CS257828B1

CS257828B1 - Device for automatic positioning of objects in one coordinate

Info

Publication number: CS257828B1
Application number: CS858973A
Authority: CS
Inventors: Ernest Kiraly; Stefan Kasza
Original assignee: Ernest Kiraly; Stefan Kasza
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS897385A1

Abstract

Zariadenie rieši polohovanie riadených objektov pomocou riadiaceho systému, v ktorom mikropočítač vykonává funkciu vstupných a výstupných registrov, rozlíšovania směru pohybu na základe impulzov skutočnej a požadovanej polohy aritmetickéj jednotky pre zavádzanie korekci! a generuje riadiace signály pre ovládanie pohybu objektu. Novým znakom zariadenia je zapojenie mikropočítače ta, že aritmetická jednotka je spojená so vstupným registrom, žiadanej plohy, s blokom předvolby režimu cez register režimu a s výstupným registrom. Vstupný register je přepojený s rozlišovačom směru pohybu a s blokom registra referenčnej polohy.The device solves the positioning of controlled objects using a control system in which the microcomputer performs the function of input and output registers, distinguishing the direction of movement based on the pulses of the actual and desired position of the arithmetic unit for introducing corrections! and generates control signals for controlling the movement of the object. A new feature of the device is the connection of the microcomputer in such a way that the arithmetic unit is connected to the input register of the desired area, to the mode preselection block via the mode register and to the output register. The input register is interconnected with the direction of movement distinguisher and with the reference position register block.

Description

Vynález sa týká zariadenia na automatické polohovanie objektov v jednej súradnici.The invention relates to a device for automatically positioning objects in one coordinate.

Hromadná výroba drevárských produktov ako sú výřezy, řezivo, nábytok, stavebnostolárske výrobky apod. vyžaduje rýchle a přesné polohovanie niektorých častí obrábacieho stroja, technologického zariadenia, alebo materiálu na základe požiadavky obsluhujúceho operátora alebo na základe hodnůt získaných z nadradeného riadiaceho systému. Poloha riadeného objektu často určuje rozměr vyrábaného materiálu. Polohovanie týchto častí má značný vplyv na kvalitu výrobkov, na výrobu obrábacieho stroja a na využitie surovin.Mass production of wood products such as logs, lumber, furniture, construction products, etc. it requires fast and precise positioning of some machine tool parts, process equipment or material at the request of the operator or based on the values obtained from the master control system. The position of the controlled object often determines the dimension of the produced material. The positioning of these parts has a considerable influence on the quality of the products, the production of the machine tool and the use of raw materials.

Okrem ručného polohovania pomocou odmeriavacích skrutiek, noniusov a pod. sú známe z firemnej literatúry různé zarážkové systémy s koncovými spínačmi použité na zariadenia obrábacích strojov, napr. na formátovacích strojoch.a frézovacích strojoch nábytkových dielcov, na olepovačkách hrán nábytkových dielcov, na širokopásových brúskach nábytkových dielcov a pod.In addition to manual positioning using metering screws, verniers and the like. various end stop switch systems used for machine tool devices, e.g. on formatting machines.and milling machines of furniture parts, on edge banding machines of furniture parts, on wide-band grinders of furniture parts and the like.

Automatické zariadenia na polohavanie sú vybavené klasickými servopohonmi so zložitým riadením alebo pravoúhlým riadením s elektronickým riadiacim systémom, ktorý obsahuje elektronické bloky pre spracovanie signálov z vysielača impulzov, rozlišovače směru, počítadlá impulzov, komparátory apod. známe z firemnej literatúry, napr. Jednoosový riadiaci systém pre riadenie formátových strojov a olepovačiek alebo Smejkal L., SNTL, 1980, Kurz číslicového riadenia obrábacích strojov. Ručné polohovanie nie je vhodné pri automatickej alebo poloautomatické j výrobě. Známe elektronické systémy sú neúmerne nákladné, přitom však neumožňujú operativně zavádzanie různých korekci!, ktoré sú bežne potřebné pri obrábaní dřeva vzhladom na jeho nehomoge'nny a různorodý charakter.Automatic positioning devices are equipped with classical servo drives with complex control or rectangular control with electronic control system, which contains electronic blocks for processing signals from the pulse transmitter, directional divider, pulse counters, comparators etc. known from company literature, e.g. Single axis control system for control of format machines and edge banding machines or Smejkal L., SNTL, 1980, Course of numerical control of machine tools. Manual positioning is not suitable for automatic or semi-automatic production. The known electronic systems are disproportionately expensive, but they do not allow for the operative introduction of the various corrections which are normally required in woodworking due to its inhomogeneous and diverse character.

