Ծրագրերի կառավարման համակարգերի տեսակները. Cnc համակարգի բնորոշ բլոկային դիագրամ

Մեքենաշինությունը բոլոր ոլորտների հաջող զարգացման հիմքն է Ազգային տնտեսություն. Մեքենաշինության արտադրության արդյունավետությունը և արտադրված արտադրանքի որակը մեծապես պայմանավորված են դրա ավտոմատացման մակարդակով։ Մեքենաշինության արտադրության ավտոմատացման հիմնական ուղղությունը ներկայումս հիմնված է թվային հաշվողական սարքերի և մեքենաների համատարած ներդրման վրա։

վերահսկել ունիվերսալ մեքենաները և այլ տեխնոլոգիական սարքավորումները, թվային կառավարման համակարգեր(CNC):

CNC-ն վերահսկում է հաստոցների և սարքավորումների աշխատանքային մարմինների շարժումը, դրանց արագությունը մասերի ձևավորման ժամանակ, տեղադրման շարժումները, ինչպես նաև մշակման ռեժիմների և օժանդակ գործառույթների հաջորդականությունը:

Կառավարման համակարգի մաս ծրագրերը պարունակում են երկու տեսակի տեղեկատվություն, որոնք անհրաժեշտ են ավտոմատ շահագործումհաստոցներ (սարքավորումներ)՝ երկրաչափական և տեխնոլոգիական. Երկրաչափականտեղեկատվությունը ներառում է տվյալներ մասի և գործիքի տարրերի ձևի, չափերի, ինչպես նաև տարածության մեջ դրանց հարաբերական դիրքի վերաբերյալ:

Տեխնոլոգիականտեղեկատվությունը ցուցումներ է գործիքների շահագործման հաջորդականության, կտրման պայմանների փոփոխման, գործիքների փոփոխման, հովացուցիչ նյութի մատակարարման միացման և այլնի վերաբերյալ:

Տեխնոլոգիական տեղեկատվությունը օգտագործվում է նաև այլ ծրագրային սարքերում կառավարելու համար, օրինակ՝ ցիկլային ծրագրերի կառավարման համակարգերում (SCP): SCPU-ի երկրաչափական տեղեկատվությունը իրականացվում է մեքենայի (սարքավորման) վրա տեղադրված վերակազմավորվող կանգառներով: SCPA-ի առավելություններն են դրանց մեծ բազմակողմանիությունը, արագ կարգավորելու, ծրագրի ուղղման և ավելի բարդ ինտեգրված համակարգերում ներառելու հնարավորությունը: ավտոմատացված արտադրություն. CNC-ները բազմակողմանի ավտոմատ կառավարման համալիր համակարգեր են, քանի որ դրանք միաժամանակ վերահսկում են մի քանի անկախ կամ հարակից օբյեկտի պարամետրեր (կոորդինատներ): Համապատասխանաբար, կառավարման համակարգի կառուցվածքում կան մի քանի կառավարման օղակներ (ալիքներ): Այսպիսով, օրինակ, ներս հաստոցներ CNC-ը միաժամանակ վերահսկում է հիմնական ձևավորման շարժումը, սնուցման շարժումը և օժանդակ շարժումները՝ փոխադրում, սեղմում, հետ քաշում և մոտեցում, գործիքի փոփոխություն և այլն:

CNC-ները դասակարգվում են ըստ հետևյալ հատկանիշների՝ կառավարման կառուցվածք և սկզբունք (ալգորիթմ), նպատակ, շարժիչի տեսակ, շարժիչի շարժման բնույթ, ծրագրի սահմանման եղանակ։

Ըստ կառուցվածքի՝ CNC-ները բաժանվում են բաց, փակ և համակցված։

Բաց հանգույցի վերահսկման սկզբունքը հիմնված է միայն կառավարման ծրագրում ներդրված հիմնական գործողության օգտագործման վրա (կոշտ կառավարման սկզբունք): Փակ կառավարման համակարգերում, բացի հիմնական ազդեցությունից, վերահսկման ծրագիրօգտագործվում է վերահսկվող պարամետրերի իրական արժեքների մասին տեղեկատվությունը, այսինքն. վերահսկման սկզբունքը, որը հիմնված է վերահսկվող պարամետրի շեղման վրա (ճկուն հսկողություն):

AT համակցվածՀիմնական պարամետրերի (հիմնական շարժում և սնուցման շարժում) CNC հսկողությունն իրականացվում է շեղման սկզբունքով գործող փակ կառավարման օղակներով, և օժանդակ պարամետրերի վերահսկում (մշակման մասի սեղմում, գործիքի մոտեցում, գործիքի փոփոխություն, հովացուցիչ նյութի միացում, և այլն) կարող է իրականացվել բաց կառավարման օղակներով:

AT հարմարվողական CNC-ն ունի լրացուցիչ սենսորներ՝ մշակման գործընթացի պարամետրերի մասին տեղեկատվության համար՝ կտրող ուժ, ջերմաստիճան, գործիքի մաշվածություն և այլն: Այս տեղեկատվությունը CNC-ում օգտագործվում է կառավարման ծրագրով սահմանված տեխնոլոգիական պարամետրերը շտկելու համար՝ կախված հաստոցների թույլատրելի փոփոխությունից, աշխատանքային մասերի կարծրությունից և կոշտությունից, գործիքի վիճակից և այլն:

Կախված CNC սարքերով հագեցած սարքավորումների նպատակից՝ կառավարման համակարգերը բաժանվում են դիրքային, ուրվագծային և ունիվերսալի։

AT դիրքայինկառավարման համակարգերի ծրագրավորված կոորդինատները (x, y)առանձին դիսկրետ կետեր (Նկար 13.4, ա),գործիքի կամ աշխատանքային մասի դիրքի (դիրքի) որոշումը. Նման համակարգերը օգտագործվում են հորատման և հորատման մեքենաները վերահսկելու համար:

Տարբեր դիրքային կառավարման համակարգեր կան ուղղանկյունհամակարգեր, որոնք վերահսկում են հատվածների երկայնքով շարժումը (նշված է Նկար 13.4-ում, բթվեր 7 ... բ), մեքենայի ուղեցույցներին զուգահեռ: Ուղղանկյուն համակարգերը նախատեսված են երկու փոխադարձ ուղղահայաց կոորդինատներից մեկի հաջորդական կառավարման համար: Նման համակարգերը օգտագործվում են շրջադարձի վրա

a B C

Բրինձ. 13.4. Վերահսկողության տեսակի սահմանման համար.

ա -դիրքային; բ- ուղղանկյուն; մեջ- ուրվագիծ

մեքենաներ, որոնք վերահսկում են մասերի մշակումը, ինչպիսիք են աստիճանավոր գլանները և ուղղանկյուն եզրագծով ֆրեզերային մասերը:

AT եզրագիծըԿառավարման համակարգը կատարում է միաժամանակյա փոխկապակցված կառավարում մի քանի կոորդինատների երկայնքով հատվածների և կորերի հատվածների երկայնքով, նկ. 13.4, մեջպիտակավորված 1... 6 և r 1, r 2,բարդ պրոֆիլով մասեր ձեռք բերելու համար. Նման համակարգերը օգտագործվում են շրջադարձային, ֆրեզերային, էլեկտրաէրոզիվ մեքենաների, ինչպես նաև եռակցման մեքենաների կառավարման համար։

Բազմաֆունկցիոնալ մեքենաներում, որոնք նախատեսված են միաժամանակ մի քանի գործիքներով բարդ մասերի (օրինակ՝ մարմնի) մշակման համար, ունիվերսալ (դիրքային-ուրվագծային)կառավարման համակարգեր:

Կախված միաժամանակ կառավարվող կոորդինատների քանակից՝ CNC-ները տարբերվում են մեկ, երկու, երեք, չորս, հինգ կամ ավելի կոորդինատների նկատմամբ վերահսկողությամբ։

Կախված շարժիչ սարքերի շարժիչներում օգտագործվող էներգիայի տեսակից, առանձնանում են էլեկտրական շարժիչով CNC-ներ, էլեկտրահիդրավլիկ և էլեկտրաօդաճնշական շարժիչներ։

CNC-ում հիմնականում օգտագործվում են տարբեր սերվո կրիչներ՝ կառուցված փակ (servo) ավտոմատ կառավարման համակարգերի սկզբունքով։ Ավելի քիչ հաճախ, բաց հանգույցի կրիչներ օգտագործվում են միայն քայլային շարժիչների միջոցով, որոնք թույլ են տալիս ուղղակիորեն ծրագրային վերահսկել ինչպես տեղաշարժի արժեքը, այնպես էլ դրա արագությունը:

Servo drive ունեցող սարքերում կարող են օգտագործվել DC և շարժիչներ: փոփոխական հոսանք, ինչպես նաև աստիճանային հիդրավլիկ և օդաճնշական շարժիչներ։ Սերվո շարժիչի շարժիչների պտտման հաճախականությունը պետք է տարբերվի լայն տիրույթում (1000 կամ ավելի անգամ):

Սկավառակներն օգտագործում են տեղաշարժման սենսորներ, որոնք առաջացնում են հետադարձ ազդանշան, որն ուղարկվում է CNC, որտեղ այն համեմատվում է կառավարման ծրագրից ստացված հրամանի ազդանշանի հետ: Սելսինները, պտտվող տրանսֆորմատորները, ինդուկտոսինները, բազմաշրջադարձային պոտենցիոմետրերը օգտագործվում են որպես տեղաշարժման սենսորներ CNC-ի servo drive-ի անալոգային սարքերում: Բացի այդ, CNC servo drive-ի անալոգային սարքերում օգտագործվում են տարբեր տեսակի շարժման կոդ փոխարկիչներ:

Կախված CNC սարքի կառուցվածքից՝ բոլոր համակարգերը բաժանվում են երկու հիմնական տեսակի՝ կառուցված թվային մոդելի սկզբունքով և կառուցված համակարգչի կառուցվածքի վրա։

Համակարգերում, որտեղ CNC սարքը կառուցված է սկզբունքով թվային մոդել,բոլոր գործառնություններն իրականացվում են համապատասխան մասնագիտացված էլեկտրոնային ստորաբաժանումների կողմից՝ խիստ սահմանված գործառույթներով, և այդ ստորաբաժանումների միջև կապերն անփոփոխ են: Բլոկների օգտագործման վրա հիմնված CNC սարքի կառուցման սկզբունքը կոչվում է հստակ սահմանված գործառույթներով միավորներ ագրեգատ.Նման կառավարման սարքը գործում է անփոփոխ ալգորիթմի համաձայն, մինչդեռ բոլոր բլոկները աշխատում են զուգահեռ՝ կատարելով իրենց վերապահված տեղեկատվության փոխակերպման գործողությունները։

Համակարգերում, որտեղ CNC սարքը (CNC) կառուցված է ըստ համակարգչային կառուցվածքը,բլոկներն իրենց բնույթով ունիվերսալ են, և դրանց միջև կապերը կարող են փոփոխվել տվյալ ծրագրին համապատասխան: Վերահսկիչ գործողություններն այս դեպքում կատարվում են հաջորդաբար՝ օգտագործելով կենտրոնական թվաբանական միավորը: Որպես CNC-ի մաս կան պահեստավորման սարքեր՝ գործառնական (RAM) և մշտական (ROM):

RAM-ի և ROM-ի գործարկումն իրականացվում է կառավարման ծրագրի տեսքով ստացված տեղեկատվության մշակման ալգորիթմի համաձայն, այսինքն. այս սարքերը պահանջում են հատուկ ծրագրակազմ: Ավելին, ծրագրաշարը կարող է պահվել ROM-ում, եթե աշխատանքի ալգորիթմների հաճախակի փոփոխություններ չեն պահանջվում, կամ այն կարող է մուտքագրվել մուտքային սարքի միջոցով՝ որպես կառավարման ծրագրի մաս: Նման կառուցվածքը հեշտացնում է CNC սարքի ալգորիթմը շտկելը և այն բարելավելը, քանի որ արտադրված մասերի որակի մասին վիճակագրական տեղեկատվություն է կուտակվում:

