Глава 11 системы чпу и роботы

ИЛ. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ (ЧПУ)

Числовое программное управление обеспечивает управление движением рабочих органов механизмов, станков, агрегатов и скоростью их перемещения, а также последовательностью

Рис. 11.1. Структура системы числового программного управления

цикла обработки, режимами ре­зания древесины, металлов, раз­личными вспомогательными функциями. Системы ЧПУ удобны благодаря вводу число­вой программной информации в систему на соответствующих носителях, чем автоматически

обеспечивается выполнение перечисленных операций с задан­ной точностью, с весьма высокой помехоустойчивостью.

Дискретный характер линейных размеров лесоматериалов, пиломатериалов, заготовок, выраженных обычно целыми чис­лами, делает ЧПУ просто необходимыми при автоматизации установочных перемещений в многопильных агрегатах для рас­кряжевки хлыстов на сортименты, в круглопильных и ленточ-нопильных станках для продольной распиловки бревен на шпалы, пиломатериалы, в ленточнопильных делительных стан­ках, в круглопильных станках для выпиливания двухкантного бруса из тонкомерных бревен, для продольной обрезки кромок и раскроя пиломатериалов в многооперационных агрегатных станках. Особенно высокий эффект дает использование ЧПУ в системах управления роботами и манипуляторами, при этом обеспечивается заданная точность выполнения операций.

В ЧПУ получение заданных размеров заготовок, перемеще­ний достигается автоматически, без предварительной настройки на размер. Устройство числового программного управления (УЧПУ) осуществляет выдачу управляющих воздействий по за­данной программе (рис. 11.1). С устройства ввода программы / технологическая информация поступает в блок технологических команд 7, а затем на исполнительные устройства 8, отрабаты­вающие технологическую информацию. Геометрическая инфор­мация с устройства ввода программы 1 поступает в устройство обработки программ 2, а затем в устройство управления приво­дом 3 и на привод 4. Привод 4 приводит в движение какой-либо регулирующий орган станка, например ходовой винт. Датчик 5 контролирует положение регулирующего органа и корректи­рует его перемещение через блок связи 6.

11.2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЧПУ

В международной терминологии используются обозначения: NC (ЧПУ)—числовое программное управление; HNC — ЧПУ с заданием программы оператором с пульта клавишами, пере­ключателями; SNC — устройство ЧПУ, имеющее память для

хранения всей управляющей программы; CNC — автономное уп­равление агрегатом с ЧПУ, содержащее микроЭВМ или микро­процессор; ДNC — групповое управление станками от общей ЭВМ.

1. Позиционные ЧПУ дают возможность автоматически ус­тановить рабочие органы в позицию, заданную программой уп­равления станком. Примером служит система отмера длин бре­вен при раскряжевке хлыстов. Для повышения точности уста­новки в заданной точке происходит ступенчатое снижение ско­рости перемещения.

2. Прямоугольные системы ЧПУ обусловливают перемеще­ние по программе исполнительных органов станка поочередно вдоль его осей координат на заданные расстояния.

3. Контурные системы ЧПУ создают автоматическое пере­мещение рабочего органа по произвольной траектории с кон­турной скоростью, заданной программой управления станком. Траектория обработки обеспечивается совместным и взаимосвя­занным движением нескольких исполнительных устройств.

4. Незамкнутые системы ЧПУ имеют один поток информа­ции, направленный от считывающего устройства программы к исполнительному механизму. В системе нет датчика пути, что снижает точность перемещения.

5. В замкнутых системах ЧПУ датчик обратной связи изме­ряет действительное перемещение рабочего органа и выдает сигнал для сравнения с сигналом от считывающего устройства программы. При наличии сигнала рассогласования произойдет перемещение рабочего органа в нужном направлении до оста­новки в момент исчезновения сигнала рассогласования.

6. Адаптивные системы ЧПУ обеспечивают наилучшее ис­пользование возможностей агрегата при обработке сырья с из­меняющимися параметрами. Корректирование управления при­водами может выполняться для ограничения контролируемых параметров предельными допустимыми значениями (адаптив­ные системы предельного регулирования) или с целью оптими­зации процесса обработки по выбранному критерию (самона­страивающиеся системы оптимизации).

Создание гибких производственных систем (ГПС) потребо­вало значительного расширения функциональных возможностей ЧПУ, иметь до 8... 12 управляемых координат.