Файл: Комаров, А. Ф. Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков.pdf

Таблица 21

{ИЗ) появится и в том случае, если триггеры ТГ1 {ТГ2) и ТГЗ перевести в противоположные состояния. Состоя­ ния выходов триггеров и логических элементов кольце­ вого счетчика приведены в табл. 21. Состояние «1» соот­ ветствует наличию положительного напряжения па вы­ ходе, а состояние «О» — его отсутствию. В момент про­ хождения четвертого импульса генератора через кольце­ вой счетчик происходит мгновенное переключение и воз­ в р а т ^ ) триггера ТГ2 за счет обратной связи с триггером ТГ1. Такое же переключение происходит и при седьмом им­ пульсе. С выхода кольцевого счетчика импульсы проходят через контакты электромагнитных реле, ключи управления по координатам и поступают па второй каскад усилителя формирователя и далее через выходной усилитель на обмотки шаговых двигателей.

Включение лентопротяжного механизма устройства ПРС-ЗК производят нажатием на кнопку «Пуск програм­ мы», расположенную на станке, или на кнопку «Воспро­ изведение» Кн2 (см. рис. 101). При этом включается реле РП2 и включает реле РП1. Последнее своими замыкаю­ щими контактами включает ведущий двигатель ленто­ протяжного механизма. Останов воспроизведения про­ граммы производят кнопками «Стоп» лентопротяжного механизма или станка, при этом ведущий двигатель оста­ навливается, включается тормозной электромагнит, поз­ воляющий быстро остановить ленту. Сигнал останова шпинделя станка записывается на восьмую дорожку магнитной ленты, а сигнал окончания цикла — на седь­ мую. Эти сигналы поступают на исполнительные реле РПЗ и РП4, которые по мере поступления сигналов произ­ водят необходимые отключения. Оба реле включаются после нажатия на кнопку «Пуск программы».

168

Всхеме устройства используют реле быстрого хода РБ, реле управления движениями каретки и суппорта: РП, РЛ, РВ, PH. Реле установлены в нише станка.

Вимпульсной СЧПУ (рис. 105) сигналы, выработанные

винтерполяторе, поступают в усилитель-формирователь

УФ , где преобразуются в прямоугольные импульсы опре­

деленной амплитуды и длительности, усиливаются и по­ ступают на обмотку записывающей магнитной головки. Запись перемещения по одной координате производится на две дорожки, одна соответствует положительному направлению оси координат, а другая — отрицательному.

Таким образом, для записи программы используютшесть дорожек из девяти, имеющихся на магнитной ленте. Остальные три дорожки используют для записи технологических ко­ манд, в том числе коман­ ды «Конец программы». При воспроизведении программы считанные с магнитной ленты сиг­ налы поступают на уси­ лители (по одному для каждой координаты) и затем на кольцевой ком­ мутатор, где преобра-

Рис. 105. Блок-схема имРис. 106. Схема усилителей считывапульсной записи программы ния и регулятора скорости протяги­ вания магнитной ленты устройства

«Контур-4МИ»

169

Рис. 107. Блок-схема электронного коммутатора и выходных усили­ телен

зуются в шеститактную систему импульсов, пригодную для управления шаговыми двигателями.

В настоящее время широкое распространение получили устройства импульсной СЧПУ «Контур-4МИ», пред­ назначенные для управления токарными, фрезерными и другими станками с шаговым приводом (рис. 106, 107, 108). Устройство «Контур-4МИ» состоит из блока пита­ ния БП, преобразующего напряжение сети в постоянные напряжения —25 В, —12 В и + 6 В, считывающего устрой­ ства УСМ с блоком регулировки скорости протяжки маг­ нитной ленты, блоков электронных коммутаторов БЭК и блоков выходных усилителей ВУ, блока технологиче­ ских команд БТК и блока автоматического управления

БАУ.

Рис. 108. Функциональная схема блока технологических команд и автоматики

170

Устройство работает следующим образом. При нажа­ тии на кнопку «Программа» (КН2) включается реле пуска программы РВ и замыкающим контактом включает реле Р1, которое становится на самопитание и включает веду­ щий двигатель УСМ. Начинается перемотка магнитной ленты в режиме воспроизведения программы. Другой контакт реле РВ размыкает входную цепь триггера ТГ2 блока ВАУ, при этом снимается сигнал запрета с входа электронных коммутаторов (элемент НЕ1, НЕ2 блока

БЭК).

