PL104327B1 - Uklad sterowania numerycznego drazarek elektroerozyjnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad sterowania numerycznego dirazarek elektroerozyjnych do pre¬ cyzyjnej óitaróbki detali o zlozonym ksztalcie me¬ toda drazenia elektroerozyjnego z wykorzystaniem elektrody wykonujacej w plaszczyznie obróbki ru¬ chy po dowolinie z góry zaprogramowanej krzy¬ wej do czasu osiagniecia zadanej glebokosci z jednoczesna jej kontrola i automatyczna korekta w przypadku odchylek jak i wycofaniem elektrody w przypadku awaryjnego zwarcia lub innych zabu¬ rzen w procesie drazenia.

Znany jest uklad sterowania numerycznego dra¬ zarek elektroerozyjnych w których narzedziem jest elektroda drutowa z opisu patentowego Szwaj¬ carii nr 512i693. Cecha charakterystyczna tego roz¬ wiazania jest uklad automatycznego1 sterowania napedami w zamknietej petli sprzezenia zwrotne- 1*0, gdzie mierzone wspólrzedne zliczane sa w li¬ czniku i sterowanie silnikiem napedowym odby¬ wa sie za pomoca komparatora i posredniczacego ukladu przekaznikowego.

Obrabiarka posiada elektrode o nastawnym ka¬ cie, stól krzyzowy i obrotowy oraz programowane urzadzenie podzialowe. Mozliwe jest programowa¬ nie nastaw generatora, oraz istnieje mozliwosc wycofania 'elektrody po uprzednio zrealizowanym torze na wypadek zwarcia.

Uklad sterowania wedlug wynalazku sklada sie z rewersyjnego czytnika tasmy dziurkowanej, de¬ kodera .znaków organizacyjnych, ukladu sterowa¬ nia czytnikiem, ukladu pomiarowego1 wspólrzednej Z, komparatora wspólrzednej Z, bloku sterowania, przelacznika kasacji ruchów roboczych stolu a jego istota jest to, ze zawiera uklad rozpoznawania; zna¬ ków charakterystycznych i uklad kasowania ruchów roboczych stolu lub maszyne cyfrowa z progra¬ mami symulujacymi te dwa uklady, przy czym io uklad rozpoznawania znaków charakterystycznych posiada zabudowany na wejsciu, dekoder znaków organizacyjnych, a na wyjsciu uklad sterowania czytnika i uklad kasowania ruchów roboczych sto¬ lu, a uklaxj. kasowania ruchów roboczych stolu po- siada zabudowany na wejsciu komparator wspól¬ rzednej Z poprzez uklad kontroli osiagniecia wspólrzednej Z zas na wyjsciu blok sterowania i uklad sterowania czytnika.

Ksztalt elektrody-narzedzia odpowiada ksztalto- wi ^drazonego wglebienia. Kontur po którym przemieszcza sie elelktroda-narzedzie zapisany jest w grupie bloków informacji wyróznionej znaka¬ mi . charakteryistycznymi aa tasmie dziurkowanej, przykladowo w kodzie ISO.

Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia pelna automatyzacje pracy drazarki z wykorzystaniem wszystkich zalet sterowania numerycznego, takich jak: zwiekszenie stopnia wykorzystania obrabiar¬ ki przez skrócenie czasów pomocniczych, zwiefc- szenie elastycznosci produkcji, zmniejszenie bra- 1043273 104327 4 ków. Uklad rozszerza dotychczasowe mozliwosci technologiczne drazarki o ruchy robocze po do¬ wolnie zaprogramowanym konturze zamknietym oraz pozwala na realizacje ruchów po dowolnym konturze otwartym do zadanej wspólrzednej Z, co jest równowazne technologicznie wycinaniu przy pomocy elektrody drutowej lub frezowaniu. Przy¬ gotowanie programów sterujacyeh mozliwe jest przy pomocy typowych srodków technicznych sto¬ sowanych do opracowywania programów steru¬ jacych dla obrabiarek sterowanych programowo.

