SU860075A1 - Устройство индикации дл систем программного управлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике, а именно к средствам индикации перемещений, и может найти применение в устройствах программного управ- _ ления металлорежущими станками.

Известно устройство индикации,содержащее измерительный преобразователь , накопитель, блок цифровой индикации, регистры [1 ].

Наиболее близким к предлагаемому является устройство цифровой индикации, содержащее для каждой координаты измерительный преобразователь увязанный с накопителем координатных перемещений, блок цифровой индикации, отражающий состояние десятичных либо десятично-кодированных разрядов накопителя, вычислитель коррекции (как По модулю, так и по знаку) , выход 20 которого соединен с накопителем координатных перемещений. Вычислитель коррекции связан с задатчиками коррекции на N инструментов, выбираемыми переключателем. Управление вво- ^ί дом-выводом коррекции производится через Т-триггер, выходы которого соединены с управляющими входами вычислителя коррекции по модулю и знаку числа [ 2 ]. 30

Недостаток устройства - отсутст* вие индикации номера инструментЬ.При частой смене инструмента оператор должен помнить каждый раз о том.ввел ли он коррекцию по какому-либо инструменту, чтобы перед вводом коррекции на другой инструмент дать команду на вывод предыдущей коррекции. Это приводит к сбоям и ошибкам в работе.

Цель изобретения - расширение < функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство индикации, содержащее задатчик коррекции, измерительный преобразователь и последовательно соединенные переключатель, элемент ИЛИ, первый триггер, вычислитель коррекции, накопитель и цифровой индикатор, а также второй триггер, введены блок совпадения, времязадающая цепь, регистр сдвига и последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент 2 ИЛИ-НЕ, вторым входом соединенный со вторым выходом первого триггера, выходом со входом второго триггера, а третьим входом через времязадающую цепь - со вторым выходом вычислителя коррекции, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и входом регистра сдвига, выходами подключенного ко входам задатчика коррекции и через блок совпадения - ко второму входу первого триггера, второй вход блока совпадения соединен со вторым выходом вычислителя коррекции, а третий вход - с выходами переключателя .

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства цифровой индикации.

Устройство индикации для систем' программного управления содержит измерительный преобразователь 1,соединенный информационными входами и выходами с накопителем 2 координат^ цифровой индикатор 3, вычислитель 4 коррекции, к другим информационным входам последнего подсоединены выходы задатчиков 5 коррекции, переключатель 6 на N инструментов, элемент N ИЛИ 7, первый RS-триггер 8, формирователь 9 импульсов, элемент 2 ИЛИНЕ 10, второй Т-триггер 11, регистра 12 сдвига на N положений, блок 13 совпадений, времязадающая цепь 14.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный преобразователь 1 связан с перемещающимся органом станка и при движении его выдает сигналы установленной дискретности (обычно 0,01 или 0,001 мм) и автоматически выбираемого направления отсчета на накопитель 2 координат перемещений, которым обычно служит многоразрадный реверсивный счетчик либо один из регистров общего назначения универсального вычисления. Цифровой индикатор 3 отражает текущую координату состояния десятичных разрядов накопителя 2. В накопителе может быть произведена установка 0 в любой точке перемещения, либо .введено любое начальное значение числа от внешних задатчиков. Это предусматривается, как правило, во всех устройствах цифровой индикации (на чертеже не показано). Необходимость ввода коррекции на инструмент возникает при каждой смене инструмента, так как, как правило, изменяются исходные значения координаты режущей кромки резца,например, при работе на токарных станках с многопозиционным резцедержателем. · .

На фрезерных станках при обработ- . ках Деталей по прямолинейно и прямоугольным контурам возникает необходимость ввода коррекции на инструмент при изменении точки формообразования. Ниже приведены описания работы устройства для двух групп станков (токарных и фрезерных.

На задатчиках 5 величин коррекции набираются значения коррекции для каждого инструмента. В случае токарных станков это отдельные группы за датчиков, включающие десятичные цифровые переключатели либо регистры памяти, на которых заносятся величины й знаки коррекции. Число разрядов обычно 4 (до ±99,99 мм) либо больше. Информационные выходы задатчиков поступают на вычислитель 4. Подключение необходимого задатчика производится от регистра 12 сдвига на N положений по шинам, оцифрованным 1, 2...N.

