Устройство для управления намоточным станком

Авторы патента:

G05B19/19 - отличающееся средствами позиционирования или системы управления контурной обработкой, например для управления выбором позиции между двумя программируемыми точками или для управления перемещением вдоль программируемой непрерывной траектории

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использовано в системах управления станков для намотки электрических катушек . Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит блок 1 ввода технологических данных, блок 2 управления длиной намотки, блок 3 управления шагом намотки,блок 4 управления первым двигателем и сам двигатель 5 с первым импульсным датчиком 6, блок формирования задания на перемещение подачи 7, блок 8 управления вторым двигателем 9 и связанный с ним второй импульсный датчик 13, блок 10 управления скоростью, счетчик импульсов 11, интервальный таймер 12. Сущность изобретения состоит в том, что контроль скорости намотки и реального положения раскладчика позволяет в высокоскоростных станках путем снижения скорости намотки перед реверсом раскладчика избежать нахлеста провода на краях катушки и, следовательно , повысить качество наматываемых изделий. 1 з.п.ф-лы. 5 ил.

сОю.3 coBETcKUlx

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 05 В 19/19

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780084/24 (22) 09,11.89 (46) 23.05.93. Бюл,¹ 19 (71) Луганский станкостроительный завод (72) А,С.Быков, Ю.А.Жабский и И.В.Умеренко (56) Авторское свидетельство СССР N.

1205129, кл. G 05 B 19/18, 1986, Авторское свидетельство СССР N.

1108518. кл, Н 01 F 41/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАМ ОТО Ч Н Ы М СТАН KOM (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использовано в системах управления станков для намотки электрических катушек. Цель изобретения вЂ” расширение области применения, Устройство содержит блок

5U 18170б1 А1

1 ввода технологических данных, блок 2 управления длиной намотки, блок 3 уп равления шагом намотки, блок 4 управления первым двигателем и сам двигатель 5 с первым импульсным датчиком 6, блок формирования задания на перемещение подачи 7. блок 8 управления вторым двигателем 9 и связанный с ним второй импульсный датчик 13, блок 10 управления скоростью, счетчик импульсов 11, интервальный таймер 12. Сущность изобретения состоит в том, что контроль скорости намотки и реально о положения раскладчика позволяет в высокоскоростных станках путем снижения скорости намотки перед реверсом раскладчика избежать нахлеста провода на краях катушки и, следовательно, повысить качество наматываемых изделий, 1 з.п.ф-лы. 5 ил.

1817061

Изобретение относится к автоматике и нительно вводятся скорость намотки и> при вычислительной технике и предназначено реверсе раскладчика и координата раскладдля использования в системах управления чика L>(L«L), определяющая начало снижестанков для намотки электрических кату- ния скорости намотки перед реверсом.

5 . Параметры Ilp и 0 могут быть установЦель изобретения вЂ” расширение обла- лены практическим путем для каждого консти применения, кретного изделия.

На фиг.1 изображена функциональная Блок 1 ввода технологических данных схема устройства; на фиг.2 вЂ”. функциональ- обрабатывает вводимую йнформацию и пе.ная схема блока управления скоростью; на 10 ресылает результаты вычислений в соответфиг.3 вЂ” функциональная схема блока управ- ствующие блоки: ления скоростью, на фиг.4 вЂ” функциональ- вЂ” в блок 2 управления длиной намотки ная схема блока обработкисигналадатчика; величины .* и *1, соответствующие числу на фиг.5 вЂ” функциональная схема блока уп- импульсов, вырабатываемых вторым датчиравления вторым двигателем, "5 ком 13 при перемещении раскладчика на

Устройство содержит блок 1 ввода тех- расстояния L и L1 соответственно; нологических данных, блок 2 управления дли- вЂ .в блок 3 управления шагом намотки нойнэмотки,блок3управленияшагомйамотки, величину m>, соответствующую числу имблок 4 управления первйм электродвигателем,. пульсов, вырабатываемых первым датчипервый электродвигатель 5, первый импуль- 20 ком 6 за время одного витка, и величину mq, сный датчик 6 скорости, блок 7 формирова- соответствующую числу импульсов, выраба..ния задания на перемещение подачи, блок . тываемых вторым датчиком 13 при переме8 управления вторым двигателем, второй. вЂ” щении раскладчика на шаг намотки t; электродвигатель 9, блок 10 управления ско-::. . вЂ” в блок 10 управления скоростью велиростью, счетчик 11 импульсов, интерваль- 25 чины и* и op*, соответствующие числу им. ный таймер 12, второй импульсный датчик пульсов, вырабатываемых первйм датчиком