Խոստումնալից է ստեղծել CNC սարքեր, որոնք հիմնված են մեկ կամ մի քանի միկրոպրոցեսորների օգտագործման վրա, որոնք կառուցված են խոշոր ինտեգրալ սխեմաների (LSI) վրա, այսինքն. ծրագրավորված միկրոպրոցեսորների վրա հիմնված CNC կառուցելու ագրեգատային սկզբունքի օգտագործումը կոնկրետ առաջադրանքներ. Հնարավոր է միկրոհամակարգչի հիման վրա կառուցել CNC սարք՝ այն լրացնելով միկրոպրոցեսորով կամ կարգավորիչներով՝ տեղեկատվության մշակման համար ծրագրավորվող տրամաբանական սարքերով։ Ապագայում, քանի որ տարրերի բազան բարելավվում է, կարող է ռացիոնալ դառնալ մինի-համակարգչի վրա հիմնված CNC կառուցելը: Սա կընդլայնի CNC-ի ֆունկցիոնալությունը և կհեշտացնի դրանց ընդգրկումը ավելի բարդ ինտեգրված ավտոմատացված արտադրական համակարգերում՝ ավտոմատ գծեր, բաժիններ, սեմինարներ, ճկուն ավտոմատացված արտադրական համակարգեր: Ընդհանրացված ֆունկցիոնալ դիագրամ CNC խառատահաստոց, որը կառուցված է բաց համակարգի սկզբունքով, ներկայացված է Նկ. 13.5. Այստեղ հիմնական շարժման (M1), սնուցման շարժման (M2, MZ), օժանդակ շարժումը - պտուտահաստոցի պտույտը և սնուցումը գործիքներով (M4, M5) հսկիչ ազդանշաններ են ստանում շարժիչի կառավարման միավորից (BUP):

Մուտքային-ելքային սարքը (I/O) ընդունում է կառավարման ծրագիրը կենտրոնական համակարգչից (խմբային հսկողությամբ, երբ կառավարման համակարգը գործում է որպես ճկուն արտադրության համակարգի մաս) կամ կարդում է դակիչ ժապավենից (ինքնավար կառավարմամբ): Միևնույն ժամանակ, կառավարման ծրագիրը, հաշվարկների միջանկյալ արդյունքները, անհրաժեշտ հաստատունները պահվում են հիշողության սարքում (հիշողության մեջ) և, անհրաժեշտության դեպքում, օգտագործվում են հաշվողական սարքի (CD) կողմից՝ TCU-ի վրա կառավարման գործողություններ առաջացնելու համար: Վերջինս պարունակում է էլեկտրոնային կառավարման միավորներ քայլային շարժիչների կամ սխալի ազդանշանի ուժեղացուցիչների համար (սերվո-շարժիչ սարքերում), թրիստորային փոխարկիչներ հիմնական շարժման արագությունը վերահսկելու համար (այս միացումում՝ spindle արագությունը) և այլն։

Կառավարման վահանակը (CP) ունի կոճակներ և ստեղնաշար՝ առանձին բլոկները կառավարելու կամ սկավառակի ձեռքով կառավարելու, ինչպես նաև կառավարման ծրագրի ամբողջական կամ մասնակի (տեղադրման ընթացքում) ձեռքով հիշողության մեջ մուտքագրելու և դրա միջոցով առաջին մասի մշակման համար, որին հաջորդում է ծրագրի խմբագրումը (CNC-ում ուղղակի մուտքագրման ծրագրերով): Կառավարման վահանակը թույլ է տալիս ցուցադրել

ցույց տալու (ցուցասարքի վրա) ծրագրի ցանկացած բլոկ կամ համակարգի կողմից մշակված այլ տեղեկատվություն և ազդարարում անսարքությունների առաջացման մասին:

Դիրքային CNC-ներում, որոնք աշխատում են կոշտ ալգորիթմի համաձայն, VU-ն կարող է բացակայել: Թվային մոդելի սկզբունքով կառուցված ուրվագծային CNC-ներում VU-ն օգտագործվում է որպես ինտերպոլատոր,որը մասնագիտացված բլոկ-միավոր է, որը վերահսկում է մշակման արագությունը միաժամանակ երկու կոորդինատներով: Ինտերպոլատորները կարող են լինել գծային, շրջանաձև, պարաբոլիկ:

Գծային ինտերպոլատորները օգտագործվում են, եթե աշխատանքային մասի ուրվագիծը կարող է ներկայացվել որպես ուղիղ գծի հատվածներ, որոնք տեղակայված են կոորդինատային առանցքների ցանկացած անկյան տակ: Curvilinear հատվածները այս դեպքում մոտավորվում են գծային հատվածներով: Գծային շրջանաձև ինտերպոլատորներ օգտագործվում են բարդ եզրագծով մասերը մշակելիս, որոնք կազմված են շրջանակների տարբեր կամարներից և գծային հատվածներից: Նման ինտերպոլատորներում շրջանագծի աղեղը նշված է ծրագրի մեկ բլոկով, իսկ ընդհանուր կորագիծ ուրվագիծը մոտավորվում է տարբեր շառավղների շրջանակների մի քանի ուղիղ գծերով և կամարներով: Պարաբոլիկ ինտերպոլատորները օգտագործվում են շատ բարդ մասերի մշակման ժամանակ (պտուտակի շեղբեր, տուրբիններ և այլն)։

Համակարգչի կառուցվածքի սկզբունքով կառուցված CNC-ում միկրոպրոցեսորները, ինչպես նաև միկրո և մինի-համակարգիչները օգտագործվում են որպես VU: Մինի-համակարգչի վրա հիմնված CNC-ները առավել խոստումնալից են ավտոմատ արտադրության համար համալիր ինտեգրված համակարգեր ստեղծելիս, ինչպիսիք են տեխնոլոգիական մոդուլները, ավտոմատ գծերը, հատվածները, սեմինարները և ճկուն արտադրական համակարգերը:

Տեխնոլոգիական մոդուլը ավտոմատացված բազմաֆունկցիոնալ մեքենա է և ավտոմատ մանիպուլյատոր, որը միավորված է ընդհանուր ACS-ով:

Տեխնոլոգիական համալիրավտոմատ արտադրական համալիր է՝ բաղկացած մի խումբ CNC մեքենաներից, ավտոմատ մանիպուլյատորից, տրանսպորտից և պահեստավորման սարքեր, միավորված ընդհանուր ACS-ով, որը գործում է կենտրոնական համակարգչից և ապահովում է որոշակի տեսակի մասի ամբողջական կամ մասնակի մշակում։

Ավտոմատ գիծը ավտոմատացված աշխատանքային մեքենաների համալիր է, որը գտնվում է տեխնոլոգիական գործողությունների հաջորդականության մեջ՝ կապված փոխադրամիջոցներով և օժանդակ սարքավորումներ, միավորված ընդհանուր ACS-ով, որը գործում է կենտրոնական համակարգչից և ապահովում է նույն տեսակի մասերի կամ մասերի մշակման ամբողջական ցիկլ:

Ավտոմատացված հատվածը մի քանի ավտոմատացված մեքենաների կամ մոդուլների համալիր է՝ զուգակցված տրանսպորտային համակարգի և մանիպուլյատորների օգնությամբ։

հզոր սարքեր, մեկ խմբի կառավարման համակարգ կենտրոնական համակարգչից, որն ապահովում է միևնույն տեսակի մասերի բարդ մշակում՝ տարբեր գործողությունների հաջորդականությամբ։

Ճկուն արտադրական համակարգեր(GPS) նախատեսված են ավտոմատացված նախագծման և նոր արտադրանքի արտադրության համար փոքրածավալ բազմապրանքային արտադրության պայմաններում:

Պետական հրշեջ ծառայության տեղափոխումը նոր արտադրանքի արտադրությանն ապահովվում է ծրագրային ապահովման միջոցով՝ առանց սարքավորումների ձեռքով վերակառուցման։ GPS-ը միավորում է մի քանի համալիրներ, որոնցից յուրաքանչյուրը կառավարելու համար օգտագործում է տեղական համակարգիչ։ Համար ընդհանուր կառավարում GPS համալիրն օգտագործում է հզոր հիմնական համակարգիչ, իսկ կառավարման ողջ կառուցվածքը հիմնված է հիերարխիկ սկզբունքի վրա։

Նկ. 13.6 ցույց է տրված կառուցվածքային սխեման GPS հսկողություն, որը ներառում է հետևյալ ենթահամակարգերը.

Դիզայն CAD - համակարգ ավտոմատ դիզայննոր արտադրանքի նախագծում, որը բաղկացած է դիզայների ավտոմատ կայաններից (ARM-K);

CAD տեխնոլոգիա՝ ավտոմատ նախագծման համակարգ տեխնոլոգիական գործընթացներնոր արտադրանքի արտադրություն, որը բաղկացած է տեխնոլոգի (ARM-T) ավտոմատ աշխատատեղերից.

OKP համակարգ - գործառնական պլանավորման համակարգ, որը կապված է համակարգչի միջոցով ավտոմատ համակարգարտադրության կառավարում (APCS);

SAP - CNC մեքենաների և ավտոմատ մանիպուլյատորների կառավարման ծրագրերի ավտոմատ պատրաստման համակարգ.

SAC-ը ավտոմատ կառավարման և ախտորոշման համակարգ է, որը վերահսկում է GPS-ում ներառված բոլոր համակարգերի աշխատանքը, ինչպես նաև բոլոր ենթահամակարգերի անսարքությունների ֆիքսումն ու դասակարգումը:

Բացի այդ, ավտոմատացված արտադրական համակարգը ներառում է ենթահամակարգեր 7 ... 7, որոնք ներկայացված են Նկ. 13.6.

Յուրաքանչյուր համակարգում և ենթահամակարգում օգտագործվող համակարգիչների դասը կախված է կատարված առաջադրանքների բարդությունից: Ընդհանուր առմամբ, GPS-ի կառավարումը համակարգչային համալիր է, որը կապված է ավտոմատացված կառավարման համակարգի հետ:

Արդյունաբերական ռոբոտներ

Ռոբոտկոչվում է ավտոմատ մեքենա ֆիզիկական աշխատանքանձի փոխարեն։ Ռոբոտների շրջանակը շատ ընդարձակ է: Տիեզերքի և օվկիանոսների խորությունների ուսումնասիրություն, Գյուղատնտեսություն, տրանսպորտ և արդյունաբերական արտադրություն, շինարարություն - ամենուր նման մեքենաների հրատապ կարիք կա։ Ռոբոտները կարող են փոխարինել մարդուն կյանքի և առողջության համար վտանգավոր պայմաններում աշխատելիս, ազատել նրան միապաղաղ, հոգնեցուցիչ, տհաճ աշխատանքից։ Ամենամեծ զարգացումըներկայումս ստացել են արդյունաբերական ռոբոտներ, որոնք համալիր ավտոմատացման ամենակարեւոր բաղադրիչն են արտադրական գործընթացները. Արդյունաբերական ռոբոտները տարբերվում են ավտոմատացման ավանդական գործիքներից՝ վերարտադրվող շարժումների բազմակողմանիությամբ և դրանք նոր գործառնություններին արագ փոխելու ունակությամբ, ինչպես նաև տեխնոլոգիական սարքավորումների հետ միասին դրանք կոմպլեքսների մեջ միավորելու ունակությամբ:

Ռոբոտները հիմնականում օգտագործվում են մեքենաշինության մեջ աշխատողներին փոխարինելու համար, աշխատում է սպասարկման ոլորտումհաստոցներ, մամլիչներ, վառարաններ և այլն տեխնոլոգիական սարքավորումներ, ինչպես նաև կատարել այնպիսի հիմնական տեխնոլոգիական գործողություններ, ինչպիսիք են եռակցումը, պարզ հավաքում, տրանսպորտ և այլն։ Արդյունաբերական ռոբոտների օգտագործումը հնարավորություն է տալիս ոչ միայն համապարփակ ավտոմատացնել առանձին մեքենաների աշխատանքը, այլև անցնել առանձին հատվածների ավտոմատացմանը, ինչպիսիք են մեքենաշինությունը, դրոշմումը, կետային եռակցումը, ստեղծելով. ռոբոտային համալիրներ.Նման համալիրները պարտադիր են անբաժանելի մասն է GPS - ավելի բարձր համակարգեր (հասանելի է ժամանակակից տեխնոլոգիա) արտադրության ավտոմատացման մակարդակը.