В случае фрезерного станка задатчик может быть один - величина диаметра фрезы. В этом случае нет соединений от регистра 12 на задатчик 5, а сам регистр 12 для каждой координаты является регистром сдвига на три положения, определяющим точки формообразования (эквидистанты Левая - Правая - Центр либо Передняя - Задняя и Центр).

Вычислитель 4 коррекции выполняет вычисления, связанные с изменением состояния накопителя 2 при учете числа на задатчиках 5. При этом вычисление производится по модулю и знаку числа. Допустим, что вначале состояние накопителя 2 изменялось только под воздействием сигналов с измерительного преобразователя 1. Коррекция не была введена, хотя те либо иные значения ее подготовлены' (набраны) на задатчиках 5. Это соответствует, например, для токарных станков положению первого инструмента, относительно которого выбраны значения коррекции всех других инструментов. В случае фрезерных станков это соответствует состоянию индикации центра фрезы. Триггер 8,триггер 11 и регистр 12 находятся в начальном состоянии, устанавливаемом прщ включении устройства по установочным входам (на чертеже не показаны). Рассмотрим ввод коррекции на токарном станке по инструменту номер три. Производят подачу сигнала по соответственно оцифрованной шине (три) задатчика 6 номера инструмента.Все выходы от 1 до N переключателя 6 соединены на элемент ИЛИ 7 и на блок 13 совпадений. К другим входам блока 13 совпадений подсоединены выходы регистра 12, оцифрованные соответственно от 1 до N. На блоке 13 фиксируется сигнал совпадения при соответствии задания номера инструмента на задатчике 6 и положения регистра 12. При подаче любого сигнала любой шины задатчика 6 через элемент ИЛИ 7 срабатывает триггер 8 и фиксирует· потенциалом с единичного выхода начало отсчета коррекции на инструмент. Нулевым потенциалом с нулевого выхода триггера 8 снимается запрет с элемента 10. При переходе RS-триггера 8 в единичное состояние на формирователе 3 образуется короткий импульс, кото рый через элемент 10 поступает на счетный вход Т-триггера 11.

Триггер 11 срабатывает и подает команду вычислителю 4 коррекции произвести алгебраическое суммирование информации в накопителе с информацией, набранной на первом задатчике 5/1*. Пр завершении этой операции на выходной шине вычислителя коррекции появляется сигнал конца алгебраического вычисления. Он поступает на блок , 10 совпадений и времясдвигающую цепочку 11. Совпадения нет, так как выбран инструмент под номером три.На выходе врёмязадающей! цепочки 15 появляется импульс, который через элемент 10 переводит триггер 11 в начальное положение. Положение регистра 12 не меняется, так как импульс продвижения формируется только при одном переходе с выхода триггера 11. По возвращении триггера 11 в начальное положение в вычислителе коррекции 4 вновь производится алгебраическое вычисление информации в накопителе с информацией на задатчике 5/1* (только с обратным знаком). После этого в накопителе устанавливается первоначальное значение. По завершении вычисления на.выходе появляется импульс, который не проходит через блок 13 совпадений, так как все еще нет совпадения, а через времязадающую цепочку 4 и элемент 10 Т-триггер ,11 устанавливается вновь в единичное положение. Регистр 12 сдвигается в положение 2*, и начинаются два цикла вычислений: информация накопителя складывается (вычитается), а затем вычитается (складывается) С информацией на задатчике 5/2*. По завершении этого вычисления появляется очередной импульс на выходе вычислителя 4, триггер 11 вводится в единичное состояние, регистр 12 переходит в положение 3*, производится ввод коррекции с задатчика 5/3*, на входах блока совпадений 13 устанавливаются равные потенциалы от переключателя 6 (третий инструмент) и регистра 12 (положение 3*). В этом случае импульс через блок 13 совпадений поступает на R-вход RS-триггера 9. Последний устанавливается в нулевое положение, с единичного выхода подается сигнал прекращения вычисления коррекции,с нулевого выхода дается запрет на элемент 2 ИЛИ-HE, триггер 11 остается в единичном состоянии, а регистр 12 - в состоянии 3*.