13 перемещения. :: 6 за интервал времени Т и пропорциональВ состав блока 10 управления скоро-:.: "ныхскорости намотки: стью входят регистр и+ 14, регистр пр* 15, коммутатор 16, схема сравнения кодов 17, 30 ж и регистр текущей скорости 18, реверсивный:: : - 60 счетчик 19, цифро-аналоговый преобразователь 20, генератор тактовых импульсов 21 где M< вЂ” число импульсов первого датчика 6 и делйтель частоты 22, . - .,:, . ;: . -, за один оборот;

Блок 2 управления длиной намотки со- 35 .. К вЂ”. коэффициент, определяемый мехадержит регистр ) 1* 23, регистр, E* 24, триг- - никой станка. гер управления скоростью 25, первую 26 и, - Устройство работает следующим обравторую 27 схемы сравнения кодов, триггер зом, знака задания 28, блок обработки сигнала .. - : Блок10управленияскоростьюосущестдатчика 29, счетчик 30;:::, . 40 вляет измерение текущего значения и упБлок 29 обработки сигнала датчика со-, равление изменением скорости. стоит из Д-триггеров 31, 32, 34, 33 элемен-: .." ..Генератор 21 вырабатывает последоватов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 35, 36, 37, 38, телесность iактовых импульсов, передним элементов И-НЕ 39, 40, 41, 42, 43, элемента . фронтом которых осуществляется перезаИЛИ 44 и генератора синхронизирующих 45 пись содержимого счетчика 11 в регистр 18 импульсов 45. : .,>,, текущей скорости, а задним фронтом вЂ” пеБлок управления вторым двигателем co- . резапускается интервальный таймер 12 для держит два инвертора, 46 и 47, две схемы . выполненйя очередного цикла йзмерения

2-2И-ИЛИ 48 и 49, реверсивный счетчик 50, скорости. схему преобразования из дополнительного 50 кода в прямой 51, цифроаналоговый преоб-: . - Содержимое регистра 18 текущей скоразователь 52 и электропривод 53.. - рости сравнивается с содержимым одного

Основные технологические данные на-, из регистров 14 или 15 схемой сравнения матываемого изделия: число витков, скоро-.. кодов 17, Подключение требуемого регист-. сть намотки п(вит./мин), длина намотки L, 55 ра к схеме 17 сравнения кодовосуществляетшаг намотки t вЂ” вводятся через клавиатуру ся коммутатором 16по сигналу, поступающему блока ввода технологических данных. При с четвертого выхода блока 2 управления высоких скоростях намотки, когда инерци- длиной намотки. Выход схемы 17 сравнения онность раскладчика начинает сказываться кодов подключен ко входу управления нана качестве наматываемого изделия, допол- правлением счета реверсивного счетчика

1817061

19, на счетный вход которого поступают им- дящимися в регистрах 23 и 24 соответственпульсы с выхода делителя частоты 22, но, при помощи схем сравнения 26 и 27.

В случае, если текущая скорость мень- При достижении счетчика 30 значения, ше значения содержимого того из регистров равного Li*, на выходе схемы сравнения 26

14 или 15, который подключен к схеме срав- 5 появляется сигнал, устанавливающий тригнения кодов 17, то счетчик 19 работает в гер управления скоростью 25 в состояние, режимесуммирования,впротивномжеслу- при котором в блоке 10 управления скорочае (текущая скорость больше. заданного стью коммутатор 16 подключает к схеме значения) вЂ” в режиме вычитания, сравнения кодов 17 регистр пр* 15, что приТаким образом, после цифро-аналогового 10 водит к плавному снижению скорости напреобразования на выходе преобразователя мотки до значения пр.