Uklad moze byc stosowany równiez do draza- rek elektrochemicznych i ultradzwiekowych, we wszystkich procesach obróbki przy których brak jest scislej wspólzaleznosci miedzy predkosciami zaglebiania sie elektrody-narzedzia w material a parametrami obróbki.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na zalaczonym rysunku na którym fig. 1 obrazuje pirzyklady realizacji ru¬ chów roboczych elektrody po dowolnym konturze, fig. 2 czesc schematu ukladu sterowania obejmu¬ jaca wpnowadzenie i dekodowanie informacji wej¬ sciowej, fig. 3 uklady pamieciowe i wskaznikowe ukladu sterowania, fig. 4 schemat polaczen stero¬ wania wspólrzedna Z oraz napejdaimi stolu w ukladzie sterowania, fig. 5 schemat polaczen na¬ staw generatorów ukladu sterowania, fig. 6 sche¬ mat blokowy ukladu sterowania numerycznego dtrazarki. Na rysunku fig. 6 uklad sterowania nu¬ merycznego przedstawiono przy pomocy bloku USN z wylaczeniem bloków 13, 14, 47, 49, 59 oraz blo¬ ku G zawierajacym uklady sterowania nastaw generatora Gn z fig. 5.

Uklad sterowania wedlug wynalazku zaopatrzony jest w uklad rozpoznawania znaków charaktery¬ stycznych 13 oraz w uklad kasowania ruchów ro¬ boczych stolu 14. Uklad rozpoznawania znaków charakterystycznych 13 jest polaczony z dekode¬ rem znaków organizacyjnych 10, ukladem stero¬ wania czytnika 2, ukladem kasowania ruchów ro¬ boczych stolu 14. Uklad kasowania ruchów robo¬ czych stolu 14 jestt polaczony z ukladem sterowa¬ nia czytnika 2, blokiem sterowania 12, ukladem kontroli osiagniecia wspólrzednej Z 49 i z prze¬ lacznikiem' kasacji ruchów roboczych stolu 59.

Komparator wspólrzednej Z 47 jest polaczony z rejestrem skorygowanej wspólrzednej Z 46, ukladem pomiarowym wspólrzednej Z 48 i ukladem kontroli osiagniecia wsipólrzednej Z 49, uklad kon¬ troli osiagniecia wspólrzednej Z 49 jest polaczony ze wzmacniaczem mocy 50. Frzerzutnik rodzaju generatora 30 jest polaczony z dekoderami nastaw generatorów 23 i 24. Przerzuitruik rodzaju generato¬ ra 31 jest polaczony z dekoderami nastaw genera¬ torów 23, 25, 26, 27, 28. I^zerzuttnik rodzaju genera¬ tora 32 jest polaczony z dekoderami nastaw gene¬ ratorów 23 i 29.

W polozeniu przelacznika rodzaju pracy 57 oznaczajacym prace automatyczna program obrób¬ ki wydziuirkowany na tasmie dziurkowanej, wczy¬ tywany przez rewersyjny czytnik tasmy 1 blo¬ kami informacji, przesylany jest do pamieci po¬ sredniej 8 za posrednictwem ukladów rozróznia¬ nia cyfr i adresów 5 i 6, rejestru adresów 3, dekodera adresów 4, przy czym oddzielny deko¬ der znaków organizacyjnych 10, przez blok stero¬ wania 12 zapewnia samoczynna prace czytnika nadzorowana przez uklad sterowania czytnikiem 2.

Przy wpisie do pamieci posredniej 8 jest ona uprzednio zerowana przez uklad zerujacy 7, co pozwala na opuszczenie zer przed dziesietnymi po¬ zycjami znaczacymi w programie, na przyklad zamiast N006 mozna napisac N5. Prawidlowosc odczytanej informacji sprawdzana jest w ukla¬ dzie kontroli parzystosci 11, polaczonym z ukla¬ dem sterowania czytnika 2 w celu jego ewentual¬ nego zatrzymania.

Przepisanie infromacji doi pamieci operacyjnej 9 jest mozliwe dopiero po zakonczeniu realizacji bloku poprzedniego. Realizuje to uklad przepisy¬ wania z pamieci iposredniej do operacyjnej 16 spra¬ wdzajacy zakonczenie interpolacji w interpola¬ torze 38, zrealizowanie wspólrzednej Z w ukladzie kontroli osiagniecia wspólrzednej Z 49, po otrzy¬ maniu odpowiedniego sygnalu z bloku sterowania 12. Przepisanie informacji do pamieci operacyjnej 9 jest równoznaczne z rozpoczeciem realizacji blo¬ ku w kolejnosci hierarchicznej, ustalonej sztyw¬ no w bloku sterowania 12 niezaleznie od kolej¬ nosci informacji na tasmie.

