Przedmiotem niniejszego wynalazku jest uklad sterowania programowego obrabiarek tasma dziur¬ kowana z impulsowo-fazowym systemem prze¬ twarzania informacji i kontroli polozenia rucho¬ mych elementów obrabiarki oraz z blokowym czytnikiem tasmy dziurkowanej, który zawiera cyfrowy interpolator liniowy, umozliwiajacy rów¬ noczesne przetwarzanie danych dotyczacych prze* suniec elementu ruchomego obrabiarki w kierun¬ kach trzech wspólrzednych prostokatnych w taki sposób, aby ruch we wszystkich kierunkach od¬ bywal sie w takim samym czasie.Znane sa uklady sterowania programowego ob¬ rabiarek tasma dziurkowana, przy czym kazdemu wierszowi dziurek tasmy odpowiada okreslona, zakodowana informacja liczbowa. W przypadku gdy tasma dziurkowana ma zakodowane dane do¬ tyczace wielu informacji, odpowiadajacych na przyklad kilku wspólrzednym, to odczytywanie tych informacji w znanych ukladach sterowania odbywa sie najczesciej w ten sposób, ze czytnik odczytuje poszczególne informacje opatrzone adre¬ sem kodowym — wiersz po wierszu i przekazuje je do ukladów przetwarzajacych i wykonawczych przez odpowiedni zespól pamieciowy niezbedny dla jednoczesnego przetwarzania kolejno odczyta¬ nych informacji. Z tego wzgledu dotychczas ukla¬ dy sterowania programowego sa skomplikowane i kosztowne.W celu uproszczenia konstrukcji zastosowano 10 15 20 25 30 uklady sterowania programowego tasma dziur¬ kowana, odczytujace równoczesnie zlozony z kilku wierszy zespól czyli blok informacji, dotyczacy na przyklad predkosci ruchu i wielkosci przesuniecia w kierunku jednej wspólrzednej, co umozliwia kolejne sterowanie ruchami elementu ruchomego obrabiarki w poszczególnych kierunkach wspól¬ rzednych, czyli tak zwane sterowanie odcinkowe.Uklady te nie majac urzadzen do równoczesnego przetwarzania danych dotyczacych wszystkich wspólrzednych, nie nadaja sie jednak do sterowa¬ nia jednoczesnie we wszystkich trzech kierunkach prostopadlych, czyli tak zwanego sterowania ciag¬ lego lub przestrzennego.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa uklad sterowania programowego obrabiarek tasma dziur¬ kowana wedlug wynalazku, który zawiera czyt¬ nik blokowy odczytujacy równoczesnie zespól in¬ formacji odpowiadajacych wszystkim wspólrzed¬ nym sterowanego ruchu oraz cyfrowy interpola¬ tor liniowy, umozliwiajacy równoczesne przetwa¬ rzanie danych odpowiadajacych tym wspólrzed¬ nym w ten sposób, aby ruch sterowanego ele¬ mentu odbywal sie we wszystkich kierunkach w takim samym czasie. Dzieki temu ruch wzgled¬ ny sterowanego elementu obrabiarki jest prze¬ strzennym ruchem wypadkowym równoczesnie od¬ bywajacych sie w tym samym czasie ruchów skla¬ dowych w trzech kierunkach wzajemnie prosto¬ padlych.SS01T53017 Tasma dziurkowana stosowana w ukladzie ste¬ rowania wedlug wynalazku sklada sie z okres¬ lonej ilosci wierszy otworów tworzacych blok in¬ formacji, który zawiera dane liczbowe okreslaja¬ ce wielkosci, kierunki i szybkosci przesuniec W trzech kierunkach wspólrzednych prostopadlych, przy czym dzieki mozliwosci równoczesnego od¬ czytu tych wielkosci i ich jednoczesnemu prze¬ tworzeniu w cyfrowym interpolatorze liniowym, eliminuje sie koniecznosc stosowania •kompliko¬ wanych i kosztownych ukladów pamieciowych upraszczajac tym samym konstrukcje ukladu ste¬ rowania.Uklad sterowania programowego obrabiarek wedlug wynalazku umozliwia przy tym zarówno sterowanie ciagle (równoczesnie w trzech kierun¬ kach prostopadlych) jak i odcinkowe (kolejno w kazdym kierunku). W celu wyeliminowania krótkotrwalych postojów sterowanego elementu obrabiarki, które mialyby miejsce w czasie prze¬ suwania tasmy po odczytaniu bloku informacji wystepujacych wówczas przerw obróbki przewidu¬ je sie, ze uklad sterowania wedlug wynalazku mo¬ ze byc