Արդյունաբերական ռոբոտների կատարած հիմնական խնդիրը արտադրության գործընթացում մանիպուլյատիվ գործողություններն են։

Մանիպուլյատիվ գործողություններ- սա օբյեկտների (դատարկներ, պատրաստի մասեր) և գործիքների (գործիքների) տարածության շարժումն ու կողմնորոշումն է: Ելնելով արդյունաբերական ռոբոտի հիմնական առաջադրանքից՝ այն կարող է սահմանվել որպես հավաքածու մեխանիկական ձեռքեր- մանիպուլյատորներ և կառավարման սարք: Ընդհանուր դեպքում ռոբոտը կարող է ունենալ նաև տրանսպորտային միջոցներ։

Ամենապարզ ռոբոտները, որոնց հիմնական խնդիրը կատարելն է որոշակի շարժումներծրագրով տրված (մանիպուլյացիաները) կոչվում են ավտոմատ մանիպուլյատորներ.Կախված կատարված աշխատանքի բարդությունից, կան երեք տեսակի ավտոմատ մանիպուլյատորներ՝ երեք սերունդ:

ռոբոտ ձեռքեր առաջին սերունդաշխատել խիստ ծրագրի համաձայն, և նրանց փոխազդեցությունը շրջակա միջավայրի հետ սահմանափակվում է տարրական արձագանքներով: Առաջին սերնդի ռոբոտները կարող են զգայուն լինել, այսինքն. ունեն հպման սենսորներ (մասնավորապես՝ հպման սենսորներ՝ շոշափելի, որոնք թույլ են տալիս կարգավորել բռնակի սեղմման ուժը): Այն միջավայրը, որտեղ գործում են նման ռոբոտները, պետք է կազմակերպված լինի որոշակի ձևով։ Սա նշանակում է, որ բոլոր իրերը (դատարկ և պատրաստի մասեր, գործիքներ, կառուցվածքային տարրեր, հաստոցներ, սարքավորումներ և այլն) պետք է լինեն որոշակի վայրերում և ունենան որոշակի կողմնորոշում տարածության մեջ։ Այս պահանջը որոշակի սահմանափակումներ է դնում առաջին սերնդի ռոբոտային զենքերի օգտագործման համար:

ռոբոտ ձեռքեր երկրորդ սերունդունեն շրջակա միջավայրի պայմաններին հարմարվելու տարրեր և կարողանում են լուծել ավելի բարդ խնդիրներ. Սրանք զգայուն ռոբոտներ են, որոնք ունեն զգայական սենսորներ, որոնք թույլ են տալիս համակարգել շարժումները՝ հիմնվելով ընկալվող վիճակի ազդանշանների վրա: միջավայրը. Մասնավորապես, դրանք կարող են լինել շոշափելի սենսորներ, որոնք թույլ են տալիս փոխել զարգացած ուժը, տեղորոշման սենսորները (լույս, ուլտրաձայնային, հեռուստացույց, գամմա-ճառագայթ և այլն), որոնք թույլ են տալիս փոխել մանիպուլյատորի հետագիծը, երբ խոչընդոտ է հայտնվում, անհրաժեշտությունը: միավորել մասերը, որոնք հստակ կողմնորոշված չեն տարածության մեջ և այլն:

ռոբոտ ձեռքեր երրորդ սերունդկարողանում են տրամաբանորեն մշակել մուտքային տեղեկատվությունը, այսինքն. ունեն արհեստական ինտելեկտ. Այս ռոբոտներն ունակ են սովորելու և հարմարվելու, կարող են երկխոսություն վարել մարդու օպերատորի հետ, ճանաչել և վերլուծել բարդ իրավիճակներ, ձևավորել հասկացություններ և ստեղծել միջավայրի մոդել, պլանավորել վարքագիծ գործողությունների ծրագրի տեսքով (հաշվի առնելով նախկին փորձը) և այլն։ Օշուն աշխատում է այդպիսի վրա բարդ ալգորիթմհնարավոր է միայն համակարգչով։

Արդյունաբերության այգու հիմքը ներկայումս կազմված է առաջին սերնդի ռոբոտներից՝ որպես ամենապարզ, հուսալի և տնտեսող:

Նկ. 13.7-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս ավտոմատ ռոբոտային թևի սարքը, իսկ նկ. 13.8-ը ցույց է տալիս դրա կառավարման ֆունկցիոնալ դիագրամը: Կառուցվածքային առումով, նման ռոբոտը բաղկացած է երկու հիմնական մասից՝ գործադիր, որը ներառում է մանիպուլյատոր կամ մանիպուլյատոր (M) և շարժման սարք (PM), և հսկիչ, այսինքն՝ ռոբոտի կառավարման սարք (CU):

Ռոբոտի թեւն ունի հորիզոնական թեւ 3, որը կարող է շարժվել ինչպես հորիզոնական (x առանցքի երկայնքով), այնպես էլ ուղղահայաց (x առանցքի երկայնքով): տ)ուղղությունները դարակի համեմատ 2. Այս դեպքում հենարանը կարող է պտտվել a անկյան միջով ուղղահայաց առանցքի 2-ի շուրջ՝ ֆիքսված հիմքի նկատմամբ: 1. Ձեռքի մեխանիզմը ամրացված է թեւի վերջում 4, լրացուցիչ երկու աստիճանի ազատություն ապահովելով 5-ին բռնելու համար՝ թևի երկայնական առանցքի շուրջ ռոտացիա p անկյան տակ և պտտում (ճոճում)՝ ուղղահայաց առանցքի նկատմամբ։ ժամըանկյունում ժամը Մասը ամրացնելու համար բռնակը 5-ը կարող է ավտոմատ կերպով փակվել (շարժումը սլաքի ուղղությամբ ԲԱՅՑ):

(ուղղանկյուն, գլանաձև, գնդաձև, համակցված) աշխատանքային մարմնի շարժական շարժման իրականացման համար (մանիպուլյատորի իրական թևի շարժում), մանիպուլյատորի աշխատանքային տարածքը կարող է լինել զուգահեռականի, գլանաձևի տեսքով, գնդակ և ավելի բարդ տարածական մարմիններ: Քանի որ մանիպուլյատորի թեւը ցույց է տրված Նկ. 13.7, ունի ազատության մեկ պտտվող և երկու թարգմանական աստիճան (շարժունակություն). շարժում առանցքների երկայնքով Xև ժամըև պտտվելով առանցքի 2-ի շուրջ, նրա աշխատանքային տարածքը նման է մխոցի: Խոզանակի շարժում - ռոտացիա առանցքի շուրջ Xև պտտվել առանցքի շուրջը ժամըկողմնորոշվում են. Ավտոմատ ռոբոտային մանիպուլյատորները կարող են ունենալ երեքից յոթ աստիճանի շարժունակություն, և նրանց աշխատանքային մարմնի սարքը կախված է ռոբոտի նպատակից։

Ռոբոտներում, որոնք կատարում են բեռնման և բեռնաթափման գործողություններ, փոխադրումներ, գործիքների փոփոխություն, նրանք օգտագործում են և տարբեր տեսակներգրավում է՝ ապահովելով մանիպուլյացիայի օբյեկտի գրավումը, կողմնորոշումը և պահպանումը: Ռոբոտներում, որոնք կատարում են տեխնոլոգիական գործողություններ, աշխատանքային մարմինը կարող է լինել լակի ատրճանակ, եռակցման գլուխ, բանալին կամ այլ գործիք:

Բռնակների շահագործման սկզբունքները և դիզայնը շատ բազմազան են, քանի որ չափերը, ձևը և ֆիզիկաքիմիական բնութագրերըմանիպուլյացիայի օբյեկտները կարող են շատ տարբեր լինել: Ըստ մանիպուլյացիայի օբյեկտը բռնելու և պահելու մեթոդի, բռնող սարքերը բաժանվում են մեխանիկական, վակուումային, էլեկտրամագնիսական և համակցված:

Մանիպուլյատորի ակտուատորները շարժվում են շարժիչներով, որոնց թիվը կախված է նրա շարժունակության աստիճանների քանակից։ Կան մանիպուլյատորներ, որոնք ունեն մեկ շարժիչ՝ մի քանի աստիճանի ազատության համար, հագեցած ճարմանդներով՝ շարժումը բաշխելու համար։ Շարժիչի շարժիչի տեսակը կախված է մանիպուլյատորի նպատակից և դրա պարամետրերից: Ներկայումս մոտավորապես հավասարապես օգտագործվում են օդաճնշական, հիդրավլիկ և էլեկտրական շարժիչներ։

Շարժական ռոբոտները կարող են ունենալ տարբեր սարքերշարժումներ - հայտնի շարժակազմերից մինչև քայլելու մեխանիզմներ (պեդիպուլյատորներ), որոնք վերջերս մշակվել են:

Ռոբոտային մանիպուլյատորի կառավարման սարքը կարող է պատրաստվել որպես անկախ (կառուցվածքային մեկուսացված) միավոր կամ ներկառուցվել իր գործադիր մասի մարմնում: Սովորաբար կառավարման սարքը (տես Նկար 13.8) ներառում է. կառավարման վահանակ (CP), որը թույլ է տալիս մուտք գործել և կառավարել առաջադրանքը. հիշողության սարք (հիշողություն), որը պահում է աշխատանքային ծրագիրը. մանիպուլյատորի և շարժման սարքի servo drive մեխանիզմներ. ուժեղացուցիչներ; փոխարկիչներ; էլեկտրամատակարարում; հսկիչ տարրեր (ռելեներ, կոնտակտորներ, կծիկներ, ռեակտիվ խողովակներ, շարժման դիստրիբյուտորներ, էլեկտրամագնիսական փականներ և այլն):

Հետադարձ կապի սենսորների թիվը կառավարման միացումում (DOS1, DOS2) որոշվում է մանիպուլյատորի ազատության աստիճանների քանակով և նրա շարժման կոորդինատների քանակով: գործադիր սարք. Դրանք օգտագործվում են հետևորդների շարժման մեջ՝ վերահսկելու մանիպուլյատորի աշխատանքային մարմնի շարժումը և, ընդհանուր առմամբ, նրա ամբողջ ակտուատորը (DA):

Պոտենցիոմետրերը, սելսինները, պտտվող տրանսֆորմատորները, ինդուկտոսինները, կոդավորման փոխարկիչները և այլն օգտագործվում են որպես շարժման հետադարձ կապի սենսորներ ռոբոտային մանիպուլյատորներում։

Զգացող և հարմարվողական ռոբոտները կարող են ստանալ հպման սենսորներ լրացուցիչ տեղեկությունիրենց մանիպուլյատորների գործողության գոտում տիրող փաստացի իրավիճակի մասին։ Որպես սենսորային համակարգում ներառված հպման սենսորներ, բացի շոշափելի և տեղորոշման սենսորներից, ռոբոտային մանիպուլյատորներում կարող են օգտագործվել ցանկացած այլ սենսոր՝ ջերմաստիճան, ճնշում, մագնիսական դաշտը, գույներ և այլն։ Զգայական տեղեկատվությունը մուտքագրվում է հաշվողական սարքի (CD) մեջ՝ ռոբոտի գործողությունը շտկելու համար:

Ռոբոտի թեւը ստեղծում է հիմնական աշխատուժը Y xտեխնոլոգիական սարքավորումների կամ մանիպուլյացիայի օբյեկտի վրա (մշակման կտոր, մաս, գործիք): Բացի այդ, վերահսկողական գործողություններ կարող են կիրառվել տեխնոլոգիական սարքավորումների վրա: (U 1, U 2)և տեխնոլոգիական թիմեր 2անմիջապես գործընթացի կառավարման միավորից (PCU) - արգելափակել սարքավորումների շահագործումը մանիպուլյատորի աշխատանքային շարժումների ընթացքում, փոխել սարքավորումների գործառնական ռեժիմը և այլն: Իր հերթին, այս ռոբոտի վերաբերյալ տեղեկատվության և վերահսկման գործողությունները կարող են ստացվել տեխնոլոգիական սարքավորումներից կամ այլ ռոբոտներից (պայմանականորեն հեռակառավարման սենսորներից):

Ռոբոտային համակարգերում և GPS համակարգերում ռոբոտը կարող է մուտքեր ստանալ G1ավելի բարձր աստիճանի (մակարդակի) կառավարման սարքերից։

Այսպիսով, հիմնական համակարգչից, կառավարման աշխատանքհամալիր կամ GPS, կարող են հայտնվել աշխատանքային նոր ծրագրեր, ինչպես նաև հրամաններ, որոնք ուղղում են տվյալ ծրագիրը կամ համակարգում ռոբոտային թևի գործողությունը այլ ռոբոտների գործողությունների կամ տեխնոլոգիական սարքավորումների շահագործման գործընթացի հետ:

Անցանց վարպետ ազդեցություն G2ստեղծվել է հիշողության մեջ պահվող ծրագրի կողմից: Կարգավորման կամ վերապատրաստման ռեժիմում վարպետի ազդեցությունը G3ստեղծված օպերատորի կողմից PU-ի միջոցով: Այս դեպքում ռոբոտի հաշվողական սարքը կարող է լինել տարբեր մակարդակներում(ցիկլային ռոբոտներում ծրագրի կառավարում WU-ն բացակայում է): Որքան բազմակողմանի լինի ռոբոտը և որքան բարդ լինեն նրա օգնությամբ լուծված խնդիրները, այնքան բարձր է CS-ի մակարդակը՝ միկրոպրոցեսոր, միկրո կամ մինի համակարգիչ: Ռոբոտային համալիրներում և GPS-ում օգտագործվում են միջին և բարձր հզորության համակարգիչներ, ինչպես նաև մի քանի համակարգիչների համալիրներ։

Արդյունաբերական ռոբոտ-մանիպուլյատորները դասակարգվում են ըստ իրենց տեսակի խորհրդանիշի մեջ ներառված մի շարք հետևյալ հիմնական հատկանիշների.