20 формируется напряжение регулирования . При достижении счетчиком 30 значения, скорости и первогодвигателя5, поступающее равного L*, на выходе схемы сравнения 27 в блок 4 управления первым электродвигате- появится сигнал, изменяющий состояние лем. Первыйдвигатель5механическисвязансо 15 триггера знака задания 28, выход которого шпинделем станка и первым импульсным дат- {соединенный с первым выходом блока 2.и

:иком 6скорости. Импульсы последнего посту- со вторым входом блока 8) задает реверс пают на счетный вход счетчика 11 импульсов второго двигателя 9, для измерения скорости и на первый вход С изменением направления движения блока 7 формирования задания на переме- 20 раскладчика в момент начала движения в щение подачи, . ..- .обратную сторону на первом выходе блока

В блоке 7 под управлейием блока 3 уп- 29 обработки. сигнала датчика вырабатываравления шагом намотки из m импульсов, ется короткий импульс, который сбрасывает генерируемых первым датчиком 6 за время счетчик 30 в нулевое состояние, а также одного витка отбирается число m< импуль- 25 устанавливаеттриггер25управленияскоросов, соответствующее количеству импуль- стью. В результате этого на выходе триггера сов, генерируемых вторым датчиком 13 за 25 (четвертом выходе блока 2) устанавливавремя перемещения раскладчика на шаг t. ется такой уровень сигнала, который подВыделенные импульсы в качестве задания ключает к схеме сравнения кодов 17 в блоке на перемещенйе раскладчика поступают в 30 10 регистр n* 14, что приводит к плавному блок 8 управления вторым двигателем, где возрастанию скорости намоткидо номинальформируется сигнал управления скоростью,. ного значения и. вращения второгодвигателя 9, перемещаю- В установившемся режиме (знак перещего раскладчик.:, .. мещения совпадает со знаком задания}имНавторойвходблока8управлениявто- 35 пульсные сигналы задания и реального рым двигателем поступает знак задания с - перемещения раскладчика поступают через триггера знака задания 28 блока управле- схемы 2-2И-ИЛИ 48;49, используемые в кания длиной намотки, на третий- импульсы честве коммутаторов, на счетные входы перемещения, а на четвертый вЂ” знак пере- . "+1", "-1" реверсивного счетчика 50. Здесь . мещения, формируемые блоком 29 обработ- 40 подсчитывается разность между реальным ки сигнала датчика блока 2, . перемещением и задание на перемещение

При движении раскладчика второй им- раскладчика, т.е. ошибка по положению. пульсный датчик 13 на своих выходах выра- Перед запуском устройства в счетчик 50 батываетдвепоследовательностиимпульсов записывается комбинация 1000...000, где

f1 и fz, сдвинутые по фазе на 90, что позво-, 45 . старший разряд является знаковым, а осляет определить направление вращения тальные представляют собой код ошибки по (знак перемещения), положению.

Если знаковый разряд равен единице, На выходе элемента И-НЕ 41 формиру- . то значение ошибки по положению предется последовательность импульсов, число 50 ставлено в прямом коде. Если же знаковйй которых пропорционально перемещению разряд равен нулю, то значение ошибки по раскладчика, на выходе элемента И-НЕ 43 вЂ” положению представлено в дополнительзнак перемещения, а на выходе элемента ном коде. В этом случае схема 51 преобраИЛИ 44 вырабатывается короткий импульс,. зования из дополнительного кода в прямой, соответствующий по времени моменту ре- 55 управляемая знаковым разрядом Aq, форверса раскладчика, Импульсы перемещения мирует значение в прямом коде. со второго выхода блока 29 обработки сиг- Скорректированный, как вышеописано, нала датчика поступают на счетный вход код ошибки по положению и знаковый разсчетчика 30, содержимое которого сравни- ряд подаются на вход цифро-аналогового вается со значениями L1*и L+(Ü*(б+), нахо- преобразователя 52. на выходе которого

1817061 вход соединен с выходом второго регистра, вход которого соединен с первым входом блока и с входом первого регистра, выход которого подключен к второму входу первой ских данных, а первый выход вЂ” с входом интервального таймера, выход которого 55 подключен к стробирующему входу счетчика импульсов, счетный вход которого соедисхемы сравнения кодов, нен с выходом импульсного датчика получается аналоговый сигнал, пропорцио- скорости, а выход вЂ” с вторым информационнальный величине ошибки по положению, ным входом блока управления скоростью имеющий соответствующий знак и являю- намотки, второй выход которого подключен щийся сигналом задания для злектроприво- к входу блока управления первым двигэтедэ 53. 5 лем, при этом блок управления скоростью

