ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

39-023-06

Наименование проекта

Устройство следящего привода оборудования и способ достижения точности механической обработки деталей машин

Назначение

Повышение точности обработки деталей.

Рекомендуемая область применения

Изобретение относится к области автоматического управления и может применяться в следящих приводах оборудования с ЧПУ.

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

В систему управления для упрощения конструкции вместо датчика угла поворота и цифроаналогового преобразователя введен бесконтактный оптический датчик с цифровым кодом на выходе, имеющий высокую степень точности и позволяющий обрабатывать информацию из зоны обработки детали и передавать сформированный цифровой сигнал на вход персонального компьютера. Вход бесконтактного оптического датчика с цифровым кодом на выходе подключен к выходу объекта управления – технологической  системы по обработке деталей, включающей в себя приводы оборудования с ЧПУ, датчики скорости, систему питания датчиков положения, а также заготовку (полуфабрикат). Выход бесконтактного оптического датчика с цифровым кодом на выходе связи с входом анализаторного блока, входящего в состав программного обеспечения персонального компьютера. Выход анализаторного блока подключен ко второму входу блока сравнения. Вход блока принятия решения соединен с выходом блока сравнения, а его выход – с входом управляющей программы. Вход эталонной математической модели связан с выходом управляющей программы оборудования с ЧПУ, а выход – с входом блока сравнения. Входы системы питания датчиков положения и датчиков скорости соединены с выходом приводов оборудования с ЧПУ, а их выходы подключены к входу анализаторного блока. Выход приводов оборудования с ЧПУ подключен к входу контролируемой заготовки (полуфабрикату), а на его вход поступает сигнал с управляющей программы. Использование этих связей в системе автоматического управления позволит упростить конструкцию прототипа, а так же повысить точность механической обработки деталей машин.

Устройство следящего привода оборудования с ЧПУ содерижт: объект управления – технологическую систему по обработке деталей, в состав которой входят приводы оборудования, датчики скорости, система питания датчиков положения, обрабатываемая заготовка (полуфабрикат), бесконтактный оптический датчик с цифровым кодом на выходе, персональный компьютер, программное обеспечение которого включает анализаторный блок, блок сравнения, блок принятия решения, а также управляющая программа и эталонная математическая модель.

Устройство работает  следующим образом: управление оборудованием с ЧПУ осуществляется посредством выдачи управляющих сигналов на приводы оборудования с персонального компьютера. Требуемое состояние технологической системы задается эталонной математической моделью. В качестве объекта управления выступает технологическая система по обработке деталей машин. Сигналы   с управляющей программы, задающие режимы резания, положение инструмента и прочие технологические показатели, поступают на вход эталонной математической модели и на вход системы управления объектом. Размеры обрабатываемых поверхностей детали обрабатываются бесконтактным оптическим датчиком с цифровым кодом на выходе, которые преобразует их в цифровой сигнал   поступающий на вход анализаторного блока, где текущее состояние технологической системы анализируется и сопоставляется с заданным эталонным состоянием. Затем в блоке сравнения вырабатывается ошибка , которая передается в блок принятия решения, где вырабатываются сигналы коррекции  Эти сигналы поступают в управляющую программу технологического процесса, а затем скорректированный входной сигнал  передается на вход системы управления.

Обеспечение точности механической обработки деталей машин достигается с помощью алгоритма.

Представленное алгоритмическое обеспечение, основанное на использовании математических моделей, позволяет корректировать управляющие сигналы в реальном времени, что способствует повышению точности обработки деталей машин на оборудовании с ЧПУ.

Преимущества перед известными аналогами

От аналогов данное устройство отличает упрощенная конструкция и повышенная точность обработки деталей машин.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Устройство позволяет упростить конструкцию следящего привода оборудования с ЧПУ, а алгоритмическое обеспечение - увеличить точность механической обработки деталей машин. Годовой экономический эффект от внедрения одной установки 120 тыс. рублей.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

02.11.2006