մանիպուլյատորների քանակը (1M, 2M, 3M, ...);

շարժունակության աստիճանների քանակը՝ հաշվի առնելով շարժման սարքը (2; 3 կամ ավելի);

աշխատանքային տարածքի տեսակը (հարթ - Pl, մակերես - Pv, զուգահեռանիպի տեսքով - Pr, գնդաձև - Շ, համակցված - PrTsl, TslSh, PrSh);

բեռնվածքի հզորություն;

Մանիպուլյատորների կրիչների տեսակը (օդաճնշական - Pn, հիդրավլիկ - G, էլեկտրամեխանիկական - E, համակցված - GPn, GE, EPn);

կառավարման համակարգի տեսակը (ցիկլային - C, դիրքային - P, ուրվագիծ - K, խելամիտ ռոբոտ - O, արհեստական ինտելեկտով - I);

ճշգրտության դաս (0; 1; 2; 3):

Օրինակ՝ ռոբոտային ձեռքի հետ խորհրդանիշ 1M4Tsl-5EK1-ն ունի մեկ մանիպուլյատոր՝ չորս աստիճանի ազատությամբ, աշխատանքային տարածքգլանաձև ձև, բեռնատարողություն 5 կգ, էլեկտրամեխանիկական շարժիչ, ուրվագծերի կառավարման համակարգ, առաջին կարգի ճշգրտություն (հետագծի վերարտադրության սխալ 0,01-ից մինչև 0,05%): Ռոբոտին բնութագրող տեղեկատվության մի մասը նշվում է բանավոր (շարժման սարքի, առանձին կամ ընդհանուր շարժիչի առկայություն՝ ըստ ազատության աստիճանների, հարմարվողական կամ ոչ հարմարվողական կառավարում, կատարման տեսակը՝ ջերմապաշտպան, պայթյունակայուն, նորմալ, և այլն):

Նկարը ցույց է տալիս CNC համակարգի ընդհանուր ընդլայնված բլոկային դիագրամը: Այն ներառում է հետևյալ հիմնական տարրերը՝ CNC սարք; Մեքենայի աշխատանքային մարմինների սնուցման կրիչներ և յուրաքանչյուր կառավարվող կոորդինատի համար տեղադրված հետադարձ կապի սենսորներ (DOS): CNC սարքը նախատեսված է մեքենայի աշխատանքային մարմնի կողմից կառավարման գործողություններ իրականացնելու համար՝ դակիչ ժապավենի վրա մուտքագրված կառավարման ծրագրին համապատասխան: Վերահսկիչ ծրագիրը հաջորդաբար ընթերցվում է մեկ շրջանակի մեջ՝ հիշողության բլոկում պահեստավորմամբ, որտեղից այն սնվում է տեխնոլոգիական հրամանների, ինտերպոլացիայի և սնուցման արագությունների բլոկների մեջ: Ինտերպոլացիայի բլոկը մասնագիտացված հաշվողական սարք է (ինտերպոլատոր), որը ձևակերպում է գործիքի շարժման մասնակի հետագիծ կառավարման ծրագրում նշված երկու կամ ավելի կետերի միջև: Այս բլոկի ելքային տեղեկատվությունը մտնում է սնուցման շարժիչի կառավարման միավոր, որը սովորաբար ներկայացվում է որպես իմպուլսների հաջորդականություն յուրաքանչյուր կոորդինատի համար, որի հաճախականությունը որոշում է սնուցման արագությունը, իսկ թիվը՝ շարժման չափը:

Տեղեկատվության մուտքագրման և ընթերցման բլոկը նախատեսված է կառավարման ծրագրի մուտքագրման և ընթերցման համար: Ընթերցանությունը կատարվում է հաջորդաբար տող առ տող մեկ շրջանակում:

Հիշողության բլոկ: Քանի որ տեղեկատվությունը կարդացվում է հաջորդաբար և օգտագործվում է միանգամից մեկ շրջանակում, այն կարդալիս այն պահվում է հիշողության բլոկում: Այստեղ այն նաև վերահսկվում է և ազդանշան է ստեղծվում, երբ դակված ժապավենում սխալ է հայտնաբերվում: Քանի որ տեղեկատվության մշակումն ընթանում է հաջորդաբար շրջանակներով, և մեկ շրջանակից տեղեկատվության ընթերցման ժամանակը մոտավորապես 0,1 - 0,2 վրկ է, տեղեկատվության փոխանցման մեջ բաց է ստացվում, որն անընդունելի է: Հետեւաբար, օգտագործվում է հիշողության երկու բլոկ: Մինչ առաջին հիշողության բլոկի մեկ շրջանակի տեղեկատվությունը մշակվում է, երկրորդ շրջանակը կարդացվում և պահվում է երկրորդ բլոկում: Հիշողության բլոկից ինտերպոլացիոն բլոկի մեջ տեղեկատվության ներմուծման ժամանակը աննշան է: Շատ CNC համակարգերում հիշողության բլոկը կարող է տեղեկատվություն ստանալ՝ շրջանցելով մուտքային բլոկը և կարդալով անմիջապես համակարգչից:

ինտերպոլացիայի բլոկ: Սա մասնագիտացված հաշվողական սարք է, որը գործիքի մասնակի ճանապարհ է կազմում կառավարման ծրագրում նշված երկու կամ ավելի կետերի միջև: Սա CNC ուրվագծային համակարգերի ամենակարեւոր բլոկն է: Բլոկի հիմքը ինտերպոլատորն է, որը, ըստ կառավարման ծրագրով սահմանված ուրվագծային հատվածի թվային պարամետրերի, վերականգնում է f (x, y) ֆունկցիան։ X և Y կոորդինատների արժեքների միջակայքում ինտերպոլատորը հաշվարկում է այս ֆունկցիայի միջանկյալ կետերի կոորդինատային արժեքները:

Ինտերպոլատորի ելքերում ստեղծվում են ժամանակին խստորեն սինխրոնիզացված կառավարման իմպուլսներ՝ մեքենայի աշխատանքային մարմինը համապատասխան կոորդինատային առանցքներով տեղափոխելու համար:

Օգտագործվում են գծային և գծային շրջանաձև ինտերպոլատորներ։ Դրան համապատասխան՝ առաջինները կատարում են գծային ինտերպոլացիա, իսկ երկրորդները՝ գծային և շրջանաձև։

Գծային ինտերպոլյատորը ապահովում է, օրինակ, աշխատանքային մարմնի շարժումը տրամագծով կտրիչով երկու հղման կետերի միջև ուղիղ գծով` տվյալ ուրվագծից արժեքով շեղումով:

Այս դեպքում ինտերպոլատորի համար նախնական տեղեկատվությունը կոորդինատների ավելացումների մեծությունն է և ուղիղ գծով շարժվելու մշակման ժամանակը, այսինքն. , որտեղ S-ը գործիքի սնուցման սահմանված արագությունն է:

Գծային-շրջանաձև ինտերպոլատորի շահագործումը կարող է իրականացվել գնահատման F ֆունկցիայի մեթոդի համաձայն: Մեթոդը կայանում է նրանում, որ երբ ստեղծվում է հաջորդ կառավարման իմպուլսը, տրամաբանական սխեման գնահատում է, թե որ կոորդինատի վրա պետք է թողարկվի այս իմպուլսը: որ հաստոցների աշխատանքային մարմնի ընդհանուր շարժումը հնարավորինս մոտեցնում է նշված եզրագծին.

Ինտերպոլացված գիծը (տես Նկ. ա) այն հարթությունը, որում գտնվում է, բաժանում է երկու շրջանի.<0. Все точки, лежащие теоретически заданной линии, имеют F=0.

Ինտերպոլացիայի հետագիծը կոորդինատային առանցքների երկայնքով տարրական տեղաշարժերի որոշակի հաջորդականություն է կոորդինատներով մեկնարկային կետից մինչև կոորդինատներով վերջնակետ, .

Եթե հետագծի միջանկյալ կետը գտնվում է F>0 շրջանում, ապա հաջորդ քայլը կատարվում է X առանցքի երկայնքով, եթե միջանկյալ կետը գտնվում է F տարածաշրջանում:<0, шаг делается по оси Y. Аналогично происходит работа интерполятора при круговой интерполяции (см. рис. б).

Սնուցման շարժիչի կառավարման միավոր: Ինտերպոլացիայի բլոկից տեղեկատվությունը փոխանցվում է սնուցման շարժիչի կառավարման միավորին, որն այն փոխակերպում է սնուցման կրիչներ կառավարելու համար հարմար ձևի: Վերջինս կատարվում է այնպես, որ յուրաքանչյուր զարկերակ ստանալուց հետո մեքենայի աշխատանքային մարմինը շարժվում է որոշակի քանակությամբ, ինչը բնութագրում է CNC համակարգի դիսկրետությունը։ Երբ յուրաքանչյուր իմպուլս գալիս է, վերահսկվող օբյեկտը շարժվում է որոշակի քանակությամբ, որը կոչվում է իմպուլսային գին, որը սովորաբար կազմում է 0,01 - 0,02 մմ: Կախված մեքենաների վրա օգտագործվող շարժիչի տեսակից (փակ կամ բաց, փուլ կամ ամպլիտուդ), կառավարման միավորները զգալիորեն տարբերվում են: Փակ հանգույցի փուլային տիպի կրիչներում, որոնք օգտագործում են հետադարձ սենսորներ պտտվող տրանսֆորմատորների տեսքով, որոնք գործում են ֆազային փոխարկիչի ռեժիմում, կառավարման ստորաբաժանումները զարկերակային-փուլ AC փոխարկիչներն են և փուլային տարբերակիչները, որոնք համեմատում են ազդանշանի փուլը փուլի ելքում: փոխարկիչ՝ հետադարձ կապի սենսորի փուլով և ելքային տարբերության սխալի ազդանշան դեպի շարժիչ ուժի ուժեղացուցիչ:

Սնուցման արագության բլոկ - ապահովում է ուրվագծի երկայնքով տրված սնուցման արագություն, ինչպես նաև արագացման և դանդաղեցման գործընթացներ մշակման հատվածների սկզբում և վերջում՝ համաձայն տվյալ օրենքի, առավել հաճախ՝ գծային, երբեմն էքսպոնենցիալ: Բացի աշխատանքային սնուցումներից (0,5 - 3000 մմ / րոպե), այս բլոկը, որպես կանոն, ապահովում է նաև պարապուրդի բարձրացված արագությամբ (5000 - 20000 մմ / րոպե):

Կառավարման և ցուցումների վահանակ: Օպերատորը հաղորդակցվում է CNC համակարգի հետ կառավարման և ցուցադրման վահանակի միջոցով: Այս վահանակի օգնությամբ գործարկվում և դադարեցվում է CNC համակարգը՝ գործառնական ռեժիմը ավտոմատից ձեռքով անցնելով և այլն, ինչպես նաև շտկելով սնուցման արագությունը և գործիքների չափերը և փոխելով գործիքի սկզբնական դիրքը բոլոր կամ որոշ կոորդինատներում։ . Այս վահանակը պարունակում է լուսային ազդանշան և թվային ցուցում:

Ծրագրի ուղղման բլոկը օգտագործվում է ծրագրավորված մշակման պարամետրերը փոխելու համար՝ կերակրման արագությունը և գործիքի չափերը (երկարությունը և տրամագիծը):

