RU2603395C1

RU2603395C1 - Digital indication device (did) of spark erosion super-drill control for precision thin and deep holes drilling

Info

Publication number: RU2603395C1
Application number: RU2015137177/02A
Authority: RU
Inventors: Михаил Юрьевич Колосов; Анатолий Николаевич Клементьев; Геннадий Петрович Утенков; Рустам Юлдашевич Сапарбаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЕДМ инжиниринг"
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2016-11-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, in particular, to CNC systems display devices in real time processing of parts for displaying of different types of information. Device includes signals matching unit, digital comparator, master controller and display unit. Signals matching unit is made so, that incoming signals are divided into two groups: first group, requiring control, and second group, not requiring control. Signals matching unit output is connected to digital comparator input and master controller input, on which first group signals are coming, and on their other inputs controlled signal reference value is incoming. Master controller output is connected to display unit for incoming signal displaying, and digital comparator output is connected to master controller other input.

EFFECT: invention usage allows to simplify part processing process operation monitoring.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, вычислительной техники, в частности к системам управления машиностроительным оборудованием с ЧПУ при обработке деталей в режиме реального времен и управлению точностью обработки изделий при использовании станков с числовым программным управлением (ЧПУ), может также относится к радиоэлектронике, а именно к устройствам индикации для отображения различных видов информации.The invention relates to the field of mechanical engineering, computer engineering, in particular, to control systems for machine-building equipment with CNC when processing parts in real time and to control the accuracy of processing products when using machines with numerical control (CNC), may also apply to electronics, namely display devices for displaying various types of information.

Из уровня техники известно большое количество типов устройств индикации для станков. Принцип действия у них одинаков, они отображают техническую информацию, поступающую в устройство индикации в виде, понятном оператору станка и не значительно отличаются между собой в качественном и функциональном смысле (глубина и скорость сверления или другой вид обработки детали, индикация скоростей по осям, их количество, плавающая запятая и/или число знаков после нее и прочее элементная база, конструктив).A large number of types of display devices for machine tools are known in the art. The principle of operation is the same for them, they display the technical information received in the display device in a form understandable to the machine operator and do not significantly differ from each other in a qualitative and functional sense (depth and speed of drilling or another type of machining of a part, indication of speeds along the axes, their number , floating point and / or the number of characters after it and other element base, constructive).

В качестве аналога было выбрано «Устройство цифровой индикации для фрезерных станков» по патенту SU 397903. Данное устройство цифровой индикации для фрезерных станков содержит последовательно соединенные датчики координатных перемещений, преобразователи, сумматоры, накопители координатной информации, а также кодопреобразователь, к входу которого подключены выходы накопителей координатной информации, а к выходу - цифровое табло.As an analogue, “Digital display device for milling machines” was chosen according to the patent SU 397903. This digital display device for milling machines contains serially connected coordinate displacement sensors, converters, adders, drives of coordinate information, as well as a code converter, to the input of which drives outputs are connected coordinate information, and the output is a digital display.

Недостатком данного устройства является то, что в нем отсутствует функция контроля за динамикой изменения параметров, требующих особого внимания, анализа этих изменений и узла, реализующего функцию анализа и контроля за важными параметрами, по отклонению их от данных, заложенных в технологическую программу изготовления детали. К примеру, изменение скорости обработки детали применительно к электроэрозионному станку может говорить об отклонении от нормы величины технологического тока (напряжения), работы электроприводов, износа электрода, что в конечном счете сказывается на качестве обработки детали.The disadvantage of this device is that it lacks a function for monitoring the dynamics of changes in parameters that require special attention, analysis of these changes and a node that implements the function of analysis and monitoring of important parameters by deviating them from the data embedded in the technological program for manufacturing the part. For example, a change in the speed of processing a part as applied to an EDM machine can indicate a deviation from the norm of the value of the technological current (voltage), the operation of electric drives, and electrode wear, which ultimately affects the quality of processing the part.