Popísané nedostatky súčasného stavu techniky odstraňuje zariadenie na automatické polohovanie objektov v jednej súradnici podlá vynálezu, ktorého podstatou je to, že aritmetická jednotka je spojená so vstupným registrom, s registrom žiadanej polohy, s blokom předvolby režimu cez register režimu a s výstupným registrom, ktorý je spojený s výkonovým zosilňovačom, pričom vstupný register je spojený s rozlišovačom směru pohybu a s blokom registra referenčnej polohy, ktorý je spojený so snímačom referenčnej polohy, inkrementálny rotaČný snímač je spojený s blokom registra referenčnej polohy a s rozlišovačom směru pohybu, register žiadanej polohy je spojený s blokom pre zadávanie žiadanej polohy a korekci!.The described drawbacks of the state of the art are eliminated by a device for automatic positioning of objects in one coordinate according to the invention, which is based on the fact that the arithmetic unit is connected to the input register, setpoint register, mode preset block via mode register and output register which is connected with a power amplifier, wherein the input register is coupled to a motion direction discriminator and a reference position register block coupled to a reference position sensor, an incremental rotary encoder is coupled to a reference position register block and a motion direction discriminator; setting the desired position and correction !.

Výhody i vyšší účinok vynálezu sa prejavujú tak, že sa umožňuje polohovanie časti stroja na základe předvolby operátora alebo na základe údajov, ktoré sa získajú z nadradeného systému. Zariadenie je konštrukčne jednoduché a zabezpečuje univerzálnost tým, že všetky funkcie vykonává mikroprocesor. Ďalšou výhodou vynálezu je možnost zavádzania korekcie pre riadenie různých objektov, pre použitie různých nástrojov a spracovanie různého materiálu.The advantages and the higher effect of the invention are manifested in that it is possible to position a part of the machine on the basis of an operator preselection or on the basis of data obtained from the master system. The device is structurally simple and ensures versatility by performing all functions by a microprocessor. Another advantage of the invention is the possibility of introducing a correction to control different objects, to use different tools and to process different materials.

Zatiadenie podlá vynálezu je zobrazené na přiložených výkresoch, kde na obr. 1 je příklad využitia vynálezu pri polohovaní riadeného objektu a na obr. 2 schématicky znázorněná štruktúra mikropočitača pre vykonávanie funkcie předmětného zariadenia.An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an example of using the invention in positioning a controlled object, and FIG. 2 is a schematic diagram of a microcomputer structure for performing the function of the present device.

Zariadenie na automatické polohovanie objektov pozostává z riadeného objektu 1_, ktorý v našom příklade představuje polohované pravítko presúvané pomocou skrutky 2, poháňanej akčným členom 3, ktorý představuje asynchrónny elektromotor cez viacstupňovú převodovku 4. Na skrutku 2 je připojený inkrementálny rotačný snímač 5 spojený s mikropočítačom 7.The automatic object positioning device consists of a controlled object 7, which in our example represents a positioning ruler moved by a screw 2 driven by an actuator 3 which represents an asynchronous electric motor via a multi-stage gearbox 4. .