Պահածոյացված ցիկլերի բլոկը օգտագործվում է ծրագրավորման գործընթացը պարզեցնելու համար, երբ մշակվում են մի մասի կրկնվող տարրերը (օրինակ, հորատում և փորում են անցքեր, պարուրում և այլն), օգտագործվում է պահածոյացված ցիկլերի բլոկ: Օրինակ, այնպիսի շարժումները, ինչպիսին է պատրաստի անցքից արագ դուրս գալը, ծրագրավորված չեն դակված ժապավենի վրա. սա ներառված է համապատասխան ցիկլում (G81):

Տեխնոլոգիական հրամանների բլոկը ապահովում է մեքենայի ցիկլի կառավարումը (դրա ցիկլային ավտոմատացումը), ներառյալ կտրող գործիքի որոնումն ու վերլուծությունը, լիսեռի արագության միացումը, մեքենայի շարժվող աշխատանքային մարմինները և տարբեր կողպեքները սեղմելը և անջատելը:

Էներգամատակարարման բլոկը մատակարարում է անհրաժեշտ մշտական լարումներ և հոսանքներ բոլոր CNC ագրեգատներին սովորական եռաֆազ ցանցից: Այս բլոկի առանձնահատկությունը լարման կայունացուցիչների և ֆիլտրերի առկայությունն է, որոնք պաշտպանում են CNC էլեկտրոնային սխեմաները միջամտությունից, որը միշտ տեղի է ունենում արդյունաբերական էներգիայի ցանցերում:

Հետադարձ կապի սենսորներ (DOS)

DOS-ը նախատեսված է մեքենայի աշխատանքային մարմնի գծային շարժումները վերածելու էլեկտրական ազդանշանների, որոնք տեղեկատվություն են պարունակում շարժումների ուղղության և մեծության մասին:

DOS-ի ամբողջ բազմազանությունը պայմանականորեն կարելի է բաժանել անկյունային (շրջանաձև) և գծային: Շրջանաձև DOS-ը սովորաբար փոխակերպում է կապարի պտուտակի պտտման անկյունը կամ մեքենայի աշխատանքային մարմնի շարժումը դարակաշարի և պինիոնային հանդերձանքի միջոցով: Շրջանաձև DOS-ի առավելությունը նրանց անկախությունն է մեքենայի աշխատանքային մարմնի շարժման երկարությունից, մեքենայի վրա տեղադրման հեշտությունից և շահագործման հեշտությունից: Թերությունները ներառում են աշխատանքային մարմնի տեղաշարժի անուղղակի չափման սկզբունքը և, հետևաբար, չափման սխալը:

Թեմա 1.6. CNC առաջադրանքներ

CNC սարքը մեքենայի նկատմամբ հսկիչ սարքն է: Միևնույն ժամանակ, այն ինքնին վերահսկման օբյեկտ է շրջակա միջավայրի հետ շփվելիս, որն է օպերատորը, վերին մակարդակի համակարգիչը և այլն։ Եթե այս դիրքերից դիտարկենք այն խնդիրները, որոնք այն պետք է լուծի, ապա կարելի է առանձնացնել հետևյալ խնդիրները.

Երկրաչափական առաջադրանքը CNC-ի փոխազդեցությունն է մեքենայի հետ՝ վերահսկելու մասի ձևավորումը: Այս խնդրի լուծումը գծագրի երկրաչափական տեղեկատվության ցուցադրումն է մեքենայի աշխատանքային մարմինների այնպիսի շարժումների մի շարքում, որոնք գծագիրը նյութականացնում են արտադրանքի:

Տրամաբանական խնդիրն է վերահսկել դիսկրետ էլեկտրաավտոմատիկա, այսինքն. մեքենայի վրա օժանդակ գործողությունների ավտոմատացում (գործիքների սեղմում, գործիքի փոփոխություն և այլն):

Տեխնոլոգիական մարտահրավերը աշխատանքային հոսքը կառավարելն է և մասերի մշակման պահանջվող որակին հասնել ավելի ցածր գնով:

Տերմինալային խնդիրը CNC-ի փոխազդեցությունն է շրջակա միջավայրի հետ:

երկրաչափական խնդիր

Երկրաչափական առաջադրանքի էությունը կարելի է սահմանել հետևյալ կերպ. գծագրի երկրաչափական տեղեկատվությունը ցուցադրել հաստոցային այնպիսի ձևավորող շարժումների ագրեգատի մեջ, որոնք նյութականացնում են գծագիրը վերջնական արտադրանքում: Յուրաքանչյուր մեքենա ունի էլեկտրական սկավառակների իր հավաքածուն, որոնք տեղակայված են ըստ կոորդինատների համակարգի: Էլեկտրական շարժիչները տեղակայված են այնպես, որ ապահովեն համապատասխան դասի մասերի մշակումը, այսինքն. շարժելով գործիքը (կամ աշխատանքային մասը) ուղեցույցների երկայնքով:

Օրինակ, շրջադարձային խմբի մեքենաների վրա մասի պրոֆիլը ձևավորվում է գործիքը մեկ հարթությունում տեղափոխելու միջոցով, ուստի այս խմբի մեքենաները հագեցած են երկու շարժիչների մի շարքով, որոնք գործիքը տեղափոխում են երկայնական և լայնակի ուղեցույցների երկայնքով:

Տրամաբանական առաջադրանք

Բազմաթիվ օժանդակ գործողություններ, որոնք նաև կոչվում են տեխնոլոգիական, ավտոմատացված են ժամանակակից CNC մեքենաների վրա: Դրանք ներառում են. Այս բոլոր գործառույթներն իրականացվում են ցիկլային էլեկտրաավտոմատիկայի համակարգով՝ մեխանիզմների և մեխանիզմների խմբերի ավտոմատ կառավարման համակարգ, որի վարքագիծը որոշվում է մի շարք դիսկրետ գործողություններով՝ հաջորդականության և զուգահեռականության հարաբերություններով: Ավելին, անհատական գործողությունները սկսվում են էլեկտրական կառավարման ազդանշաններով, և դրանց փոփոխության պայմանները ձևավորվում են կառավարման օբյեկտից եկող տեղեկատվական ազդանշանների ազդեցության ներքո: CNC մեքենայի վրա կատարված բոլոր բարդ ցիկլային գործընթացները կարող են ներկայացվել որպես ավտոմատացման ցիկլեր և գործողություններ: CNC մեքենայի ավտոմատացման ցիկլը գործողությունների հաջորդականություն է, որը կոչվում է կառավարման ծրագրի հետևյալ երեք տեղեկատվական բառերից մեկով. «Հիմնական շարժման արագություն», «Գործիքների գործառույթ», «Օժանդակ գործառույթ»: Ավտոմատացման ցիկլը բաղկացած է գործողություններից, և գործողությունը կարելի է հասկանալ որպես մեկ շարժիչի կողմից իրականացվող դիսկրետ մեխանիզմի ցանկացած անկախ գործողություն, որը բացվում է անկախ կառավարման ազդանշանով, հաստատված կամ չհաստատված, երբ փակվում է տեղեկատվական ազդանշանով:

«Հիմնական շարժման արագություն» տեղեկատվական բառը սկսվում է S հասցեով, որին հաջորդում է թվերի համակցությունը, որը տարբեր դեպքերում որոշում է կամ կտրման արագությունը, կամ սպինդի արագությունը: Հիմնական շարժման արագությունը կոդավորելու համար օգտագործվում են ուղղակի նշանակման մեթոդները, երկրաչափական և թվաբանական առաջընթացները և խորհրդանշական մեթոդը։

Ուղղակի նշանակման մեթոդն ամենաակնհայտն է. S800 բառը նշանակում է, օրինակ, ցիկլ կանչել, որը արագությունը սահմանում է 800 րոպե-1: Երկրաչափական պրոգրեսիայի մեթոդով կոդավորելիս ռոտացիայի հաճախականությունը նշանակվում է պայմանական կոդով 00, .... 98, իսկ իրական արժեքները կազմում են երկրաչափական պրոգրեսիա՝ 0; 1.12; 1,25; 1,40; ...; 80000.

«Գործիքների գործառույթ» տեղեկատվական բառը սկսվում է T հասցեով, որին հաջորդում է թվերի մեկ կամ երկու խումբ: Առաջին դեպքում բառը ցույց է տալիս միայն կանչված գործիքի համարը, իսկ այս գործիքի օֆսեթ թիվը որոշվում է մեկ այլ բառով՝ D հասցեով: Երկրորդ դեպքում թվանշանների երկրորդ խումբը նշում է գործիքի երկարության թիվը. դիրքը կամ տրամագիծը օֆսեթ: Օրինակ, Т1218 բառում` Т – հասցե, 12 – գործիքի համարը; 18 - ուղղիչ համարը:

«Օժանդակ գործառույթ» տեղեկատվական բառը սահմանում է տարբեր հրամաններ մեքենայի ցիկլային մեխանիզմներին և հենց CNC-ին: Օժանդակ գործառույթները սահմանվում են M հասցեով բառերով և պայմանական երկնիշ կոդի համակցությունով 00, ..., 99: Որոշ սովորաբար օգտագործվող օժանդակ գործառույթներ տրված են Աղյուսակում: 1.2. Այլ օժանդակ գործառույթներ են ներդրվում հատուկ մեքենա և հատուկ CNC սարք ստեղծելիս:

Թվային հսկողությունՄետաղահատ մեքենաները կոչվում են մեքենայի աշխատանքային մարմինների կառավարում, երբ մշակվում է աշխատանքային մասը ըստ կառավարման ծրագրի, որը հատուկ լեզվով այբբենական կոդով (խորհրդանշական ձևով) հրամանների հաջորդականություն է: CNC համակարգերի և նախկինում դիտարկված կառավարման համակարգերի միջև հիմնարար տարբերությունը կայանում է կառավարման ազդանշանների հաջորդականությունը հաշվարկելու և դրանք մեքենայի աշխատանքային մարմիններին փոխանցելու մեթոդի մեջ:

Գծանկարում տեխնոլոգիական տեղեկատվությունը ներկայացված է գրաֆիկական պատկերների (ուրվագծային), թվերի (չափերի), նշանների (կոպտություն), տեքստի և այլնի տեսքով։ Նախկինում դիտարկված կառավարման համակարգերում մշակման ծրագիրը մարմնավորված է ֆիզիկական անալոգներով՝ պատճենահանող սարքեր, տեսախցիկներ, ճամփորդական կանգառներ, կարկատան պանելների խրոցակների դիրքը և այլն: Դրանց արտադրությունը շատ աշխատատար գործընթաց է և ուղեկցվում է հաշվարկի սխալներով։ պատճենահանող սարքի պրոֆիլը և դրանց արտադրության սխալները: Գործելու ժամանակ ատացինպատճենահանող սարքերը մաշվում են, ինչը լրացուցիչ սխալ է առաջացնում:

CNC համակարգերում կառավարման ծրագիրը ներառում է.

PLC հրամաններին նման տեխնոլոգիական հրամաններ (գործիքների ընտրություն, սպինդի արագության և սնուցման արագության կարգավորում, հովացուցիչ նյութի միացում/անջատում և այլն);

Աշխատանքային մարմինը որոշակի հետագծով տեղափոխելու երկրաչափական հրամաններ, որոնք հասանելի չեն PLC-ում (ՌՕ-ի հաջորդական դիրքերի կոորդինատների սահմանում).

Նախապատրաստական հրամաններ, որոնք ծառայում են ինքնին կառավարելու սարքը և սահմանում են դրա գործառնական ռեժիմները:

Յուրաքանչյուր հրաման իրենից ներկայացնում է սիմվոլների և թվերի մի շարք, որոնք հեշտությամբ հասանելի են մարդու (CNC սարքերի տեխնոլոգ-ծրագրավորող) ըմբռնմանը, ինչը հեշտացնում է ծրագրավորումը և նվազեցնում ծրագրում առկա սխալների քանակը: Ստորև բերված են CNC-ի ծրագրավորման ժամանակ օգտագործվող հիմնական տերմինները:

Մաս զրոյական կետ(զրո մաս) - մաս կետ, որի կոորդինատները վերցվում են որպես զրո կոորդինատային համակարգում, որը կապված է մասի հետ: Մասի զրոյից հանվում են մշակված մակերեսների չափերը։ Մեքենայի զրոյական կետ(մեքենայի զրո) - տարածության մի կետ, որն ունի մեքենայի հետ կապված կոորդինատների համակարգում զրոյական կոորդինատներ (սովորաբար համընկնում է սարքի բազային կետի հետ): Հաստոցաշինական համակարգի կոորդինատային առանցքները սովորաբար զուգահեռ են մեքենայի ուղեցույցներին և պտուտակի պտտման առանցքին.