Wartosc kodu predkosci E' wpisana do pamieci operacyjnej 9 w przypadku napedu skokowego podawana jest do ukladu automatycznego roz¬ ruchu i hamowania 37, który okresla predkosc in¬ terpolacji w interpolatorze 38, natomiast wartosci zadanych wspólrzednych X' i Y' podawane sa z pamieci operacyjnej 9 wprost do interpolatora 38.

Poczatek interpolacji okreslany jest przez blok sterowania 12, co powoduje wygenerowanie przez interpolator 38 zadanego odcinka krzywej w po¬ staci przyrostów AX i AY do silników skokowych 40 i 41 przez komutator silników 39 i po zakon¬ czeniu interpolacji wytworzenie impulsów konca interpolacji KI do bloku sterowania 12 i ukladu przepisywania z pamieci posredniej do operacyj¬ nej 16. Do ukladu wykrywania bledów 17 przesy¬ lane sa sygnaly EXY z interpolatora 38, których czestotliwosci sa wprost proporcjonalne do pred¬ kosci posuwów w osiach X, Y. W przypadku za¬ istnienia bledów w predkosci jest on wykryty przez uklad wykrywania bledów 17.

Zadana wartosc wspólrzednej Z' wpisywana jest z pamieci operacyjnej 9 do rejestru skorygowanej wartosci Z 46 w której dodawana lub odejmowa¬ na jest wartosc korekcji dlugosci elektrody-na¬ rzedzia AZ reprezentowana przez serie impulsów.

Jest ona wytwarzana przez licznikigenerator ko¬ relacji AZ 43, da którego zadana wartosc tej ko¬ rekcji jest doprowadzana z nastawnika dziesiet¬ nego korekcji 45, wybranego przez dekoder nu¬ meru elektrodynnarzedzia 42 i selektor nastawni¬ ka korekcji dlugosci elektrody-narzedzia 44. Sko¬ rygowana wartosc wspólrzednej Zk jest porów¬ nywana z wartoscia mierzona ZM, przez uklad pomiarowy wspólrzednej Z 48 w komparatorze wspólrzednej Z 47.

Komparator wspólrzednej Z 47 sygnalizuje zrów- 40 45 50 55 605 104327 6 nanie sie wartosci Zk i ZM — do ukladu kontroli osiagniecia zadanej wspólrzednej Z 49, który utrzymuje elektrode-narzedzie na tym poziomie, przy pomocy regulatora posuwu elektrody-narze- dzia 51 przez okreslony czas zuzywamy na spraw¬ dzenie faktycznej realizacji zadanej wspólrzednej wzdluz calego drazonego konturu.

W przypadku spelnienia warunków nalozonych na zadane wspólrzedne Z, uklad kontroli osiagnie¬ cia wspólrzednej Z 48 wysyla sygnAl konca reali¬ zacji ruchu etektrodynnarzedzia do bloku stero¬ wania 12, ukladu przepisywania z pamieci posred¬ niej do operacyjnej 16, a w przypadku bledu Z do ukladu wykrywania bledów 17. Sygnal ten warunkuje dalsza prace ukladu. Rejestry aktual¬ nych wartosci X, Y, Z sprzezone sa z cyfrowymi wskaznikami wspólrzednych 52, 53, 54. Zadany kodowo numer elektrody T" podawany jest z pa¬ mieci operacyjnej 9 do dekodera numeru elgft&ro- dy-nanzedzia 42 w celu uruchomienia licznifca-ge- neratora korekcji AZ 43 oraz do komparatora nu¬ meru elektrody-narzedzia 34, który porównuje go z numerem elektrody aktualnie znajdujacej sie w polozeniu roboczym poprzez uklad pomiarowy nu¬ meru elektrodynnarzedzia 35 zbudowany z wy¬ laczników krzywkowych ukladu pomiarowego nu¬ meru elektrody-narzedzia 65 pobudzanych odpo¬ wiednio do zakodowanego numeru elektrody-na¬ rzedzia w glowicy, co powoduje automatyczna zmiane elektrody-narzedzia.