Zariadenie Sálej obsahuje snímač 6 referenčnej polohy, ktorý je spojený s mikropočítačom 7, ktorý je v našom přiklade jednodoskový, připadne jednočipový. Mikropočítač 7_ je naprogramovaný tak, že vykonává funkciu blokov riadiaceho systému.The Sa1 apparatus comprises a reference position sensor 6 which is connected to a microcomputer 7, which in our example is single-plate or possibly single-chip. The microcomputer 7 is programmed to perform the function of control system blocks.

Blok 2 pte zadávanie žiadanej polohy a korekcil a blok 10 předvolby režimu sú připojené na mikropočítač 7_, ktorý je přepojený s výkonovým zosilňovačom 9, ktorý je na druhej straně připojený na akčný člen 2 ^a převodovku 4. Inkrementálny rotačný snímač 5 je připojený na rozlišovač 16 směru pohybu a na blok 11 registra referenčnej polohy, do ktorého súčasne vstupuje informácia zo snímača 2 referenčnej polohy.The setpoint block 2 pte and the correction and mode preset block 10 are connected to a microcomputer 7 which is coupled to a power amplifier 9, which in turn is connected to an actuator 2 ^{and a} gearbox 4. The incremental rotary encoder 5 is connected to a discriminator 16 direction and reference register register block 11, to which information from the reference position sensor 2 simultaneously enters.

Blok 11 registra referenčnej polohy ako aj rozlišovač 16 směru pohybu sú napojené na vstupný register 12 Blok j! pre zadávanie žiadanej polohy a korekcií je spojený cez register 15 žiadanej polohy s aritmetickou jednotkou 13, do ktorej je přivedená informácia z bloku 10 předvolby režimu cez register 17 režimu. Vstupy aritmetickéj jednotky 13 sú napojené na register 1_5 žiadanej polohy, na register 17 režimu a na vstupný register 12. Výstupy z aritmetickej jednotky 13 sú vedené na vstupný register 12 a na výstupný register 14, na ktorý je napojený výkonový zosilňovač.9.The reference position register block 11 and the motion direction divider 16 are connected to the input register 12 of the block j! for entering the setpoint and corrections, it is connected via the setpoint register 15 to the arithmetic unit 13 to which the information from the mode preset block 10 is fed via the mode register 17. The inputs of the arithmetic unit 13 are connected to the desired position register 15, the mode register 17 and the input register 12. The outputs of the arithmetic unit 13 are connected to the input register 12 and to the output register 14 to which the power amplifier 9 is connected.

Žiadaná poloha sa zadá do bloku 8: pre zadávanie žiadanej polohy a korekcií operátorom pomocou prepínačov alebo elektronickou cestou z nadradeného riadiaceho systému. Mikropočítač 2 porovná žiadanú hodnotu so skutočnou polohou riadeného objektu 1. čo do znamienka a velkostí.The setpoint is entered in block 8: for setting the setpoint and corrections to the operator by means of switches or electronically from the master control system. The microcomputer 2 compares the setpoint with the actual position of the controlled object 1 in terms of sign and size.

Na základe výsledku porovnania dává povel cez výkonový zosilňovač 9 pre akčný člen 2 ^a převodovku Q o zmysle a rýchlosti pohybu skrutky 2 a tým aj riadeného objektu 2· Rozlišovač 16 směru pohybu určuje směr pohybu na základe dvoch vzájomne o 90° posunutých signálov od inkrementálného rotačného snímača 5^.Based on the result of the comparison, it commands the power amplifier 9 for the actuator 2 ^{and the} gearbox Q about the sense and speed of movement of the screw 2 and thus of the driven object 2. The motion direction divider 16 determines the direction of motion based on two 90 ° offset signals from the incremental rotary sensor 5 ^.