Բրինձ. 6.4. Հաշվարկված հետագծերի օրինակներ

Գործիքների կենտրոն -գործիքի ֆիքսված կետը ամրակցի նկատմամբ, որի համար հաշվարկվում է հետագիծը: Կտրիչի համար սա նրա գագաթն է, կտրիչի համար դա կտրիչի առանցքի հատման կետն է իր ծայրամասային դեմքով:

Մեքենայի կոորդինատային համակարգը որոշվում է մեքենայի նախագծով, և յուրաքանչյուր մաս կարող է ունենալ մեկ կամ մի քանի իր սեփական կոորդինատային համակարգերը, որոնք որոշվում են մշակման ենթակա մակերեսները նկարագրելու հարմարության հիման վրա: NC երկրաչափական հրամանները նշված են մասի կոորդինատային համակարգում և փոխանցվում են մեքենայի կոորդինատային համակարգին NC-ի կատարման ընթացքում:

Ելակետ(մեքենա) - կետ մեքենայի կոորդինատային համակարգում, որն օգտագործվում է որպես NC գործողության մեկնարկային կետ, որը կապում է մեքենայի զրոյական մասը և զրոյական մասը:

Մոտավոր հետագիծ -գործիքի կենտրոնի հետագիծը, որը հաշվարկվում է մշակված մակերեսների երկրաչափությունից՝ հաշվի առնելով գործիքի երկրաչափությունը։ Ամենապարզ դեպքում հաշվարկված հետագիծը համընկնում է մասի ուրվագծի հետ (օրինակ՝ պտտվելիս, երբ գործիքի կենտրոնը գործիքի ծայրն է)։ Սա կարող է լինել հավասար հեռավոր կոր (նկ. 6.4, ա) կամ ավելի բարդ կոր (նկ. 6.4, բ).

Հղում երկրաչափականկամ տեխնոլոգիական կետ -սա հաշվարկված հետագծի այն կետն է, որտեղ փոխվում է հետագիծը նկարագրող օրենքը կամ փոխվում են մշակման պայմանները:

Ստորև ներկայացված է CNC ծրագրավորման ունիվերսալ լեզվով CLDATA (Catter Location Data - տվյալներ կտրող եզրի դիրքի մասին) ամենապարզ ծրագիրը գլանաձև մակերևույթի արտաքին շրջադարձի և ծայրամասի երեսը կտրելու համար (նկ. 6.5) մեկնաբանություններով, կազմված համաձայն. ISO ստանդարտը:

Հետագծի կետերի կոորդինատները սահմանվում են մասի զրոյական կետից, որն այս օրինակում մասի առանցքի հատման կետն է իր աջ ծայրի հետ, Z առանցքը ուղղվում է մասի առանցքի երկայնքով դեպի աջ, առանցքը. X - շառավիղով:

Բրինձ. 6.5. CNC մեքենայի վրա արտաքին գլանաձև մակերեսը շրջելու և ծայրամասային երեսը կտրելու սխեման

N10 G90 G95 S670 M4 - երթուղու կետերի կոորդինատները - բացարձակ (G90), spindle արագության կարգավորում. սահմանել պտտման արագությունը (G95) 670 rpm (S670)), հակառակ ուղղությամբ ռոտացիա (M4);

N15 GO X50 Z1.5 T1l M8 - արագ գործիքի մոտեցում. 11 (T11) կոդով գործիքի դիրքավորումը (GO) X = 50 մմ (X50), Z = 1.5 մմ (Z1.5), 1 կոորդինատներով կետին: , 5 մմ - կապարի հատված, միացրեք հովացումը 8 կոդով (M8);

N20 Gl Z-10 F0.35 - աշխատանքային ինսուլտ - շրջադարձ՝ գծային

ինտերպոլացիա (G1) (հետագիծ - ուղիղ գծի հատված) նախորդ կետից X = 50 մմ, Z = 1,5 մմ մինչև նույն X կոորդինատով կետը և Z կոորդինատը - -10 մմ (Z-10) առանցքային սնուցմամբ S = 0: , 35 մմ/շրջադարձ (F0.35);

N25 G95 S837 M4 - spindle-ի արագության կարգավորում. ես սահմանել եմ արագությունը (G95) 837 rpm (S837)), ռոտացիա կրկին ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ;

N30 Gl X56 F0.3 - դեպի վեր 5+1 մմ. գծային ինտերպոլացիա (G1) մինչև X = 56 մմ կետ, Z = -10 մմ (X56) ճառագայթային սնուցմամբ S = 0.3 մմ/շրջադարձ (F0. 3);

N35 GO X70 Z30 - գործիքի արագ ետ քաշում դեպի աջ. դիրքավորում X = 70 մմ, Z = 30 մմ (Z30);

N40 M02 - ծրագրի ավարտ.

Ծրագիրը մուտքագրվում է դակիչ ժապավենի վրա կամ ձայնագրվում է մագնիսական ժապավենի կամ սկավառակի վրա, որից հետո հրամանները մուտքագրվում են CNC, վերծանվում, CNC-ը հրամաններ է տալիս մեքենայի աշխատանքային մարմիններին, սպասում է ընթացիկ հրամանի ավարտին և անցնում է հաջորդին: Յուրաքանչյուր հրաման նախատեսում է մեքենայի կառավարման համակարգերի կողմից բարդ գործողությունների ավտոմատ կատարում՝ կապված աշխատանքային մարմինների ժամանակին շարժման հետ՝ արտաքին միջավայրից անկարգությունների պայմաններում (սնուցման լարման տատանումներ, աշխատանքային մասի կարծրություն, շփում և այլն): - Հրամանները կատարվում են հաջորդաբար, հաջորդ հրամանին անցումը հնարավոր է միայն ընթացիկի ավարտից հետո։

Կառավարման ծրագրի բլոկ - UE-ի մի մասը, որը կատարվում է որպես ամբողջություն (գործիքների մատակարարում, անցում և այլն): Արգելափակելկամ վերահսկողության ծրագրի ղեկավար -տեխնոլոգիական համակարգի մեկ պարամետրով կատարված շրջանակների մի շարք (վերը նշված օրինակը): Վերահսկիչ ծրագրի հիմնական շրջանակը- վերամշակումը դադարեցնելուց հետո առաջինը սահմանում է տեխնոլոգիական համակարգի նոր կարգավորումները, որոնք անհրաժեշտ են մշակումը շարունակելու համար: Բլոկի (գլխի) մնացած շրջանակները հաջորդական փոփոխություն են սահմանում հիմնական շրջանակով սահմանված կարգավորումներում։

ROM-ում CNC-ը տեղադրվում է հսկիչ ազդանշանների հաջորդականության ենթածրագրերի տեսքով, որոնք անհրաժեշտ են մեքենայի համար՝ աշխատանքային մասի մշակման հետ կապված հիմնական գործողությունները կատարելու համար: CNC-ն թարգմանիչ է, որը վերծանում է հաջորդ NC հրամանը և գործարկում է համապատասխան ենթածրագրը՝ այս հրամանի կատարման համար (օրինակ՝ գործիքի արագ մոտեցման վերահսկման ենթակարգը դեպի ցանկալի կետ G0), որը հանգեցնում է ռելեների, ճիրանների աշխատանքին, ճամփորդական անջատիչներ և այլն: և ապահովում է տարբեր տեխնոլոգիական հրամանների կատարում (գործիքների փոփոխություն, լիսեռի արագության միացում, տրամաչափի շարժում և այլն):

Մշտական ցիկլ - NC հրամանների հաճախակի հանդիպող հաջորդականություն, որը նախատեսված է որպես ստանդարտ CNC ենթածրագր, որը կոչվում է մեկ NC մակրո հրահանգով (օրինակ՝ ենթածրագրեր՝ գլանաձև մակերեսը պտտելու, պարուրելու, անցքեր փորելու համար): Օղակների օգտագործումը հեշտացնում է ծրագրավորումը և նվազեցնում NC-ի երկարությունը:

Ինտերպոլատոր- CNC բլոկը, որը պատասխանատու է հետագծի միջանկյալ կետերի կոորդինատների հաշվարկման համար, որոնք գործիքը պետք է անցնի NC-ում նշված կետերի միջև: Ինտերպոլատորը որպես մուտքային տվյալ ունի NC հրաման՝ գործիքը եզրագծի երկայնքով սկզբից մինչև վերջնակետ տեղափոխելու համար ուղիղ գծի հատվածի, շրջանաձև աղեղի և այլնի տեսքով, օրինակ.

N15 G0 X50 Z1.5 T1l M8 - արագ մոտեցում ուղիղ գծով;

N20 Gl Z-10 F0.35 - աշխատանքային հարված ուղիղ գծով:

Ինտերպոլատորի աշխատանքի արդյունքը ճիշտ ժամանակին թողարկված սնուցումների շարժման համար հսկիչ իմպուլսների հաջորդականությունն է՝ ապահովելով տրամաչափի պահանջվող արագությունը և շարժման չափը կամ պահանջվող օրենքները: X(տ), Յ{ տ), Զ(տ) աշխատանքային մարմնի կոորդինատների ժամանակին փոփոխությունները. Դա ինտերպոլատորն է, որը հանդիսանում է բազմակորդինատային սնուցման շարժիչի ավտոմատ կառավարման համակարգի վարպետը, որը վերարտադրում է պահանջվող հետագիծը:

1 մկմ կարգի հետագծային վերարտադրության ճշգրտությունն ապահովելու համար (դիրքի սենսորների ճշգրտությունը և տրամաչափի դիրքավորման ճշգրտությունը մոտ 1 մկմ են), ինտերպոլյատորը ստեղծում է կառավարման իմպուլսներ յուրաքանչյուր 5 ... 10 մկմ, ինչը պահանջում է բարձր արագություն։ դրանից.

Ինտերպոլատորի ալգորիթմը պարզեցնելու համար տրված կորագիծ եզրագիծը սովորաբար ձևավորվում է ուղիղ գծերի հատվածներից կամ շրջանագծերի կամարներից, և հաճախ տարբեր կոորդինատային առանցքներով շարժման քայլերը կատարվում են ոչ թե միաժամանակ, այլ հերթափոխով։ Այնուամենայնիվ, հսկիչ գործողությունների թողարկման բարձր հաճախականության և մեխանիկական շարժիչ ագրեգատների իներցիայի պատճառով կոտրված հետագիծը հարթվում է դեպի հարթ կորագիծ եզրագիծ:

UE-ն կազմված է ինչ-որ ստանդարտ գործիքի հիման վրա, իրական գործիքն ունի տարբեր չափեր և մաշվում է շահագործման ընթացքում: Յուրաքանչյուր գործիքի համար UE-ի նոր տարբերակի ձևավորումը աշխատատար է, մեծ թվով UE տարբերակներ պահելը անհարմար է: CNC մեքենաներում ուղղման հնարավորությունն ապահովված է՝ CNC կարգավորումները ձեռքով կամ NC հրամաններով կոնկրետ գործիքի համար: NC-ն կատարելիս յուրաքանչյուր հրաման ինքնաբերաբար կկարգավորվի՝ հաշվի առնելով գործիքի իրական վերելքը (զուգահեռ թարգմանությամբ) և կտրող եզրի շառավիղը (հաշվելով հավասար հեռավորությունը): Նկ. 6.5-ը ցույց է տալիս UE-ում նշված գործիքի ծայրի հետագիծը և բազային կետի հետագիծը Ֆ գործիքակալ՝ վերև տեղափոխված կողմից Լ x - կտրիչի շեղումը առանցքի երկայնքով X և իրավունք Լ զ - գործիքի վերելքը Z առանցքի երկայնքով

Հնարավոր է ավտոմատ կերպով շտկել հետագիծը՝ հաշվի առնելով գործիքի քիթը (վերածման ուղղումը) կամ սնուցման շտկումը՝ կտրող ուժերի անընդունելի աճով, լիսեռի շարժման ոլորող մոմենտով, թրթռումներով (հարմարվողական կառավարում): Այս դեպքում տեղի է ունենում բազմաստիճան ուղղում, որը փոխվում է։ մշակման ընթացքում։

CNC համակարգերը բաժանված են դիրքային համակարգեր,իրականացնելով աշխատանքային մարմնի տեղադրումը տարածության տվյալ կետում, և շարժման հետագիծը որոշվում է հենց CNC-ի կողմից, և ուրվագծային համակարգեր,ապահովելով աշխատանքային մարմնի շարժումը ԵՏ-ում նշված հետագծի երկայնքով՝ տվյալ եզրագծային արագությամբ.