Komparator numeru elektrody-narzedzia 34 wy¬ lacza silnik obrotu glowicy 36 w przypadku zgod¬ nosci numerów zadanego i mierzonego. Do stero¬ wania ruchów posuwisito^zwrotnych elektrody-na¬ rzedzia w obróbce wykanczajacej z pamieci ope¬ racyjnej 9 odczytywana jest ilosc ruchów posu- wistOHZwrotnych R' i jest wpisywana do licznika ruchów posuwistoHZWTOtnych 33. Wykonywanie ru¬ chów posuwisto-zwrotnych pobudza wylaczniki krancowe 64, wytwarzajace impulsy, odejmowane w liczniku ruchów posuwisto-zwrotnych 33. Stan zero licznika ruchów posuwisto-zwrotnych 33 oznacza wykonanie^ i koniec ruchów posuwisto- -zwrotnych oraz sygnalizuje to sygnalem R" do bloku sterowania 12.

Zadany w pamieci operacyjnej numer generato¬ ra G' powoduje za posrednictwem ukladu stero¬ wania generatorami i ich nastawami 21 zapamieta¬ nie odpowiedniego generatora w przerzutnikach ro¬ dzajów generatorów 30, 31, 32 i wlaczanie od(po- wiedniego generatora ze zwloka.

Nastawa Ol oznacza wlaczenie generatora ma¬ szynowego, zalaczenie silnika i napiecia roboczego, a przez przerzutaik rodzaju generatora 30 oznacza wlaczenie nastaw S' tego generatora przez deko¬ der nastaw generatora 24 i odpowiedniego napie¬ cia roboczego L' przez dekoder nastaw generato¬ ra 23. Wyiajezanie silnika generatora maszynowego jest mozliwe przez oddzielna funkcje pomocnicza, figurujaca pod adresem M. Nastawa G2 oznacza wlaczenie generatora tranzystorowego, a przez przerzutnik rodzaju generatora 31 wlaczanie odpo¬ wiednich nastaw figurujacych pod adresem F', H', I', K', oraz odpowiedniego napiecia roboczego za posrednictwem odpowiednich dekoderów nastaw generatorów 23, 25, 26, 27, 28. Nastawa G3 oznacza wlaczenie generatora RLC, a przez przerzutnik rodzaju generatora 32 wlaczenie odpowiednich na¬ staw figurujacych pod adresem V', oraz odpowied¬ niego napiecia roboczego 1/ przez dekodery na¬ staw generatorów 29 i 23. W przypadku nie zde¬ klarowania nastaw jakiegos generatora uklad ste¬ rowania generatorami i ich nastawami 21 wlacza nastawy zerowe.

Zmiana generatora odwoluje za posrednictwem ukladu sterowania generatorami i ich nastawami 21 wszystkie jego nastawy i zeruje je. Nastawy ge¬ neratorów przez wzmacniacze mocy dla wejsc przekaznikowych 22 polaczone sa z ukladem do¬ pasowujaco^sterujacym UDS. Do ukladu tego przez dekoder funkcji pomocniczych 20 ' i wzmacniacz do wejsc przekaznikowych 22 dolaczone sa nie¬ które funkcje pomocnicze M2-HM9, zadane w pa¬ mieci operacyjnej 9 w rejestrze M'. Aktualnie re¬ alizowany blok jest okreslony przez numer za¬ warty w pamieci operacyjnej 9 w rejestrze N' i jest wyswietlany przez cyfrowy wskaznik nu¬ meru bloku 55. Przy pomocy przelacznika rodza¬ ju pracy 57 mozna wybrac z programu dowolny blok, którego numer jest nastawiony w zespole nastawników dziesietnych 18 i wybierany przez uklad preselekcji bloku informacji 19, zabezpiecza¬ jacy zatrzymanie tasmy czytnika 1 na zadanym bloku za posrednictwem ukladu sterowania czyt¬ nikiem2.

Ruchy robocze stolu wyróznione przykladowo nawiasami dekodowane sa w dekoderze znaków organizacyjnych 10 i moga zostac skasowane w ukladzie kasacji ruchów roboczych stolu 14 po wcisnieciu przelacznika kasacji ruchów roboczych stolu 59. Grupa bloków objeta znakami chara¬ kterystycznymi np. nawiasami, okreslajaca ruchy robocze po dowolnej krzywej zamknietej jest wczy¬ tywana wielokrotnie tak dlugo, az zrealizowana zostanie wspólrzedna Z i uklad kontroli osiagniecia wspólrzednej Z 49 odblokuje sygnalem KZ uklad kasowania ruchów roboczych stolu 14. Kasacja pojedynczego bloku oznaczona na tasmie przykla¬ dowo znakiem V, dekodowanym w dekoderze znaków organizacyjnych 10 jest realizowana przez uklad kasowania bloku informacji 15 po potwier¬ dzeniu kasacji przelacznikiem kasacji bloku pro¬ gramu 60, umieszczonym na pulpicie operatora.