Výstupné signály z rozlišovača 16 směru pohybu vstupujú do vstupného registra 12, kde je převedená vstupná informácia o polohe do paralelného kódu. Obsah vstupného registra 12 reprezentuje skutočnú polohu riadeného objektu J.· Táto informácia je korigovaná signálom z bloku 11 registra referenčnej polohy. Žiadaná hodnota z bloku 8 pre zadávanie žiadanej polohy a korekcií je zapísaná do registra _15 žiadanej polohy. Aritmetická jednotka 13 porovnává informácie o skutočnej a žiadanej polohe riadeného objektu 2 čo do velkosti a směru. Na základe porovania a na základe obsahu registra 17 režimu vyšle informáoiu do výstupného registra 14 a odtial do výkonového zosilňovaČa 9 na ovládanie akčného člena 2 ^a převodovky 4 na polohovanie.The output signals from the motion direction divider 16 enter the input register 12 where the input position information is converted into a parallel code. The content of the input register 12 represents the actual position of the controlled object J. This information is corrected by a signal from block 11 of the reference position register. The set point from the setpoint entry and correction block 8 is written to the setpoint register 15. The arithmetic unit 13 compares the actual and desired position of the controlled object 2 in size and direction. Based on the comparison and the contents of the mode register 17, it sends information to the output register 14 and from there to the power amplifier 9 for controlling the actuator 2 ^and the positioning gear 4.

Zariadenie na automatické polohovanie objektov v jednej súradnici sa využije v prvom radě pri riadení strojov na výrobu nábytku, rezivá a pri manipulácii gulatiny, je však možné polohovanie podlá vynálezu využítaj pri iných drevoobrábacích a obrábacích strojoch.The device for automatic positioning of objects in one coordinate is used primarily in the control of machines for the production of furniture, sawn timber and in the manipulation of logs, however, the positioning according to the invention can be used in other woodworking and machine tools.

Claims

3 257828 The reference position register block 11 as well as the motion direction divider 16 are connected to an access register 12 Block j! for entering the desired position and corrections it is connected via register 15 of the desired position to the arithmetic unit 13, into which information from the mode preset block 10 is inputted through register 17 of the mode. The inputs of the arithmetic unit 13 are connected to the register 15 of the desired position, to the register 17 of the mode and to the input register 12. The outputs of the arithmetic unit 13 are routed to the input register 12 and to the output register 14, which is connected to the power amplifier. The desired position is entered in block 8: for entering the desired position and correcting by the operator using switches or electronically from the master control system. The microcomputer2 compares the desired value with the actual position of the controlled object 1. in terms of sign and size. Based on the result of the comparison, it commands a power amplifier 9 for the actuator 2 and converts the sense and speed of movement of the screw 2 and thus the controlled object 2. The motion direction detector 16 determines the direction of movement based on two mutually offset 90 degrees of incremental rotational signals. sensor 5 ^. The output signals from the motion direction splitter 16 enter the input register 12, where the converted position input information is in parallel code. The contents of the input register 12 represent the actual position of the controlled object J. · This information is corrected by the signal from the reference position register block 11. The setpoint reference value and the correction setpoint block 8 is written to the desired position register 15. The arithmetic unit 13 compares the information about the actual and desired position of the controlled object 2 in size and direction. Based on the weighting and content of the mode register 17, it sends information to the output register 14 and goes to the power amplifier 9 to actuate the actuator 2 and the gearbox 4 for positioning. The device for automatic positioning of objects in one co-ordinate is used primarily for the control of furniture manufacturing machines, sawn timber and for log handling, but the positioning according to the invention can be used with other woodworking and machine tools. SUBJECT MATERIALS An automatic object positioning device in one coordinate in which a controlled object is mounted, an incremental rotary encoder, and a multi-stage gear that is coupled to the actuator, wherein the gear and actuator are coupled to a power amplifier connected to the microcomputer, characterized by that the arithmetic unit (13) is connected to the input register (12), to the desired position register (15), to the mode preset block (10), to the mode register (17) and to the output register (14), which is connected to the power amplifier (9), wherein the input register (12) is coupled to a direction-directional splitter (16) and a register block (11) with a direction-direction-divider (16) and a reference-position register block (11) that is coupled to the reference position sensor (6) , the incremental rotary transducer (5) is coupled to a reference position register block (11) and a motion direction divider (16), re The gister (15) of the desired position is coupled to a block (8) for inputting the desired position and corrections. 2 drawings