Устройство для обмена информацией между ЭВМ и станком с числовым программным управлением

Полезная модель относится к средствам связи между ЭВМ и станком с числовым программным управлением (с ЧПУ), служит для ввода управляющих программ от ЭВМ в стойку управления станка с ЧПУ и может быть использовано в станках с ЧПУ для улучшения их работы, а также для изготовления на существующих станках с ЧПУ деталей со значительно более сложной геометрией. Полезная модель также создает новые благоприятные возможности для работы специалистов, связанных с разработкой управляющих программ станков с ЧПУ.
Известно устройство программного управления станком с ЧПУ, которое рещает задачи формирования последовательности команд, которые представляют сетевую структуру, для управления приводами станка с программным управлением (SU 1781671, 1992).
Известно программируемое устройство для логического управления электроприводами и сигнализацией, которое может применяться в системах автоматизации технологическими линиями и оборудованием, которое содержит входной и выходной блоки, блок оперативной памяти, командные и адресные шины, блок синхронизации вместе с генератором импульсов, связанный третьими выходами с программным блоком, блок коммутации, содержащий дешифратор, логические элементы, первую и вторую управляемые ячейки памяти с соответствующими связями, при этом в блок коммутации дополнительно введен преобразователь кода с определенной взаимосвязью входных и выходных параметров. Введение преобразователя кода позволяет сократить число линий связи между блоками коммутации и блоком программ (RU 2117978, 1998).
Известно устройство программного управления, которое содержит двунаправленные линии передачи управления, блок памяти микрокоманд, счетчик адреса, триггер режима, щифратор направления приема управления, дешифратор направления передачи управления, счетчик времени задержки, шину микроопераций.
логические элементы, блок тристабильных элементов, блок элементов занрета триггер запуска (RU 2146064, 2000).
Недостатком всех известных устройств является то, что они сложны, а устройство ввода управляющей программы в станок с ЧПУ, имеющиеся в них, ненадежно в работе, так как требует использования перфоленты.
Станки с ЧПУ, работающие в настоящее время на производстве, снабжены устройствами ввода управляющих программ с перфоленты через фотосчитывающее устройство, что влечет за собой ненадежность ввода информации в станок, малый объем вводимой информации, малую скорость ввода информации. Кроме того, использование перфолент приводит к тому, что точно указать источник сбоя при работе станка с ЧПУ (сбой при вводе перфоленты или сбой стойки управления станка) очень трудоемко.
Задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего с высокой надежностью очень быстро передавать большую управляющую программу от ЭВМ в устройство и далее передавать от устройства на станок с ЧПУ с любой скоростью, которая доступна станку с ЧПУ.
Технический результат, достигаемый полезной моделью - повьщхение производительности работы станка, уменьщение сбоев при работе станка, имеющих место при применении перфоленты, уменьшение числа электрических сбоев из-за скачков напряжения, возникающих в результате внешних воздействий (общие толчки напряжения в сети электропитания), а также уменьшение числа сбоев из-за скачков напряжения, возникающих при включении или выключении моторов данного станка.
Сущность полезной модели заключается в достижении упомянутого технического результата в устройстве для обмена информацией между ЭВМ и станком с ЧПУ, которое содержит три части, электрически не связанные между собой, первая из которых, служит для управления обменом информацией между ЭВМ и станком, вторая часть, подключаемая с одной стороны к ЭВМ, а с другой стороны к части один, служит для усиления и преобразования уровней сигналов обмена информацией между ЭВМ и частью один, третья часть, подключаемая с одной стороны к части один, а с другой стороны к станку, служит для усиления и преобразования уровней сигналов обмена информацией между частью один и станком, при этом первая и вторая части, а также первая и третья части связаны между собой через оптроны.
Устройство содержит часть 1, которая служит для управления обменом информацией между ЭВМ (на чертеже не показана) и станком с ЧПУ (на чертеже не показан), часть 2, подключаемую с одной стороны к ЭВМ, а с другой стороны к части 1. Часть 2 служит для усиления и преобразования уровней сигналов обмена информацией между ЭВМ и частью 1. Устройство также содержит часть 3, которая подключается с одной стороны к части 1, а с другой стороны к станку. Часть 3 служит для усиления и преобразования уровней сигналов обмена информацией между частью один и станком. Части 1, 2, 3 электрически не связаны между собой, при этом части 1 и 2, а также 1 и 3 связаны между собой через онтроны 4.
Части 1, 2, 3, оптроны 4, объединены в плату сопряжения 5, Плата сопряжения одним кабелем подключается к ЭВМ, а другим кабелем подключается к станку.
Питание к частям 1, 2, 3 подводится, путем использования источника питания 6. Пульт управления 7 имеет тумблеры управления, световую и звуковую сигнализацию, подсоединяемые к части 1 устройства, а также кабель - удлинитель для связи части 2 устройства с ЭВМ.
Специалист (технолог) работает с устройством, используя разъём кабеля удлинителя на пульте управления.
Оператор станка с ЧПУ работает с устройством, используя пульт управления. Часть 1 в простейшем случае может быть вьшолнена аналогично части 2 или 3. Для эффективного, надежного и контролируемого обмена информацией между ЭВМ и станком с ЧПУ часть 1 обеспечивает:
режимы работы устройства по командам от ЭВМ или от тумблеров пульта управления, включаемых оператором станка с ЧПУ;
подачу звуковых и световых сигналов оператору станка с ЧПУ через пульт управления;
- работу постоянной (с перезаписью) памяти, в которой хранятся управляющие программы станка с ЧПУ.
Устройство работает следующим образом.
Для реализации заявленного назначения (надежный и быстрый обмен информацией между ЭВМ и станком с ЧПУ) устройство и его пульт управления стационарно устанавливаются в стойке управления станка с ЧПУ и, используя соответствующие кабели, подключаются частью 3 - к стойке управления станка с ЧПУ, а частями 1 и 2 к пульту управления данного устройства.
Специалист (технолог), подключает ЭВМ (ноутбук) к пульту управления устройства, выбирает на ЭВМ и передает управляющую программу станка с ЧПУ из ЭВМ в устройство. Далее специалист отключает ЭВМ от данного пульта управления устройства и может перейти к следующему станку с ЧПУ.
Затем станочник включением (выключением) тумблера на пульте управления устройства начинает (прекращает) передачу управляющей программы из устройства в станок (стойку управления станка), контролируя работу устройства посредством звуковой и световой индикации пульта управления устройства.
Устройство позволяет в десятки раз сократить время передачи и число сбоев при передаче управляющих программ от ЭВМ до станка, сократить время непосредственной передачи управляющих программ из устройства в станок. , Устройство позволяет в любое время прочитать управляющую программу для станка с ЧПУ с устройства на ЭВМ для сравнения ее с управляющей программой, ранее переданной с ЭВМ в данное устройство, что очень важно для диагностики неисправностей.
Устройство позволяет упростить работу станочника и обслуживающего персонала.
Таким образом
уменьщается количество брака при изготовлении деталей; появляется возможность изготавливать детали со сложной геометрией; прекращается использование морально и физически устаревшего оборудования (перфоленты и фотосчитывающие устройства).