Технический результат заявленного изобретения направлен на облегчение работы оператора для выявления и обнаружения, возникающих отклонений в технологическом процессе, оперативный контроль процесса обработки детали, оперативное выявление возможных негативных отклонений в процессе обработки детали и их своевременное исправление, повышение достоверности контроля.The technical result of the claimed invention is aimed at facilitating the operator’s work to identify and detect any deviations in the technological process, operational monitoring of the part processing process, prompt identification of possible negative deviations in the process of processing the part and their timely correction, increasing the reliability of control.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство цифровой индикации для электроэрозионной супердрели с ЧПУ для сверления прецизионных тонких и глубоких отверстий, характеризуется тем, что оно содержит блок согласования сигналов, по меньшей мере один цифровой компаратор и последовательно соединенные управляющий контроллер и блок индикации, при этом блок согласования сигналов выполнен с возможностью соединения с ЧПУ упомянутой супердрели и разделения входящих сигналов на первую группу сигналов, требующих контроля, и вторую группу сигналов, не требующих контроля, выход блока согласования сигналов, на который поступают сигналы упомянутой первой группы, соединен с входом упомянутого по меньшей мере одного цифрового компаратора и с входом управляющего контроллера, а другой вход упомянутого по меньшей мере одного цифрового компаратора и управляющего контроллера связан с выходом блока согласования сигналов, на который поступает эталонное значение контролируемых сигналов, причем выход упомянутого по меньшей мере одного цифрового компаратора соединен с управляющим контроллером и с блоком согласования.The essence of the invention lies in the fact that the proposed digital display device for EDM superdrills with CNC for drilling precision thin and deep holes, characterized in that it contains a signal matching unit, at least one digital comparator and a control controller and an indication unit connected in series, while the block matching signals made with the possibility of connecting with the CNC mentioned superdrill and the separation of incoming signals into a first group of signals requiring control, and a second group of signals that do not require monitoring, the output of the signal matching unit, to which the signals of the first group are received, is connected to the input of the at least one digital comparator and to the input of the control controller, and the other input of the at least one digital comparator and the control controller is connected to the output of the signal matching unit, to which the reference value of the monitored signals is supplied, the output of the at least one digital comparator and a controller connected to a control and coordination unit.

Составные части и их взаимосвязь устройства цифровой индикации управления электроэрозионной супердрелью для сверления прецизионных тонких и глубоких отверстий представлены на блок-схеме 1, гдеThe components and their interconnection of the digital indication device for controlling the EDM for drilling precision thin and deep holes are shown in block diagram 1, where

1 - блок согласования сигналов;1 - block matching signals;

2 - цифровой компаратор;2 - digital comparator;

3 - управляющий контроллер;3 - control controller;

4 - блок индикации.4 - display unit.

Устройство работает следующим образом. Входные сигналы в цифровом виде с частотой, индивидуальной для каждого сигнала, поступают с ЧПУ на блок согласования сигналов 1. Там из них по команде ЧПУ выделяются две группы сигналов: группа «А» - это сигналы, требующие контроля, и группа «В» - эталонные значения сигналов, подлежащих контролю, и сигналы, не требующие этого контроля, а также технологические сигналы (импульсы тактовой частоты и другие). Сигналы группы «А» с выхода узла согласования 1 поступают на вход цифрового компаратора 2 и на вход управляющего контроллера 3, на другой вход которого приходит эталонное значение контролируемого параметра (группа «В»), этот же сигнал поступает и на вход управляющего контроллера 3. С выхода управляющего компаратора 2 сигнал, эквивалентный величине рассогласования между эталонным и измеренным параметрами, в цифровом виде поступает на другой вход управляющего контроллера 3, а также и на вход узла согласования 1 для его передачи в устройство ЧПУ и дальнейшей обработки (анализа и возможной коррекции технологического процесса, фиксации в памяти ЧПУ). Управляющий контроллер 3 на основе входных команд формирует сигналы для отображения их блоком индикации 4, который своим входом связан с выходом управляющего контроллера 3. Блок индикации 4 отображает контролируемый параметр в визуальной форме, понятной оператору станка и указывает знак и величину расхождения с эталонным значением параметра. Сигналы группы «В» с выхода узла согласования 1 поступают на один из входов управляющего контроллера 3 и далее после необходимого преобразования подаются на блок индикации 4. Также УЦИ отображает аварийное состояние важных узлов станка, срабатывание концевых выключателей, индицированием надписи «ТРЕВОГА» (или аналогичного на языке, доступному оператору станка) и периодическим включением - выключением группы светодиодов, ответственных за данную задачу.The device operates as follows. Input signals in digital form with a frequency that is individual for each signal are received from the CNC to the signal matching unit 1. There, two groups of signals are allocated from them by the CNC command: group “A” - these are signals that require monitoring, and group “B” - reference values of signals to be controlled, and signals that do not require this control, as well as technological signals (clock pulses and others). The signals of group “A” from the output of the matching unit 1 are fed to the input of the digital comparator 2 and to the input of the control controller 3, the other input of which receives the reference value of the parameter being monitored (group “B”), the same signal is also fed to the input of the control controller 3. From the output of the control comparator 2, a signal equivalent to the value of the mismatch between the reference and measured parameters is digitally fed to the other input of the control controller 3, as well as to the input of the matching unit 1 for transmission to the device Y and further processing (analysis and possible correction of the technological process, fixed in the NC memory). The control controller 3, based on the input commands, generates signals for display by the indicating unit 4, which is connected to the output of the control controller 3 by its input. The indicating unit 4 displays the controlled parameter in a visual form understandable to the machine operator and indicates the sign and magnitude of the difference with the reference value of the parameter. The signals of group “B” from the output of the matching unit 1 are sent to one of the inputs of the control controller 3 and then, after the necessary conversion, they are sent to the indicating unit 4. The DRO also displays the emergency state of important machine components, the operation of the limit switches, and the indication “ALARM” (or similar) in a language accessible to the machine operator) and periodically turning on or off the group of LEDs responsible for this task.