Таким образом, расширение области намотки содержит первый и второй регистприменения устройства за счет контроля ры, коммутатор, схему сравнения кодов, рескорости намотки, а также контроля реаль- . гистр текущей скорости, реверсивный ного положения раскладчика, позволяет в счетчик, цифроаналоговый преобразовавысокоскоростных станках путем снижения 10 тель. генератор тактовых импульсов и делискорости намотки перед реверсом расклад- тель частоты. вход которого соединен с чика избежать нахлеста провода на краях выходом генератора тактовых импульсов, катушки, чтосущественноповышаеткачест- первым выходом блока и тактовым входом во наматываемого изделия. регистра текущей скорости, вход которого

15 соединен с вторым информационным вхоФормула изобретения дом блока, а выход подключен к первому

1. Устройство для управления намоточ- входу схемы сравнения кодов, выход котоным станком, содержащее блок ввода тех- рой подключен к входу управления направнологических данных, первый выход лениемсчетареверсивногосчетчика,счетный данных которого подключен к первому ин- 20 входкоторогосоединен свыходомделителя формационному входу блока управления частоты, а выходы вЂ” с входами цифроаналодлиной намотки, второй выход данных вЂ” к гового преобразователя, выход которого соинформационному входу блока управления единен с вторым. выходом блока. первый шагом намотки, блок управления первым информационный вход которого соединен с двигателем, выход которого электрически. 25 входами первого и второго регистров, выхосоединен с первым двигателем, вал которо- ды которых подключены. соответственно к гомеханическисвязансимпульснымдэтчи- . первому и второму информационным вхоком скорости, выход которого подключен к дам коммутатора, управляющий вход котопервому входу блока формирования зада- .. рого соедйнен с управляющим входом ния на перемещение подачи. второй вход 30 блока, а выход вЂ” с вторым входом схемы которого соединен с выходом блока управ- ., сравнения кодов. ления шагом намотки, а выход подключен к: 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е епервому входу блока управления вторйм ся тем,что блокуправлениядлиной намотдвигателем, второй вход которого соединен - ки содержит первый и второй регистры, с выходом знака задания блока управления 35 триггер управления скоростью, первую и длиной намотки, а выход электрически сое- .вторую схемы сравнения кодов, триггер знэдинен с вторым двигателем, о т л и ч а ю щ- ка задания, блок обработки сигнала датчика е е с я тем, что, с целью расширения области, и счетчик, вход сброса которого соединен с применения, в него введены блок управле-. третьим выходом блока и вторым выходом ния скоростью намотки, счетчик импульсов, 40 блока обработки сигнала датчика, первый и интервальный таймер и механически свя-. второй входы которого соединены соответстзанный с валом второго двигателя импульс- .. венно с вторым и третьим входами блока, ный датчик перемещения, первый и второй третий выход вЂ” с четвертым выходом блока, выходы которого подключены к второму и а первый выход подключен к счетному входу третьему информационным входам блока 45 счетчикаи квходусбросатриггерауправлеуправления длиной намотки, первый и вто- ния скоростью; выход которого соединен с рой выходы которого подключены соответ- вторым выходом блока, а вход установки вЂ” с ственно к третьему и четвертому входам вь!ходом первой схемы сравнения кодов, к блокауправлениявторымдвигателем,атре- . первому входу которой подключен выход тий выход вЂ”. к управляющему входу блока 50 счетчика, подключенный также к первому управления скоростью намотки, первый ин- входу второй схемы сравнения кодов, выход формационный вход которого соединен с которой подключен через триггер знака завыходом задания блока ввода технологиче- дания к первому выходу блока, а второй

1817061

Составитель Ю.Матвиенко

Редактор Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Заказ 1721 Гираж Подписное

8НИИПИ Государ<. венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ C. CCP

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производств ни и ла ельский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул Гагарина. 101

Устройство для управления намоточным станком

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в станках с ЧПУ, особенно с большим циклом подготовительных операций перед обработкой деталей

Устройство для управления позиционированием // 1603346

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах, предназначенных для управления позиционированием, в частности, исполнительного устройства станка

Устройство для управления автоматом-укладчиком силикатного кирпича // 1529178

Устройство управления перемещением сматываемого с рулона длинномерного материала // 1462252

Изобретение относится к автоматизации листоштамповочного оборудования , и может быть применено в ав;томатцческих линиях для поперечной резки рулонной стали