Описанный цикл ввода коррекции после установки переключателя 6 в положение третьего инструмента состоит из последующих последовательных операций ввода-вывода: ввод коррекции с первого задатчика - вывод коррекции первого задатчика - ввод коррекции второго задатчика - вывод коррекции второго задатчика - ввод , to коррекции третьего задатчика. В итоге на цифровом табло блока 3 цифровой индикации отображается текущая координата с учетом коррекции третьего инструмента.

При смене инструмента, когда переключатель 6 ставится в любое иное положение, например, N-e,формируется вновь сигнал с единичного выхода RS-триггера 8 через элемент 13 на Т-триггер 11, и начинается цикл расчета с того, что вводится с накопителя коррекция третьего инструмента. Затем идет ввод-вывод четвертого и т.д. инструментов до )(Ν-ΐ)-ΐο, ввод с N-го. Быстродействие вычислителя коррекции такое, что весь цикл расчета (для N = = 4...8 инструментов) длится менее 0,5 с. 4¹.

Описанный алгори·™ работы выполняется как при установках переключателя 6 в любое из N положений в любой очередности, так и в случае поочередного перехода из одного положения в другое (при автоматической смене инструмента, когда в качестве переключателя 6 служит датчик положения инструмента).

Исключение необходимости повторений начальных установок при каждой смене инструмента за счет устранения ' необходимости расчетов операторе»* (в уме либо на бумаге) при изменении точки формообразования в результате сокращения числа пробных проходов и контрольных измерений деталей при обработке расширяет функциональные возможности устройства.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к автоматике , а именно к средствам индикации перемещений, и может найти применение в устройствах nporpciMMHoro управлени  металлорежущими станками. Известно устройство индикации,содержащее измерительный преобразователь , накопитель, блок цифровой индикации , регистры LI Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство цифровой индикации , содержащее дл  каждой координаты измерительный преобразователь,св  занный с накопителем координатных перемещений, блок цифровой индикации отражающий состо ние дес тичных либо дес тично-кодированных разр дов нако пител , вычислитель коррекции (как По модулю, так и по знаку) , выход которого соединен с накопителем координатных перемещений. Вычислитель коррекции св зан с задатчиками коррекции на N инструментов, выбираемыми переключателем. Управление вводом-выводом коррекции производитс  через Т-триггер, выходы которого сое динены с управл ющими входами вычислител  коррекции по модулю и знаку числа 2 . Недостаток устройства - отсутст вие индикации номера инструмент.При частой смене инструмента оператор должен помнить каждый раз о том,ввел ли он коррекцию по какому-либо инструменту , чтобы перед вводом коррекции на другой инструмент дать команду на вывод предыдущей коррекции. Это приводит к сбо м и ошибкс1м в работе . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство индикации , содержащее задатчик коррекции, измерительный преобразователь и последовательно соединеннее переключатель , элемент ИЛИ, первый триггер, вычислитель коррекции, накопитель и цифровой индикатор, а также второй триггер, введены блок совпадени , врем згодающа  цепь, регистр сдвига и последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент 2 ИЛИ-НЕ, втором входам соединенный со вторым выходом первого триггера, выходом со входом второго триггера, а третьим входом через врем эадакхцую цепь - со вторым выходом вычислител  коррекции. второй вход которого соединен с выходом второго триггера и входом регистра сдвига, выходами подключенного ко входам зсщатчика коррекции и через блок совпадени  - ко второму входу первого триггера, второй вход блока совпадени  соединен со вторым выходом вычислител  коррекции, а третий вход - с выходами переключате л  . На чертеже приведена схема предлагаемого устройства цифровой индикации . Устройство индикации дл  систем программного управлени  содержит измерительный преобразователь 1,соединенный информационными входами и выходами с накопителем 2 координат цифровой индикатор 3, вычислитель 4 коррекции, к другим информационным входам последнего подсоединены выходь1 эадатчиков 5 коррекции, переключатель 6 на N инструментов, элемент N ИЛИ 7, первый RS-триггер 8, формирователь 9 импульсов, элемент 2 