Dwupozycyjny przelacznik przewijania tasmy 61 deklaruje przewijanie tasmy po skonczeniu pro¬ gramu lub jej nie przewijanie. Czesc funkcji po¬ mocniczych figurujacych w pamieci operacyjnej 9 w rejestrze M' dekodowanym w dekoderze funkcji pomocniczych 20 takich jak M00, MOI, M02 zwiaza¬ nych z koncem programu i jego zatrzymywaniem oddzdalywiuje wprost na blok sterowania 12 i za¬ bezpiecza wykonanie wymienionych czynnosci or¬ ganizacyjnych. W polozeniu przelacznika rodzaju pracy 57 oznaczajacym prace blok po bloku, uklad , pracuje analogicznie do pracy automatycznej z ta róznica, ze po wykonaniu kazdego bloku maszyna przechodzi w stan „stopu" i nalezy recznie uru¬ chomic wykonanie nastepnego bloku. W poloze- to 40 45 50 55 60104327 niu przelacznika rodzaju pracy 57 — praca pól¬ automatyczna — mozliwa jest praca ukladu bez czytnika tasmy 1, który jest odlaczony od ukladu.

Brogiram wpisywany jest po jedjnym bloku z zes¬ polu nastawników dziesietnych 18 recznie przy pomocy przelacznika wpisu recznego 63, po czym blok moze zostac zrealizowany. Nastepny blok realizowany jest po recznym wpisaniu nowych danych kolejnego bloku nastawionych na zespole nastawników dziesietnych 18. W polozeniu prze¬ lacznika rodzaju pracy 57, oznaczajacym prace recz¬ na blok sterowania 12 wraz z czytnikiem 1 jest odlaczony od obrabiarki, a obsluga obrabiarki i napedów odbywa sie recznie.

Natomiast cyfrowe wskazniki wspólrzednyeh 52, 53, 54 przylaczone sa do odpowiednich rejestrów X', Y', w pamieci operacyjnej 9 i ukladu pomia¬ rowego wspólrzednej Z 48 zawierajacych aktual¬ na wartosc tych wspólrzednych i umozliwiaja w czasie pracy recznej zdalny odczyt polozenia we wszystkich osiach. &

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad sterowania numerycznego drazarek elek¬ troerozyjnych zlozony z rewersyjinego czytnika tas- 5 my, dekodera zoak6w, ukladu sterowania czytni¬ kiem, ukladu pomiairowego wspólrzednej Z, kom¬ paratora wspólrzednej Z, bloku sterowania., prze¬ lacznika kasacji ruchów roboczych, znamienny tym, ze zawiera uklad rozpoznawania, znaków charak- 10 terystycznych (13) i uklad kasowania ruchów ro¬ boczych stolu (14) lub maszyne cyfrolwa z progra¬ mami symulujacymi te dwa uklady przy czym uklad rozpoznawania anaków charakterystycznych (13) ma zabudowany na wejsciu dekoder znaków is organizacyjnych (10) a na wyjsciu uklad stero¬ wania czytnika (2) i uklad kasowania ruchów ro¬ boczych stolu (14), a uklad kasowania ruchów ro¬ boczych stolu (14), posiada zabudowany na wejsfciu komparator wsipólrzednej Z (47) poprzez uklad koo- 20 treli osiagniecia wspólrzednej Z (49); zas na wyjs¬ ciu, blok sterowania (12) i uklad sterowania czyt¬ nika (2). %f104327 WK EK £XY KZ Fig. 2104327 Fig.4 M2^My Mil F' W1 L' V S' K' J' H'G UDS M2 M9 L1 L5 50; HI < 22p pi 22 S=|22 H^ ^—l—l 31 r~T>—f f=q22F=^ J5§=LJ=l K1 FI F9 VI W 122 29 G3I SU 2h 31 ^ 30 32 FLg.5104327 -do USN _L ^-o'o-l 1+7 [ i 1 U r-f II r | n i 4\ i ii ii i w H w Fig. 6