wyposazony w dwa czytniki blokowe, dzia¬ lajace na przemian r odczytujace kolejno blok in¬ formacyjny z jednej tasmy, gdy druga jest prze¬ suwana w tiowe polozenie.Dla uzyskania w prosty sposób synchronizacji niezbednej do przetworzenia .liczby impulsów na odpowiednie przesuniecia fazowe i okreslenia po¬ lozenia elementu sterowanego, uklad sterowania wedlug wynalazku jest zaopatrzony w zródlo ge¬ nerujace dwa przebiegi impulsowe o stalej czesto¬ tliwosci podstawowej, przesuniete wzajemnie w fa¬ zie o 180° oraz w znany zespól selsynów zmie¬ niajacych zmiany polozenia elementu sterowanego na odpowiadajace im zmiany fazy sygnalu elek¬ trycznego, przy czym napiecie wielofazowe zasi¬ lajace te selsyny uzyskiwane jest przez dokladny podzial wzorcowego sygnalu w dzielniku czesto¬ tliwosci podstawowej, a stopien tego podzialu jest wielokrotnoscia liczby faz. Uzyskiwana dzieki temu dokladnosc z jaka odbywa sie przetworzenie wielo¬ fazowego sygnalu impulsowego zapewnia wysoka dokladnosc dzialania zespolu selsynów, a tym sa¬ mym odpowiednio wysoka dokladnosc obróbki.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blo¬ kowy ukladu sterowania programowego obrabia¬ rek, a fig, 2 — fragment tasmy dziurkowanej od¬ powiadajacy jednemu blokowi informacyjnemu dla tego ukladu sterowania.Uklad sterowania programowego obrabiarek wedlug wynalazku sklada sie z nastepujacych ze¬ spolów: z zespolu I czytników blokowych, zespolu n przetwarzania danych, zespolu III zasilania sel¬ synów oraz z zespolów wykonawczych IV, których liczba odpowiada liczbie równoczesnie sterowanych wspólrzednych.Zespól I stenowi czytnik blokowy, zlozony z matrycy M zawierajacej zespól styków zamy¬ kajacych sie przez odpowiednie otwory tasmy dziurkowanej T oraz z mechanizmu MP przesu¬ wajacego te tasme. W celu wyeliminowania przerw w ruchu sterowanego elementu obrabiarki i od¬ powiadajacych im przerw w obróbce zespól I j€st korzystnie wyposazony w dwa czytniki blokowe, których tasmy T sa przesuwane i odczytywane na przemian. 0 Zespól II przetwarzania danych sklada sie z ge¬ neratora G dwufazowego sygnalu wzorcowego o stalej czestotliwosci podstawowej, którego prze¬ biegi a i 0 sa wzajemnie przesuniete w fazie o 180°, stanowiacego na przyklad bloking genera¬ le tora lub multiwibrator, z interpolatora predkos¬ ci IP stanowiacego na przyklad zespól dekad li¬ czacych, dzielacych czestotliwosc sygnalu wzorco¬ wego a dostarczanego z generatora, z bramki B stanowiacej na przyklad tranzystorowy prze* u rzutnik dwustabilny, wlaczonej miedzy interpola¬ tor predkosci IP i interpolator liniowy przesunie¬ cia J i przerywajacej prace tego ostatniego po przetworzeniu danych zawartych w bloku infor¬ macji, z cyfrowego interpolatora liniowego . prze- 20 suniecia J, stanowiacego na przyklad zespól dekad Uczacych, którego wyjscia sa wlaczone na prze¬ tworniki impulsowo-fazowe Px, Py i Pi, odpo¬ wiadajace poszczególnym * wspólrzednym x, y, z ruchu sterowanego elementu, 2i Interpolator liniowy przesuniecia J jest ponadto polaczony zwrotnie z bramka B, która po zakon¬ czeniu przetwarzania danych jednego bloku infor¬ macji przerywa jego prace, uruchamiajac rów- npczesnje mechanizm przesuwu WEP tasmy T ze- 30 spolu czytników blokowych. Wspomniane prze¬ tworniki Px, Py i Pz stanowia na przyklad fer- rotranzystorowe elementy umozliwiajace alge¬ braiczne sumowanie przetworzonych impulsów sygnalu o, przekazanych z interpolatora J i im- 35 pulsów wzorcowych 3 doatarczainych bezposrednio z generatora G sygnalu wzorcowego. Wyjscia przetworników Px, Py i Pi sa wlaczone na Jed¬ no z wejsc komparatorów fazy K, w Odpowied¬ nich zespolach wykonawczych IV. 40 Zespól wykonawczy IV, który odpowiada kaz¬ dej ze wspólrzednych x, y, ¦ ruchu elementu ste¬ rowanego, sklada