Устройство цифровой индикации может сигнализировать о работоспособности системы питания генератора технологического тока, о состоянии эрозионного промежутка, о наличии напряжений питания и как находятся они в допуске.The digital display device can signal the operability of the power system of the technological current generator, the state of the erosion gap, the presence of supply voltages and how they are admitted.

Кроме того, устройство цифровой индикации для управления электроэрозионной супердрелью для сверления прецизионных тонких и глубоких отверстий может содержать дополнительно несколько блоков цифровых компараторов 2 для возможности увеличения числа параметров, требующих внимания и анализа и оптимального распределения сигналов между монитором ЧПУ и этим устройством.In addition, the digital display device for controlling the EDM for drilling precision thin and deep holes may additionally contain several blocks of digital comparators 2 to increase the number of parameters requiring attention and analysis and optimal distribution of signals between the CNC monitor and this device.

Предложенное изобретение устройства цифровой индикации (УЦИ) (в частности, для управления электроэрозионной супердрелью для сверления прецизионных тонких и глубоких отверстий), содержащее блоки: блок согласования сигналов, цифровой компаратор, управляющий контроллер, блок индикации, причем цифровой компаратор выделяет величину и знак отклонения, а управляющий контроллер проводит анализ и контроль, этих измеряемых параметров, а именно отклонения измеряемого параметра от величин, заложенных в технологическую программу изготовления детали, расхождения измеряемого параметра с данными, загруженными при запуске технологической рабочей программы ЧПУ, решает задачу облегчения работы оператора, оперативного контроля процесса обработки детали, позволяет оперативно выявлять возможные негативные отклонения от процесса обработки детали, их своевременное исправление, повышение достоверности контроля, обеспечивает повышение точности обработки, снижение затрат на оснащение процессов обработки, повышение производительности изготовления деталей на станках с ЧПУ, упрощение и ускорение технологии производства.The proposed invention is a digital display device (DRO) (in particular, for controlling an EDM super drill for drilling precision thin and deep holes), which contains blocks: a signal matching unit, a digital comparator, a control controller, an indication unit, the digital comparator identifying the magnitude and sign of the deviation and the control controller analyzes and controls these measured parameters, namely the deviations of the measured parameter from the values laid down in the technological program for the manufacture of Ali, discrepancies of the measured parameter with the data downloaded when the CNC technological work program was launched, solves the problem of facilitating the operator’s work, operational control of the part processing process, allows you to quickly identify possible negative deviations from the part processing process, correcting them in time, improving the reliability of the control, improves accuracy processing, reducing costs for equipping processing processes, increasing the productivity of manufacturing parts on CNC machines, simplifying and acceleration of production technology.

Claims

Digital indication device for electroerosive superdrills with CNC for drilling precision thin and deep holes, characterized in that it contains a signal matching unit, at least one digital comparator and a control controller and an indication unit connected in series, while the signal matching unit is configured to be connected CNC mentioned superdrill and separation of the incoming signals into the first group of signals requiring control, and the second group of signals that do not require control, output b the signal matching unit to which the signals of the first group are received is connected to the input of the at least one digital comparator and to the input of the control controller, and the other input of the at least one digital comparator and the control controller is connected to the output of the signal matching unit, to which the reference value of the monitored signals is received, the output of the at least one digital comparator being connected to the control controller and to the matching unit.