SU536472A1 - Устройство дл программного управлени шаговым приводом - Google Patents

Description

Изо1бретение относитс  к программному управлению .металлорежущими станками и может -быть использовано в програ ммноуправл емых силовых установках с шаговым приводом, содержащих программное устройство , «а выходе которого управл юща  информаци  -представлена в виде непрерывной последовательности импульсов.

Известны устройства программного управлени , содержащие датчик, контролирующий положение объекта, и блок сравнени  заданного 1програ,м,мой положени  с действительным. При этом коррекци  положени  объекта производитс  после остановки отработки программы лутем подачи на шаговый 1приеод необходимого числа дополнительных импульсов, вырабатываемых соответствующими вычислительными устройствами. Таким образом, предусматриваетс  коррекци  только отрицательных ошибок, т. е. когда после отработки программы, перемещение объекта не достигнет заданного положени . Однако положительна  ошибка, т. е. когда объект в .процессе отработки лрограм мы перемещаетс  на рассто ние больше заданного, в таких устройствах может быть компенсирована путем перемещени  объекта ,в обратном направлении, что в процессе отработки  а ставках с программным уп.равлением недопустимо 1 ,и 2.

Наиболее близким к данному изобретению техническим рещением  -вл етс  устройство дл  программного управлени  шаговым приводом , -содержащее блок «вода программы, коммутатор фаз, генератор .импульсов и датчик пере1мещений, подключ-енный через формирователь импульсов ко -входу счетчика рассогласовани  3.

В этом устройстве уменьщение ощибок пере .мещений объекта, вызванных дн1намическими свойствами привода, производитс  путем снижени  частоты регулируемого генератора, и только при отсутствии ошибок частота импульсов управлени  может быть увеличена.

Это обсто тельство прив-одит к существенному снижению производительности обработки на станке. Следует отметить также, что в этом известном устройстве невозможно устранение ошибок, вызванных наличием зазоров в кинематической паре «ходовой винт-тайка стола станка, так как датчи1К перемещений установлен на ходовом винте и не контролирует действительное положение объекта -управлени , а также положительных ощибок. Эти обсто тельства существенно снижают точность устройства .

Цель из01бретен1и  - повышение точности

устройства п-утем уменьщен-и  систематических

и случайных погрещностей, вызванных динамическими свойствами привода и изменегьчем усилий в приводе в процессе обработки.

Достигаетс  это тем, что в устройство введены счетчики полоЖИтельНОй и отрицательной ошибок и блак задерЖКи, вход и выход которого подключепы к выходу блока вывода арограмМы, соединенно му с первым входом коммутатора фаз, и залускающему вх-оду генератора им/пулысов соответственно. Выход ге-нератора нмпульсоз через счетчик отрицательных Oimni6oK подключен ко второму входу комимутатора фаз и через последовательно соединенные счетчи1К раасогласований, подсоединенный « отключающему входу генератора импульсов, и очетчи1К /положительных ошибок - к третьему входу комимутатора фаз.

На чертеже изображена фун1кциональна  схема предлагаемого устройства. Она содержит блок ввода программы /, коммутатор фаз 2, шаговый при)вад 3, блок задержки 4, генератор имоульсов 5, счетчик рассогласований 6, формирО ватель импульсов 7, датчик перемещений 8, счетчи1ки лолож ительной ошибки 9 и отрицательной ошибки 10, гидроусилитель мощности // и объект управлени  12.

Устройство ра|ботает следующим образом. Каждый имлульс -программы, поступающий с выхода блока ввода програ ммы / на вход коммутатора фаз 2, вызьввает поворот шагового лривода 3 на оди« ша1Г. Шаговый лривод через гидроусилитель мощности 11 перемещает объект упра1ВЛени  12 (стол станка) на определенное дискретное рассто ние, которое измер етс  датчиком 8, и ща выходе формировател  7 по вл етс  пОСладовательность импульсов , число которых пролорционально отношению величины дискретного леремещени  стола (шага лривода) и разрешающей способности датчика леремещевий 5. Таким образо1М , после каждого .имоульса управл ющей программы на выходе формиравател  имлульсов 7 по вл етс  последовательность импульсов , которые фиксируютс  .в счетчике рассогласований 6, число разр дов которого определ етс  указанным выще отнощением. Сигнал переполнени  йа выходе счетчика 6 по вл етс  только при нормальной отработке шага и на отклю чающлй -вход генератора импульсов 5, «а запуокаюЩИЙ вход которого через элемент задержки 4 поступает имлульс «затуск с выхода блока ввода програм-мы 1. Врем  выдержки регулируетс  в зависимости от периода следовани  импульсов управл ющей лрограммы. При отсутствии имлульса лереполнени .  ic выхода счетчика рассогласований 6 имлульс с выхода блока задержки 4 запускает генератор импульсов 5, на выходе которого по вл етс  лоследовательность импульсов , поступающих на второй вход счетчика .рассогласований 6. Сигнал переполнени  счетчика ратеоглаоаваний 6 останавливает работу генератора имтульсов 5, а число импульсов , необходимое дл  лерелолнени , фиксируетс  в счетчике отрицательной ошибки 10, число разр дов которого равно числу разр дов счетчика 6. Таким образом, в счетчике W нака ПЛИ1ваетс  Ч1исло имлульсов, пролорциональное отрицательной ошибке. Сигнал переполнени  н.а выходе счетчика 10, соответствующий моменту достижени  ошибки, равной Дмс,кретности перемещении, поступает на один из дополнительных входов коммутатора фаз 2 и далее отрабатываетс  шаговым приводом 3, как дополнительный и млульс программы.

По вление двух и .М1пульсов (переполнени 

/на выходе счетчика рассогласований 6 соответствует моменту достижени  (положительной ошибки, равной дискретности перемещений. Эти импульсы фиксируютс  в счетчике положительной ошибки 9, выходной сигнал которого поступает на другой дополнительный вход коммутатора фаз 2. Этот сигнал запрещает прохождение очередного имлульса программы через коммутатор фаз 2. Запрет отработки одного имлульса исходной лрограммы лозвол ет устранить положительную ошибку, равную дискретности шага лривода именно в момент накоплени  такой ошибки, причем дл  этого не требуетс  изменение направлени  движени  на обратное.

Предлагаемое устройство программного управлени  шаговым при)водом позвол ет уменьшить как отрицательные, так и положительные ошибки iB отработке программы, без

импзльсно-фазового преобразовани  управл ющей информации, до значен1и  дискретности шага привода, что в конечном итоге существенно повышает точность обработки на существующих непрецезионных станках с

программным управлением, а также позвол ет « пользовать шаговый привод лри оптимальных скорост х лодачи, определ емых режимами , что существенно ловыщает производительность обработки.

Технико-экономическа  эффективность внедрени  предлагаемой системы определ етс  как результат сокращени  потерь от брака, снижени  эксплуатационных расходов на наладку станков, повышени  производительности обработки.

Claims (3)

1.Азторское свидетельство СССР № 389490, М. Кл.2 G 05 В 19/18, 27.07.71.

2.Авторское свидетельство СССР № 327449, М. Кл. G 05 В 19/04, 27.07.70.

3.Авторское свидетельство СССР № 336646, М. Кл.2 G 05 В 19/18, 05.10.70.