sie ze wspomnianego kompara* tora fazy K, na którego jedno wejscie jest wla¬ czony sygnal z przetwornika impulsowo-fazowego 45 Px lub Py lub Pa, a na drugie —» sygnal sprze¬ zenia zwrotnego z wirnika aelsyna transformato¬ rowego ST oraz ze wzmacniacza elektronowego W, na który jest wlaczone wyjscie komparatora K i który zasila elektrohydrauliczny serwo-zawdr 50 silnika hydraulicznego 6, napedzajacego srube po* ciagowa SP, która przesuwa sterowany element w kierunku odpowiedniej wspólrzednej x lub y lub z. Sruba pociagowa SE jest sprzezona z wirni¬ kiem selsyna transformatorowego ST, przy czym 55 j*j polaczenie z elementem sterowanym winno zapewniac usuniecie luzów poosiowych. StoJan wspomnianego selsyna transformatorowego ST Jest polaczony szeregowo z wirnikiem selsyna rózni¬ cowego SR, sprzezonym z kólkiem recznym KR, 60 które umozliwia reczne przesuwanie elementu ste¬ rowanego.Zespól zasilania m wspomnianych selsynów sklada sie z dzielnika czestotliwosci D, stanowia¬ cego na przyklad zespól dekad ferrotranzystoro- 65 wyeh dzielacych sygnal wzorcowy p na przyklad53017 5 na trzy sygnaly przesuniete wzajemnie w fazie o 120° oraz z przetwornika sygnalu wzorcowego Pw, przetwarzajacego odpowiednie sygnaly im¬ pulsowe na sygnaly sinusoidalne, zasilajace sto- jany selsynów róznicowych SK poszczególnych ze¬ spolów wykonawczych IV. W ogólnym przypad¬ ku dzielnik napiecia D dzieli sygnal wzorcowy P na taka liczbe n faz, która równa jest ilosci uzwojen selsyna* przy czym stopien podzialu jest wówczas wielokrotnoscia liczby faz.Tasma dziurkowana T ukladu sterowania pro¬ gramowego obrabiarek wedlug wynalazku sklada sie z okreslonej liczby wierszy otworów, two¬ rzacych kolejne bloki informacji. Blok informacji przedstawiony przykladowo na fig. 2 sklada sie z czesci v zlozonej przykladowo z czterech wier¬ szy otworów, odpowiadajacych zakodowanej licz¬ bie/okreslajacej predkosc posuwu wypadkowego sterowanego elementu obrabiarki, z czesci x, w której pierwszy wiersz otworów odpowiada znako¬ wi, a nastepne wielkosci przesuniecia elementu sterowanego w kierunku wspólrzednej x oraz z odpowiednich czesci y i z, w których pierwszy wiersz otworów odpowiada znakowi, a nastepne wielkosci przesuniec elementu sterowanego w kie¬ runku odpowiednich wspólrzednych y i z i z czes¬ ci CP, której otwory sluza do wlaczania zespolów wykonywujacych czynnosci pomocnicze, na przy¬ klad wlaczenie wrzeciona obrabiarki, pompy chlo¬ dziwa itp.Styki matrycy M, odpowiadajace czesci v bloku informacji tasmy dziurkowanej T sa polaczona z interpolatorem predkosci IP, styki odpowiada¬ jace znakom (+ lub —) poszczególnych wspól¬ rzednych x, y i z sa polaczone przetwornikami impulsowo fazowymi Px Py i Pz, styki odpowia¬ dajace wielkosciom przesuniec w kierunku wspól¬ rzednych x y i z — z interpolatorem liniowym przesuniecia J, zas styk odpowiadajacy otworowi w ostatnim wierszu czesci CP — z bramka B, w celu uruchomienia interpolatora po zamknieciu matrycy.Dzialanie opisanego wyzej ukladu sterowania programowego obrabiarek jest nastepujace.Na tasmie dziurkowanej T zakodowane zostaja w poszczególnych blokach informacyjnych dane dotyczace predkosci wypadkowego ruchu posuwo¬ wego, V, sterowanego elementu obrabiarki oraz kierunku (zwrotu) i wielkosci wspólrzednych x, y, s oraz ewentualne czynnosci pomocnicze CP.Wspólrzedne x, y, z moga na przyklad odpowiadac przesunieciom narzedzia w jego ruchu wzglednym w stosunku do przedmiotu obrabianego w kierun¬ kach wspólrzednych prostokatnych.Po nastawieniu odpowiedniego bloku informacji w zespole I czytników blokowych i zamknieciu matrycy M nastepuje zestyk styków odpowiadaja¬ cych poszczególnym otworom wykonanym w tym bloku tasmy T wskutek czego zostaje otwarta bramka B, a równoczesnie