При прохождении алюминиевой марки, наклеенной на магнитную ленту в начале записи программы, между источником света и фотодатчиком ФД (УСМ) с фотодатчнка снимается сигнал «Начало программы» и подается на вход ВАУ. В ВАУ он усиливается, формируется и по­ ступает на триггер ТГ1, установленный в исходное поло­ жение контактами реле РК (блока ВТК) и РВП1 (блока ВАУ). Реле РВП1 включается, включает реле РВП2 и отключает реле PC. Замыкающим контактом реле РВП2

сигналы поступают в блок электронного коммутатора БЭК, где преобразуются в прямоугольные импульсы амплиту­ дой 12 В и длительностью 200—300 мкс и поступают на элементы временной задержки ВЭ1, ВЭ2 и триггер приз­ нака направления ТГ1. Задержка импульсов необходима для того, чтобы импульсы с триггера ТГ1 могли прийти на вход счетчика раньше и подготовить его к работе в том или ином направлении.

Реверсивный счетчик состоит из четырех потенци­ ально-импульсных элементов ПИ1—ПИ4, трех тригге­ ров ТГЗ—ТГ5 и шести выходных ячеек И1—И6. В счет­ чике применена обратная связь, соединяющая выход триггера ТГ5 и вход триггера ТГ1 через элементы за­ прета НЕ5—НЕ6 с входом триггера ТГ4. Когда с триг­ гера ТГ5 на вход НЕ6 приходит сигнал «1», обратная связь работает. Благодаря этой обратной связи устра­ няются ненужные состояния выходов триггеров ТГЗ— ТГ5. Счетчик работает как суммирующий при поступле­ нии сигналов с дорожки «+» (прямой ход) и как вычи­ тающий при поступлении сигналов с дорожки «—» (об­ ратный ход). Если сигналы поступают с дорожки «+», то выходы триггеров ТГЗ— ТГ5 (а, бив) будут иметь состояния: 000, 001, 010, 011, 100, 111, 000 и т. д.

171

Импульсы с выходов ТГЗ—ТГ5 поступают затем на выходные элементы И1—И6, где преобразуются в шести­ тактную систему и подаются далее на выходной усили­ тель ВУ. В выходном усилителе импульсы преобразуются в трехтактную систему, причем длительность импульсов становится равной V2 периода и они сдвигаются друг

фаз шагового двигателя.

Устройство «Контур-4МИ» предусматривает возмож­ ность подачи на станок двух технологических команд и команды «Конец программы», которые записываются на 7—9 дорожках магнитной ленты. При воспроизведении сигналы технологических команд поступают на входы блока ВТК, где формируются, усиливаются и включают свои реле P I —P3 (замыкающий контакт реле Р1{ в цепи питания реле Р1—РЗ замыкается с небольшой выдержкой времени, определяемой емкостью конденсатора С/, после включения блока питания — 24 В). При прекращении действия сигналов технологических команд элементы НЕ1, НЕ2 и НЕЗ закрываются, реле PI—РЗ отключаются и производят необходимые переключения в электрической схеме станка.

Рассмотрим работу устройства при получении команды «Конец программы». При поступлении этой команды в блок БТП включается реле РЗ и его замыкающие контакты замыкаются. Загорается лампочка Л1\П и получает пи­ тание реле конца программы РКП. С небольшой выдерж­ кой времени (за счет конденсатора С4) включается реле РЛ, которое включает реле перемотки Р2 блока УСМ. Осуществляется автоматическая перемотка магнитной ленты. Лента останавливается или от кнопки «Стоп» или от сигнала фотодатчика «Начало программы». В ре­ жиме перемотки вновь на вход блока электронного ком­ мутатора подается сигнал запрета, сформированный эле­ ментами НЕ2 и НЕЗ и триггером ТГ2 блока БАУ.

Устройство «Контур-4МИ» позволяет работать на руч­ ном или автоматическом режиме. Автоматический режим протекает так, как описано выше. Ручной режим осуще­ ствляется с помощью генератора ручного управления, собранного по схеме мультивибратора. Генератор выра­ батывает импульсы частотой 3, 50, 100, 200, 500 и 800 Гц. Последняя частота используется для быстрых переме­ щений рабочих органов станка. Необходимые значения

172

подач стола, салазок и шпиндельной бабки станка выби­ раются переключателем «Частота», расположенным на пульте панели устройства. Сигналы с генератора подаются на вход НЕЗ блока БЭК и идут далее на обмотки шаго­ вого двигателя. Включение, отключение и перемотка магнитной ленты в режиме ручного управления осущест­ вляются с помощью кнопок управления.