Դիրքային համակարգերը բնորոշ են հորատման, կետային եռակցման, կտրման աշխատանքների համար, երբ հետագիծը նշանակություն չունի, և շարժումը սովորաբար կատարվում է ուղիղ գծով, կոորդինատների այլընտրանքային կամ միաժամանակյա փոփոխություններով:

CNC ուրվագծային համակարգերն օգտագործվում են շրջադարձային և ֆրեզերային մեքենաների մակերևույթի մշակման համար, երբ անհրաժեշտ մակերեսը վերարտադրվում է գործիքի և մշակման մասի համատեղ շարժումով: CNC ուրվագծային համակարգերը սովորաբար ներառում են դիրքային համակարգերի գործառույթները: Այսպիսով, վերը նշված UE-ն կազմվել է խառատահաստոցի ուրվագծային կառավարման սարքի համար (աշխատանքային հարվածի ընթացքում կտրողի հետագիծը սահմանվում է G1 հրամանով), սակայն UE-ում կա աշխատանքի արագ մոտեցման հրաման. դիրքային համակարգերի համար բնորոշ մարմին (CO):

CNC-ում կոորդինատների երկայնքով շարժման կոշտ համաժամացման և spindle-ի պտտման համար հիմնական սկավառակի պտտման արագության սենսորից իմպուլսները կարող են օգտագործվել որպես ժամացույցի գեներատոր (համակարգչում ժամանակաչափի փոխարեն): Մեքենայի շարժիչները կառավարվում են հիմնականում իմպուլսներով, հետևաբար CNC-ն իմպուլսային սարք է, որը հագեցած է USO-ով՝ իմպուլսային մուտքերով և ելքերով:

Էլեկտրոնիկայի արագ զարգացումը հանգեցրել է CNC-ի մշտական բարդացմանը: Ամենապարզը NC դասի CNC համակարգերն են (Թվային կառավարում):

CNC-ների հաջորդ սերունդը SNC (Stored Numeric Control) դասի համակարգերն էին, որոնք կառուցված էին ավելի մեծ հուսալիությամբ և հնարավորություններով և ավելի փոքր չափերով ինտեգրալ սխեմաների վրա, ինչը հանգեցրեց մուտքային լեզվի հրամանների հզորության բարձրացմանը, ծրագրավորման պարզեցմանը և չափի կրճատմանը: NC. Այս դասի համակարգերն ունեին բավարար օպերատիվ հիշողություն՝ ամբողջ NC-ն անգիր անելու համար; Սա հնարավոր դարձրեց NC-ի մեկ մուտքագրումը RAM և դրա բազմակի կատարումը մի շարք մասերի մշակման ժամանակ, այս համակարգերի գործառնական բնութագրերը զգալիորեն բարելավվել են:

Կառավարման մինիհամակարգչի օգտագործումը որպես CNC հատուկ կառավարման միավորների փոխարեն հանգեցրեց DNC (Direct Numeric Control) դասի համակարգերի ստեղծմանը։ Այն ժամանակվա մինիհամակարգչի բարձր արժեքի և մեծ չափերի պատճառով համակարգիչը գտնվում էր մշակման տարածքից դուրս և միաժամանակ կառավարում էր մի քանի մեքենաներ։

Ունիվերսալ համակարգչի օգտագործումը որպես CNC թույլատրվում է.

իրականացնել կառավարման ալգորիթմներ համակարգչային ծրագրերի տեսքով, ինչը հանգեցրեց համակարգի ճկունությանը.

կառուցել UE հզոր հրամաններից՝ օգտագործելով ենթածրագրեր-ցիկլեր, ինչը հեշտացնում է ծրագրավորումը և կարճացնում UE-ն;

բեռնել UE-ն դակված ժապավենից, մագնիսական սկավառակից կամ փոխանցել դրանք արխիվից ցանցով:

Միկրոհամակարգիչների հայտնվելով հնարավոր դարձավ CNC-ն ուղղակիորեն մեքենայի վրա տեղադրել այս կոնկրետ մեքենայի հետ կապված: Այս դասի համակարգերը կոչվում են CNC (Computer Numeric Control) և ունեն հետևյալ հատկանիշները.

միևնույն տեսակի համակարգիչներն օգտագործվում են մի շարք մեքենաներ կառավարելու համար, ինչը հնարավորություն է տալիս միավորել CNC-ն, նվազեցնել դրանց արժեքը, բարձրացնել հուսալիությունը և պարզեցնել CNC ծրագրավորումը.

ROM չիպի մեջ ներառված են մեքենայի հատուկ կառավարման ալգորիթմներ, որոնք ապահովում են դրանց պահպանման հուսալիությունը և CNC-ի ճկունությունը՝ շնորհիվ ROM չիպը մյուսով փոխարինելու հեշտությամբ:

Հաստոցները, ռոբոտները, տրանսպորտային սարքերը և այլն կառավարող անհատական CNC համակարգերի միացումը համակարգչային ցանցի միջոցով, NC արխիվները պահող և առանձին CNC սարքավորումների աշխատանքը փոխկապակցող համակարգչի հետ հանգեցրել է. դեպիճկուն արտադրական համակարգերի ստեղծում. Այս համակարգերում կենտրոնական համակարգիչը համաժամացնում է FMS-ում ներառված բոլոր CNC-ների աշխատանքը, վերահսկում է հանգույցների առողջությունը, ծառայում է որպես օպերատորի կոնսոլ, ցանցի միջոցով միացված է ավելի բարձր մակարդակի կառավարման համակարգերին՝ արտադրության ավտոմատ կառավարման համակարգեր (APCS) , ավտոմատ նախագծման համակարգեր և այլն, որն ապահովում է հումքի, գործիքների և այլնի անխափան մատակարարում։

Որպես CNC դասի CNC օգտագործվող համակարգիչների հզորության աճը հանգեցրել է HNC (Handled Numeric Control) դասի համակարգերի ստեղծմանը, որոնք հագեցած են հզոր պրոցեսորով, մագնիսական սկավառակով և բարձրորակ էկրանով, որը թույլ է տալիս պարզ ձեռքով մուտքագրել և կարգաբերել NC-ը: մեքենայի վրա՝ օգտագործելով օժանդակ ծրագրավորման գործիքներ:

Որքան հզոր է CNC-ն, այնքան ավելի հզոր են նրա մուտքային լեզվի օպերատորները (մինչև CLDATA), որքան կարճ և հստակ է NC-ն, այնքան քիչ սխալներ, այնքան հեշտ է CNC-ի ձեռքով և ավտոմատացված ծրագրավորումը:

Բարդ մասերի մշակման համար NC-ի կազմումը պահանջում է բարձր որակավորում ունեցող ծրագրավորող, և դրա սխալները հանգեցնում են թանկարժեք սարքավորումների խափանումների և մարդկանց վնասվածքների: Հետևաբար, ձեռքով ծրագրավորումը փոխարինվում է ավտոմատացվածով, որի դեպքում անձը, երկխոսելով ընդհանուր նշանակության համակարգչի վրա տեղադրված CNC ծրագրավորման ավտոմատացման համակարգի (SAP) հետ, լուծում է տեխնոլոգիական խնդիրներ, իսկ CAP-ը կատարում է հրամանների մանրամասն տքնաջան կատարումը: CNC.

Նկ. 6.6-ը ցույց է տալիս CNC-ի համար ծրագրի ստեղծման և կատարման դիագրամ: Մասի երկրաչափությունը և տեխնոլոգիական տեղեկատվությունը նշվում են կամ օպերատորների տեսքով SAP-ի նախնական տվյալները նկարագրելու համար (սովորաբար ընդհանուր ընդունված APT լեզվի տարբերակներից մեկը), կամ տվյալների պատրաստման ծրագրի հետ երկխոսության մեջ՝ պատկերելով երկրաչափությունը։ մասի գրաֆիկական խմբագրիչում և ընտրելով տեղեկատվություն համակարգչի կողմից առաջարկվող աղյուսակներից և մենյուներից:

Ցանկացած SAP-ը ծրագրավորման ծրագրերի մի շարք է, ներառյալ այնպիսի ծրագրեր, ինչպիսիք են նախապրոցեսորը, պրոցեսորը և հետպրոցեսորը:

SAP նախապրոցեսորը նախատեսված է նախնական տվյալների նախնական վերլուծության համար: SAP պրոցեսորը հաշվարկում է հետագիծը, հղման կետերը և ձևավորում է NC-ը, սովորաբար CLDATA-ում` որոշ վերացական CNC-ի ծրագրավորման լեզու, որը ընդունված է որպես ստանդարտ: Եթե իրական մեքենայի CNC-ն իր մուտքային լեզվով պահանջում է NC, ապա NC-ն թարգմանվում է այդ լեզվով SAP հետպրոցեսորում: Հաջորդը, NC-ը բեռնվում է CNC-ի մեջ և գործարկվում:

Օպերատորները հերթով վերծանվում են կառավարման սարքում (ՄՄ), որն ըստ անհրաժեշտության հսկիչ իմպուլսներ է թողարկում հիմնական շարժիչ շարժիչի կարգավորիչներին, գործիքների կռվան և այլն: Երկրաչափական հրամանները փոխանցվում են ինտերպոլատորին, որը սնուցման շարժիչին սահմանում է գործիքների կենտրոնի կոորդինատները փոխելու համար անհրաժեշտ օրենքները: Ուղղիչը հաշվի է առնում գործիքի իրական երկրաչափության առանձնահատկությունները, որից հետո հսկիչ իմպուլսները սնվում են սնուցման շարժիչին:

Մշակման ընթացքում համապատասխան սենսորները վերահսկում են ագույցների և էլեկտրական շարժիչների աշխատանքը, տրամաչափի դիրքը, հիմնական շարժիչի ոլորող մոմենտը, կտրող ուժերը, թրթռման մակարդակները և այլն:

SAP CNC-ն հենվում է տվյալների բանկերի (DBD) վրա, որոնք պարունակում են հետևյալ բաղադրիչները.

Տիպիկ մակերևույթների մշակման սխեմաներ և ճշգրտումներ (արտաքին/ներքին շրջադարձ, թելեր, ակոս, հորատում, անցք ֆրեզեր և այլն);

Երկրաչափական պատկերների համար ամենապարզ գրաֆիկական տարրերի գրադարան (շրջաններ, էլիպսներ, ուղղանկյուններ, անցքեր, ատամներ, շարժակներ և այլն);

Մեքենաների, հարմարանքների, գործիքների տեխնիկական բնութագրերը;

Տվյալներ մշակման ռեժիմների հաշվարկման համար; նախկինում մշակված անցումների, գործողությունների արխիվ;

Ավարտված UE-ի արխիվ;

Տարբեր CNC-ների համար հետպրոցեսորների արխիվ:

CNC մեքենաները և, հետևաբար, SAP-ը մասնագիտացված են հետևյալում.

խառատահաստոցներ - 2-կոորդինատ XZ հարթությունում;

ֆրեզերային, հորատման մեքենաներ - հարթության հատվածով տրված են 2,5 կոորդինատային, եռաչափ թվեր. XY և բարձրությունը Z; 2.5 առանցքի մեքենաներ - սա նշանակում է, որ երկու կոորդինատները կառավարվում են միաժամանակ (Xև Y),որից հետո XOU հարթությունում մշակումը դադարում է, և Z առանցքի երկայնքով վերադասավորումն իրականացվում է նոր հարթության մեջ XOY.

հորատման և ձանձրալի բազմագործիքների մշակման կենտրոններ՝ 3-կոորդինատ.

SAP-ը թույլ է տալիս մոդելավորել և էկրանին ցուցադրել գործիքի հետագիծը և մետաղի հեռացման գործընթացը, ինչը հարմար է NC կառավարման համար: SAP-ը թույլ է տալիս ձեռքով ուղղել UE-ն պատրաստման ցանկացած փուլում:

թեստի հարցեր

1. Ալգորիթմի ներկայացման ի՞նչ ձևեր գիտեք:

2. Ո՞րն է օպերացիոն համակարգի նպատակը:

3. Ո՞րն է ծրագրի փորձարկման նպատակը: (Ընտրել ճիշտ պատասխանը):

ա) ծրագրի կատարողականի ցուցադրում հաճախորդին.

բ) «անհարմար» պայմաններում ծրագրում առկա սխալների և թերությունների բացահայտումը.

գ) ծրագրի գործողության ստուգում բնորոշ պայմաններում.