wybrana odpowiednia liczba impulsów okreslajaca predkosc posuwowa v na interpolatorze predkosci IP, okreslajaca wiel¬ kosci przesuniec w kierunkach wspólrzednych pro¬ stokatnych x, y, z na interpolatorze przesuniecia J oraz okreslajaca zwroty tych przesuniec — na 6 przetwornikach irapulsowo-tafiowych Px, Py, P*.Równoczesnie podawany stale przez generator G sygnal wzorcowy a o czestotliwosci, zmniejszo¬ nej odpowiednio do zadanej predkosci posuwowej w interpolatorze predkosci IP, podawany jest przez bramke na interpolator liniowy przesunie¬ cia J, w którym nastepuje zróznicowanie czesto¬ tliwosci sygnalu odpowiednio do zadanych war¬ tosci przesuniec x, y, z w ten sposób, ze czas od¬ powiadajacy poszczególnym przesunieciom x, y, z jest jednakowy.Sygnal o zróznicowanych w ten sposób czesto¬ tliwosciach jest przekazywany na przetworniki im- pulsowo-fazowe Px, Py i Pz, w których nastepuje algebraiczne sumowanie tego sygnalu z sygnalem wzorcowym 0, podawanym bezposrednio z genera¬ tora G.Suma obydwu sygnalów podawana jest z po¬ szczególnych przetworników Px, Py i Pz na od¬ powiednie komparatory K odpowiadajacych im ze¬ spolów wykonawczych IV, w których nastepuje porównanie fazy tego sygnalu sterujacego z faza sygnalu otrzymywanego z wirnika selsyna tran¬ sformatorowego ST. Bóznica faz obydwu syg¬ nalów jest wzmacniana we wzmacniaczu W i powoduje uruchomienie serwozaworu silni¬ ka hydra/ulicznego S. Naped z silnika S jest przenoszony przez srube pociagowa SP na ru¬ chomy element sterowany obrabiarki, przesuwa¬ jac go w kierunku odpowiedniej wspólrzednej xf y lub z. Równoczesnie nastepuje obrót sprzezo¬ nego ze sruba SP wirnika selsyna transformato¬ rowego ST, stanowiac sprezenie zwrotne dla kom¬ paratora K, a równoczesnie umozliwiajac ciagla kontrole polozenia sterowanego elementu.W celu nastawienia sterowanego elementu w po¬ lozenie wyjsciowe pokreca sie kólkiem recznym KR, sprzezonym z wirnikiem selsyna róznicowego SR, powodujac tym odpowiednia zmiane fazy sygnalu zasilajacego selsyn transformatorowy ST.Zasilanie ukladu selsynów odbywa sie W wyzej opisany sposób z dzielnika napiecia D poprzez przetworniki sygnalu wzorcowego Pw.Poniewaz przetworniki impulsowo-fazowe Px Py i Pz sa sterowane równoczesnie interpolato¬ rem liniowym J w ten sposób, ze czas odpowia¬ dajacy przesunieciom w kierunku x, y i z jest ten sam — element sterowany uzyskuje ruch wzgledny, stanowiacy wypadkowa ruchów skla¬ dowych w kierunku trzech wspólrzednych prosto¬ katnych, umozliwiajac w ten sposób ciagle ste¬ rowanie przestrzenne.W przypadku celowosci sterowania odcinkowe¬ go, w którym ruch odbywa sie kolejno w kie¬ runkach poszczególnych wspólrzednych x lub y lub z, poszczególne bloki informacyjne zawieraja dane dotyczace wylacznie predkosci, znaku oraz war¬ tosci odpowiedniego przesuniecia w kierunku jed¬ nej wspólrzednej.Po wykonaniu przez element sterowany ruchti okreslonego danymi zawartymi w bloku informa¬ cji, ostatni impuls dekady interpolatora liniowego przesuniecia J powoduje zamkniecie bramki B, powrót obydwu interpolatorów J i IP w polo¬ zenie wyjsciowe oraz uruchomienie mechanizmu 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 8 MP przesuwajacego tasme dziurkowana T.W przy¬ padku zastosowania zespolu czytników blokowych I, wyposazonego w dwa czytniki z tasmami za¬ wierajacymi na przemian kolejne bloki informa¬ cji, nastepuje kolejne uruchamianie raz jednego, a nastepnie drugiego czytnika. W ten sposób eli¬ minuje sie przestoje elementu sterowanego przy przesuwaniu tasmy, a tym samym przerwy w ob¬ róbce.Uklad sterowania programowego obrabiarek tas¬ ma dziurkowana wedlug wynalazku moze zna¬ lezc zastosowanie zwlaszcza do sterowania obra¬ biarek skrawajacych jak tokarki, frezarki itp. PL