя код-напряжение, а третий вход второго регистра памяти соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, а второй вход компарато" ра соединен с выходом задатчика предельной силы резания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

NÃ 631875 кл; G 05 В 19/18, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 623183, кл. G 05 В 19/18, 1976 (прототип).

964581

Составитель И. Швец.

РеаактоЕ В. ЛазаЕенко ТехРед Ж Кастелевич КОРРектоР Н КОРоль

Заказ 7627/26 Тираж 914 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1110) Москва Ж-Я Раушская наб, 8. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматизированным системам и системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными объектами преимущественно с дискретным характером технологического цикла, а также для решения задач распознавания и анализа данных объектов, ситуаций, процессов или явлений произвольной природы, описываемых конечными наборами признаков (симптомов, факторов)

Изобретение относится к автоматизированным системам и системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными объектами преимущественно с дискретным характером технологического цикла, а также для решения задач распознавания и анализа данных объектов, ситуаций, процессов или явлений произвольной природы, описываемых конечными наборами признаков (симптомов, факторов)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при построении распределенных систем программного управления технологическими процессами
Наверх