Устройство «Контур-4МИ» имеет генераторы одиноч­ ных импульсов (триггер ТГ2 блока БЭК), с помощью которых осуществляются небольшие перемещения рабо­ чих органов. Для выполнения таких перемещений пере­ ключатель «Генератор—Одиночные импульсы «устана­ вливают в положение «Одиночные импульсы» и нажимают кнопку КН5. Наладку устройств программного упра­ вления ПРС/ЗК и «Контур-4МИ» выполняют по следую­ щей программе: внешний осмотр устройства; проверка; работы лентопротяжного механизма; работы усилителей по координатам; шаговых двигателей; работы устрой­ ства на ручном режиме; работы устройства совместно со станком по тест-программе; устройства совме т.ю со стан­ ком по реальной программе п изготовление опытной пар­ тии деталей.

При внешнем осмотре проверяют наличие всех узлов и блоков устройства, производят расконсервацию, очи­ стку от грязи, пыли и посторонних предметов устройств. Визуально или с помощью приборов проверяют целость монтажа блоков и междублочных соединений. Обнару­ женные при внешнем осмотре мелкие неисправности уст­ раняют немедленно.

Проверка лентопротяжного механизма и усилителей считывания состоит из проверки питающих напряжений и плавности перемещения магнитной ленты. Если имели место заедания ленты, проскальзывание ремня от привод­ ного двигателя, то регулируют лентопротяжный механизм согласно инструкции. Затем проверяют бгения роликов, ведущего вала и радиальное биение ведущего маховика с помощью индикатора биений. Цена деления индикатора не-должна превышать 0,01 мм. Измеренные таким обра­ зом величины биений должны быть не более 0,05 мм для ролика и вала и 0,08 мм для маховика. Если биения превышают указанные значения, то производят дополни­ тельную регулировку или заменяют ролики, вал или маховик на новые. Проверку усилителей по координатам выполняют аналогично проверке полупроводниковых уси­

173

Проверку работы устройства на ручном режиме вы­ полняют с помощью ключей управления по координатам и переключателя «Частота». Чаще всего эту проверку производят после наладки электрооборудования, уста­ новленного на станке. G помощью частотомера или осцил­ лографа измеряют частоты, вырабатываемые генератором импульсов, при этом измеренные значения частоты не должны отличаться от паспортных данных генератора. Затем, манипулируя ключами управления по координа­ там и переключателем «Частота», проверяют скорость перемещения подвижных органов станка.

Проверка устройства по тест-программе позволяет выявить неисправности, которые невозможно было об­ наружить на предыдущих этапах наладки. Тест-про­ грамма представляет собой записанные на магнитной ленте контрольные перемещения рабочих органов, по­ этому если фактические перемещения рабочих органов станка получились меньше записанных, это указывает на неправильную работу коммутатора, дефект шагового двигателя (неправильное включение обмоток) или дефект гидравлики.

Прежде чем проверять совместную работу устрой­ ства и станка по реальной программе и изготовлять опыт­ ную партию деталей, убеждаются в высоком качестве магнитной записи (с помощью пульта ПЗК или коорди­ натографа). После этого переключатель режима работы устанавливают в положение «Автоматический» и вклю­ чают лентопротяжный механизм. Во время обработки программы контролируют работу отдельных блоков с по­ мощью осциллографа или другого контрольно-измери­ тельного прибора. Если размеры детали соответствуют заданным, то наладку станка считают законченной и сдают станок в постоянную эксплуатацию.

В процессе первичной наладки, а также во время эксплуатации в устройствах ПРС-ЗК и «Контур-4МИ» возможны различные неисправности. Основные неи­ справности связаны, как правило, с нарушениями кон­ тактов внутри блоков за счет их окисления, обрывов, выходом из. строя транзисторов или других элементов блоков, отсутствием напряжения питания на одном или нескольких блоках. Обнаружение таких неисправностей не составляет большой трудности и выполняется при по-

174