ИЛИНЕ 10, второй Т-триггер 11, регистра 12 сдвига на N положений, блок 13 совпадений, врем задающа  цепь 14. Устройство работает следующим образом . Измерительный преобразователь 1 св зан с перемеи1ающимс  органом стан ка и при движении его вьщает сигналы установленной дискретности (обычно 0,01 или 0,001 мм) и автоматически выбираембго направлени  отсчета на накопитель 2 координат перемещений, которым обычно служит многоразрадный реверсивный счетчик либо один из ре гистров общего назначени  универсаль ного вычислени . Цифровой индикатор 3 отражает текущую координату ни  дес тичных разр дов накопител  2. В накопителе может быть произведена установка О в любой точке пе ремещени , либо .введено любое начал ное значение числа от внешних задат чиков. Это предусматриваетс , как правило, во всех устройствах цифровой индикации (на чертеже не показа но). Необходимость ввода коррекции на инструмент возникает при каждой смене инструмента, так как, как пра вило, измен ютс  исходные значени  координаты режущей кромки резца,например , при работе на токарных стан ках с многопозиционным резцедержате лем. « « На фрезерных стайках при обработ ках Деталей по пр молинейн4 1 и пр моуг шьным контурам возникает необходимость ввода коррекции на инстру мент при изменении точки формообразовани . Ниже приведены описани  ра боты устройства дл  двух групп стан ков; токарных и фрезерных. На задатчиках 5 величин коррекции набираютс  значени  коррекции дл  каждого инструмента. В случае токарных станков это отдельные группы за датчиков, включающие дес тичные цифровые переключатели либо регистры пам ти , на которых занос тс  величины и знаки коррекции. Число разр дов обычно 4 (до ±99,99 мм) либо больше. Информационные выходы задатчиков поступают на вычислитель 4. Подключение необходимого задатчика производитс  от регистра 12 сдвига на N положений по шинам, оцифрованным 1, 2...N. В случае фрезерного станка задатчик может быть один - величина диаметра фрезы. В этом случае нет соединений от регистра 12 на задатчик 5, а сам регистр 12 дл  каждой координаты  вл етс  регистром сдвига на три положени , определ квдим точки формообразовани  (эквидистанты Лева  - Права  - Центр либо Пе Задн   и Центр). редн   Вычислитель 4 коррекции выполн ет вычислени , св занные с изменением состо ни  накопител  2 при учете числа на задатчиках 5. При этом вычисление производитс  по модулю и знаку числа. Допустим, что вначале состо ние накопител  2 измен лось только под воздействием сигналов с измерительного преобразовател  1. Коррекци  не была введена, хот  те либо ирые значени  ее подготовлены (набраны) на задатчиках 5. Это соответствует , например, дл  токарных станков положению первого инструмента , относительно которого выбраны значени  коррекции всех других инструментов . В случае фрезерных станков это соответствует состо нию индикации центра фрезы. Триггер 8,триггер 11 и регистр 12 наход тс  в начальном состо нии, устанавливаемом при( включении устройства по установочным входам (на чертеже не показаны). Рассмотрим ввод коррек.ции на токарном станке по инструменту номер три. Производ т подачу сигнала по соответственно оцифрованной шине (три) задатчика б номера инструмента.Все выходы от 1 до N переключател  б соединены на элемент ИЛИ 7 и на блок 13 совпадений. К другим вх&amp;дам блока 13 совпадений подсоединены выходы регистра 12, оцифрованные соответственно от 1 до N. На блоке 13 фиксируетс  сигнал совпадени  при соответствии задани  номера инструмента на задатчике 6 и положени  регистра 12. При подаче любого сигнала любой шины задатчика б через элемент ИЛИ 7 срабатывает триггер 8 и фиксирует, потенциалом с единичного выхода начало отсчета коррекции на инструмент. Нулевым потенциалом с нулевого выхода триггера 8 снимаетс  запрет с элемента 10. При переходе RS-триггера 8 в единичное состо ние на формирователе 3 образуетс  короткий импульс, который через элемент 10 поступает на счетный вход Т-триггера 11. Триггер 11 срабатьавает и подает команду вычислителю 4 коррекции произвести алгебраическое суммирование информации в накопителе с информацией , набранной на первом задатчике 5/1. По тавершени этой операции на выходной шине вычислител  коррекции по вл етс  сигнал конца алгебраического вычислени . Он поступает на бло , 10 совпадений и врем сдвигающую цепочку 11. Совпадени  нет, так как выбран инструмент под номером три.