Устройство для управления положением приводного механизма // 1441355

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при организации систем управления приводными механизмами технологического оборудования

Устройство для автоматического адресования транспортных средств // 1381543

Изобретение относится к антоматике и вычислительной технике и может быть использовано для адресования подвесных и напольных транспортных средств

Устройство управления перемещением сматываемого с рулона длинномерного материала // 1345171

Изобретение относится к области автоматизации листоштамповочного и отрезного оборудования и может быть применено, например, в автоматических линиях для поперечной-резки рулонной стали

Устройство для управления положением приводного механизма // 1314311

Изобретение относится к средствам автоматики для оптимизации поиска нужной позиции и направления движения к ней в замкнутых контурах технологических устройств и может быть использовано в системах управления технологическим оборудованием

Устройство для цифрового программного управления позиционным приводом // 1244637

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в устройствах, координаты позиционирования которых задаются в.виде двоичных кодов, например для автоматического выбора носителя информации в диапроекторе

Многоканальное устройство для управления позиционированием // 1242917

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при автоматизации подъемно-транспортных опе раций на складах различных отраслей промышленности

Устройство позиционно-траекторного управления мобильным роботом // 2185279

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при разработке систем управления мобильными и микророботами, обеспечивающих их перемещения по заданной траектории

Устройство траекторного, оптимального по быстродействию управления манипуляционным роботом // 2199775

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при разработке систем управления манипуляционными роботами

Способ управления подвижным объектом и устройство для его реализации // 2450308

Устройство управления подвижным объектом // 2531864

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при разработке систем управления подвижными объектами, обеспечивающих их перемещение по заданной траектории с заданной скоростью в неопределенных средах. Технический результат - уменьшение отклонения фактической траектории объекта управления от заданной, а значит, и сокращение затрат времени на реализацию заданной траектории. Устройство управления подвижным объектом содержит планировщик траектории, три вычислителя матричных коэффициентов, вычислитель сигнала управления, два блока транспонирования матриц, блок датчиков информации, блок сенсорного обеспечения, блок формирования вектора нелинейных элементов, блок формирования матрицы коэффициентов управления, блок формирования матрицы - производной вектор-столбца внешних скоростей по вектор-строке внутренних координат, блок формирования матрицы - производной вектор-столбца внешних скоростей по вектор-строке внешних координат, блок формирования вектора внешних скоростей, пороговое устройство, измеритель диапазона изменения угла визирования препятствия и расстояния до него, блок расчета поправки сигнала управления, сумматор, исполнительное устройство и механическую систему. 5 ил.

Способ управления подвижным объектом // 2538315

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при разработке систем управления подвижными объектами, обеспечивающих их перемещение по заданной траектории с заданной скоростью в неопределенных средах. Техническим результатом является уменьшение отклонения фактической траектории объекта управления от заданной и сокращение затрат времени на реализацию заданной траектории. В известном способе управления подвижным объектом дополнительно измеряют диапазон Δφ изменения угла визирования ближайшего препятствия, неожиданно возникшего на пути следования объекта управления, обусловленный размерами этого препятствия и его угловыми флюктуациями, и в случае, если направление вектора внешней скорости объекта управления попадает в этот диапазон, изменяют его направление таким образом, чтобы оно вышло из диапазона Δφ за минимально возможное время.

Способ автономного программирования манипулятора с цифровым управлением // 2549161

Изобретение относится к способу автономного программирования манипулятора с цифровым управлением. Технический результат заключается в снижении риска возникновения сингулярности. Способ, в котором при рабочей эксплуатации своей центральной точкой инструмента (TCP) следует по меньшей мере по одной реальной траектории движения, при определенных условиях с поддержкой датчика, причем в окружении автономного программирования с пользовательским интерфейсом записаны кинематическая модель манипулятора и модель окружения манипулятора, при этом посредством окружения автономного программирования в ходе программы определения определяют, по меньшей мере, одну виртуальную траекторию движения манипулятора и относящееся к этой траектории движения пространство допусков, которое отображает отклонения траектории от виртуальной траектории движения, при этом посредством окружения автономного программирования в ходе программы проверки предварительно определенное пространство допусков проверяют по меньшей мере частично в отношении кинематических сингулярностей манипулятора и при их появлении выполняют программу сингулярности. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.