На выходе врём задающей цепочки 15 по вл етс  импульс, который через элемент 10 переводит триггер 11 в начальиое положение. Положение регист ра 12 не мен етс , так как иьшульс продвижени  формируетс  только при одном переходе с выхода триггера 11. По возвращении триггера 11 в начальное положение в вычислителе коррекции 4 вновь производитс  алгебраичес кое вычисление информации в накопите ле с информацией на задатчике 5/1 (только с обратным знаком). После этого в накопителе устанавливаетс  первоначальное значение. По згшервюнии вычислени  на.выходе по вл етс  импульс, который не проходит через блок 13 совпадений, так как все еще нет совпадени , а через врем задающую цепочку 4 и элемент 10 Т-триггер Д1 устанавливаетс  вновь в единичное положение. Регистр 12 сдвигаетс  в положение 2, и начинаютс  два цикла вычислений: информаци  накопител  склгщываетс  (вычитаетс ), а затем вычитаетс  (складываетс ) fc инфорлацией на задатчике 5/
2. 2. По завершени этого вычислени  по вл етс  очередной импульс на выходе ВЕЛчислител  4, триггер 11 вводитс  в единичное состо ние , регистр 12 переходит в положение 3 производитс  ввод коррекции с задатчика 5/3, на входах блок совпадений 13 устанавливаютс  решные потенциалы от переключател  б (третий инструмент) и регистра 12 (положение 3). В этом случае импульс через блок 13 совпадений поступает на R-вход RS-триггера 9. Последний устанавливаетс  в нулевое положение, с единичного выхода подаетс  сигнал прекращени  вычислени  коррекции,с нулевого выхода даетс  запрет на элемент 2 ИЛИ-НЕ, триггер 11 остаетс  в единичном состо нии, а регистр .12 - в состо нии
3. 3. Описанный цикл ввода коррекции после установки переключател  б в по ложение третьего инструмента состоит из последующих последовательных операций ввода-вывода: ввод коррекции с первого задатчика - вывод коррекции первого задатчика - ввод коррекции второго задатчика - вывод коррекции второго задатчика - ввод коррекции третьего задатчика. В итоге на цифровом табло блока 3 цифровой индикации отображаетс  текуща  координата с учетом коррекции третьего инструмента. При смене инструмента, когда переключатель 6 ставитс  в любое иное положение, например, N-e,формируетс  вновь сигнал с единичного выхода RS-триггера 8 через элемент 13 на Т-триггёр 11, и начинаетс  цикл расчета с того, что вводитс  с накопител  коррекци  третьего инструмента . Затем идет ввод-вывод четвертого и т.д. инструментов до (N-1)-, ввод с N-ro. Быстродействие вычислител  коррекции такое, что весь цикл расчета (дл  N 4... 8 инструментов) длитс  менее 0,5 с. . Описанный ашгори-пл работы выполн етс  как при установках перек/почател  б в любое из М положений в любой очередности, так и в случае поочередного перехода из одного положени  в другое (при автсилатической смене инструмента , когда в качестве переключател  б служит датчик положени  инструмента ) ., Исключение необходимости повторений начальных установок при каждой смене инструмента за счет устранени  необходимости расчетов операторе (в уме либо на бумаге) при изменении точки формообразовани  в результате сокращени  числа пробных проходов и кантро шных измерений деталей при обработке расшир ет функциональные возможности устройства. Формула изобретени  Устройство индикации дл  систем программного управлени , содержащее задатчик коррекции, измерительный преобразователь и последовательно соединенные переключатель,элемент ИЛИ, первый триггер, вычислитель коррекции, накопитель и цифровой индикатор , а также второй триггер,о тличающеёс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, в него введены блок совпадени , врем задающа  цепь, регистр сдвига и последовательно соединенные формирователь импульсой и элемент 2 ИЛИ-НЕ, BTOJMJM входсш соединенный со вторым выходом первого триггера, выходом - со входом второго триггера, а третьим входом через врем задающую цепь - со вторым выходом вычислител  коррекции, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и входом регистра сдвига, выходами подключенного к задатчика коррекции и через блок.совпадени  -ко второму входу первого триггера, второй вход блока совпадени  соединен со выходом в,ычислител  коррекции, а третий вход - с выходами переключател .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   свидетельство СССР Об F 3/14, 1974.

   свидетельство СССР

   06 F 3/14, 1974 (про