4. Ո՞րն է տարբերությունը PLC-ի և կառավարման համակարգչի միջև:

5. Ո՞րն է տարբերությունը PLC-ի և CNC-ի միջև:

Հարցեր քննության համար

1. Համակարգչային ծրագրեր

2. Ալգորիթմներ (միջին արժեքի հաշվարկման ալգորիթմի բլոկային դիագրամ)

3. Համակարգչի օպերացիոն համակարգ

4. Ծրագրեր (միջինացման ծրագիր)

5. Ծրագրավորվող տրամաբանական կարգավորիչներ

6. Թվային կառավարման համակարգեր

Բրինձ. 6.6. CNC մեքենայի կառավարման ծրագրի պատրաստման և կատարման սխեմա

Կան բազմաթիվ SAP CNC, որոնցից ամենապարզը տրամադրում է սկզբնական տվյալների մուտքագրում APT տիպի մուտքագրման լեզվով, հետագծերի հաշվարկ, CLDATA-ի վրա NC-ի ստեղծում և դրա թարգմանությունը (անհրաժեշտության դեպքում) CNC-ի մուտքային լեզվով: Ավելի բարդ SAP-ը կարող է տեխնոլոգի հետ երկխոսելով՝ համաձայն մեքենայական գծագրման ստանդարտ փաթեթներից մեկի վրա կատարված մասի գծագրի, ձևավորել տեխնոլոգիական գործընթաց, նախագծել անհատական գործողություններ՝ անհրաժեշտ մեքենայի, հարմարանքի, գործիքի ընտրությամբ, հաշվարկել անցումների և անցումների հաջորդականությունը, հաշվարկել մշակման ռեժիմները և այլն:

Որակյալ տեխնոլոգ-ծրագրավորողների մասնակցությամբ և փորձի հիման վրա ստեղծված SAP-ի օգտագործումը մեծապես պարզեցնում է CNC ծրագրավորումը և բարելավում ծրագրերի որակը, ինչը նախադրյալներ է ստեղծում CNC սարքավորումների համատարած օգտագործման համար:

ՄԵՔԵՆԱՅԻՆ ԹՎԱՅԻՆ ԾՐԱԳՐԻ ՎԵՐԱՀՍԿՈՂՈՒԹՅԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ

CNC համակարգերի կառուցվածքը

Ընդհանուր առմամբ, CNC մեքենաների համալիրի կառուցվածքը կարելի է ներկայացնել երեք բլոկների տեսքով, որոնցից յուրաքանչյուրը կատարում է իր առաջադրանքը՝ կառավարման ծրագիր (NC), CNC սարք (CNC) և ինքնին մեքենա (նկ. 1.1):

Բրինձ. 1.1. CNC մեքենայի կառավարման ֆունկցիոնալ դիագրամ

↑ ՀԱՄԱԼԻՐ «CNC ՄԵՔԵՆԱ»

Համալիրի բոլոր բլոկները փոխկապակցված են մեկ կառույցում: Վերահսկիչ ծրագիրպարունակում է արտադրանքի երկրաչափական և տեխնոլոգիական ձևավորման բոլոր փուլերի ընդլայնված կոդավորված նկարագրությունը: Այս նկարագրությունը չպետք է թույլ տա երկիմաստ մեկնաբանություններ։ CNC սարքում կառավարման տեղեկատվությունը փոխանցվում է UE-ի համաձայն, այնուհետև օգտագործվում է հաշվողական ցիկլում: Արդյունքը գործառնական հրամանների ձևավորումն է իրական ժամանակի մեքենայական ժամանակում:

Մեքենահսկողության տեղեկատվության հիմնական սպառողն է, գործադիր մասը, հսկողության օբյեկտը, իսկ կառուցողական իմաստով` օժանդակ կառույցը, որի վրա տեղադրված են ավտոմատ կառավարման մեխանիզմներ, որոնք հարմարեցված են CNC-ից գործառնական հրամաններ ստանալու համար: Այս մեխանիզմները ներառում են, առաջին հերթին, նրանք, որոնք անմիջականորեն մասնակցում են արտադրանքի երկրաչափական ձևավորմանը: Կախված սնուցման մեխանիզմներով սահմանված շարժման կոորդինատների քանակից՝ ձևավորվում է մշակման կոորդինատային համակարգ։ Կոորդինատային համակարգը կարող է լինել հարթ, տարածական եռաչափ, տարածական բազմաչափ։ Իրական CNC համակարգի (CNC) ֆունկցիոնալությունը որոշվում է սարքավորումների կառավարման ժամանակ մի շարք գործառույթների իրականացման աստիճանով: Դիտարկենք այս գործառույթների համառոտ նկարագրությունը:

^ Համակարգային ծրագրաշարի մուտքագրում և պահպանում(SPO): Ազատ ծրագրաշարը ներառում է ծրագրերի մի շարք, որոնք արտացոլում են որոշակի օբյեկտի գործունեության ալգորիթմները: Ստորին դասերի CNC-ում բաց կոդով ծրագրակազմը կառուցվածքայինորեն ներկառուցված է և չի կարող փոխվել, և CNC-ն կարող է կառավարել միայն այս օբյեկտը (օրինակ, միայն երկու կոորդինատներով շրջադարձային խմբի մեքենաներ): Բազմաֆունկցիոնալ համակարգերում, որոնք ապահովում են հսկողություն օբյեկտների լայն դասի նկատմամբ, որոշակի շարք առաջադրանքների լուծման համար կառավարման համակարգը կարգավորելիս բաց կոդով ծրագրակազմը ներմուծվում է դրսից: Սա անհրաժեշտ է, քանի որ տարբեր օբյեկտներ ունեն տարբերություններ ձևավորման ալգորիթմների մեջ՝ հսկիչ կոորդինատների քանակի, գործիքի շարժման արագությունների և արագացումների առումով: Սկավառակների տեսակների բազմազանությունը և օբյեկտների տեխնոլոգիական հրամանների կազմը հանգեցնում են փոխանակման ազդանշանների քանակի և բնույթի տարբերությունների:

Ինքնուրույն բազմաֆունկցիոնալ կառավարման սարքերում բաց կոդով ծրագրակազմը մուտքագրվում է դակված ժապավենից, ճկուն սկավառակից, կոմպակտ սկավառակից (CD) և ավտոմատացված սարքերում (որպես գործընթացի ավտոմատացված կառավարման համակարգի մաս՝ GAP): - վերին մակարդակի համակարգչի հետ կապի ալիքի միջոցով: Բնականաբար, բաց կոդով ծրագրակազմը պահվում է համակարգի հիշողության մեջ, մինչև կառավարման օբյեկտը փոխվի: Հսկիչ օբյեկտը փոխարինելիս (օրինակ, խառատահաստոցի փոխարեն CNC-ին միացված է արդյունաբերական ռոբոտը), անհրաժեշտ է CNC-ում մուտքագրել նոր ծրագրեր (SPO), որոնք կորոշեն այս նոր օբյեկտի աշխատանքի ալգորիթմները:

Անհրաժեշտ է տարբերակել բաց կոդով ծրագրակազմը և վերահսկման ծրագրերը. բաց կոդով ծրագրակազմը մնում է անփոփոխ տվյալ կառավարման օբյեկտի համար, և UE-ները փոխվում են նույն օբյեկտի վրա տարբեր մասերի արտադրության ընթացքում: Բազմաֆունկցիոնալ CNC-ներում STR-ների պահպանման հիշողությունը պետք է լինի ոչ անկայուն, այսինքն. պահպանել տեղեկատվությունը հոսանքի անջատման դեպքում:

^ UE-ի մուտքագրում և պահպանում:Կառավարման ծրագիրը կարող է մուտքագրվել CNC կառավարման վահանակից, ճկուն սկավառակից կամ ավելի բարձր մակարդակի համակարգչի հետ կապի ուղիներով: NC պահեստավորման հիշողությունը, որը սովորաբար ներկայացված է ISO կոդով, պետք է լինի անկայուն: Ավելի բարձր դասի CNC-ներում NC-ը սովորաբար մուտքագրվում է անմիջապես և ամբողջությամբ և պահվում համակարգի RAM-ում: Հզոր համակարգչային CNC-ները թույլ են տալիս ձայնագրել և պահել մեծ թվով NC ծրագրեր ձեր համակարգչի հիշողության մեջ:

^ Շրջանակի մեկնաբանություն.Կառավարման ծրագիրը բաղկացած է բաղադրիչներից՝ շրջանակներից։ Հաջորդ շրջանակի մշակումը պահանջում է մի շարք նախնական ընթացակարգեր, որոնք կոչվում են շրջանակի մեկնաբանում: Մեկնաբանության ընթացակարգի ուրվագծային հսկողության շարունակականության համար ես 1-ին շրջանակը պետք է իրականացվի օբյեկտի կառավարման ժամանակ ես-րդ շրջանակ: Այլ կերպ ասած, կառավարման համակարգը պետք է պատրաստ լինի անմիջապես (առանց շրջանակների ընթերցման և ճանաչման ընդհատումների)՝ ընթացիկ շրջանակում ներկառուցված հրամանների կատարումից հետո հաջորդ շրջանակի հրամաններին համապատասխան կառավարման հրամաններ տալուն:

Ինտերպոլացիա.Կառավարման համակարգը պետք է ապահովի պահանջվող ճշգրտությամբ կառավարվող օբյեկտի տարրերի հետագծի միջանկյալ կետերի կոորդինատների ավտոմատ ստացում (հաշվարկում)՝ ըստ ծայրահեղ կետերի կոորդինատների և նշված ինտերպոլացիայի ֆունկցիայի:

^ Սնուցման շարժիչի կառավարում:Կառավարման բարդությունը կախված է շարժիչի տեսակից: Ընդհանուր դեպքում խնդիրը կրճատվում է յուրաքանչյուր կոորդինատի համար թվային դիրքի վերահսկման համակարգերի կազմակերպմամբ: Նման համակարգի մուտքագրումը ստանում է ինտերպոլացիայի արդյունքներին համապատասխան կոդեր (կոդ): Այս ծածկագրերը պետք է համապատասխանեն շարժվող օբյեկտի կոորդինատի երկայնքով (գծային կամ անկյունային) դիրքին: Շարժվող օբյեկտի իրական դիրքի որոշումը և դրա մասին հսկիչ համակարգին հաղորդելը կատարվում են հետադարձ կապի սենսորների միջոցով: Ի լրումն տվյալ հետագծի երկայնքով շարժման ռեժիմի վերահսկման, անհրաժեշտ է նաև կազմակերպել որոշ օժանդակ ռեժիմներ. շարժիչի կառավարման համակարգի համակարգում հետադարձ կապի սենսորների իրական դիրքի հետ, շարժիչ համակարգը մեքենայի ֆիքսված զրոյի վրա դնելը, կոորդինատների թույլատրելի արժեքների գերազանցման վերահսկում, շարժիչների ավտոմատ դուրս գալը արգելակման ռեժիմ՝ ըստ որոշակի օրենքների և այլն:

^ Հիմնական շարժման կառավարում:Հսկիչը նախատեսում է շարժիչի միացում և անջատում, արագության կայունացում, իսկ որոշ դեպքերում՝ վերահսկում պտտման անկյունը որպես լրացուցիչ կոորդինատ:

^ Տրամաբանական հսկողություն.Սա դիսկրետ գործողության տեխնոլոգիական հանգույցների կառավարումն է, որոնց մուտքային ազդանշաններն արտադրում են այնպիսի գործողություններ, ինչպիսիք են «միացնել», «անջատել», իսկ ելքային ազդանշանները՝ «միացված», «անջատված»: Վերջերս ի հայտ են եկել ամենաբարձր մակարդակի CNC-ներ, որոնք օժտված են ոչ ստանդարտ տրամաբանության, մի տեսակ բարձր ինտելեկտուալ մակարդակի հատկություններով։

^ Գործիքի չափերի ուղղում:Գործիքի երկարության NC ուղղումը կրճատվում է մինչև կոորդինատների զուգահեռ փոխանցումը, այսինքն. օֆսեթ. Հաշվի առնելով գործիքի իրական շառավիղը, կրճատվում է այնպիսի հետագծի ձևավորում, որը հավասար է ծրագրավորվածից: Մի շարք բարձր մակարդակի CNC-ներում հնարավոր է շտկել և հաշվի առնել NC-ում մինչև 15 տարբեր գործիքների պարամետրեր:

^ Ցիկլերի իրականացում.Ծրագրի կրկնվող (ստանդարտ) բաժինների բաշխումը, որոնք կոչվում են ցիկլեր, NC-ի նվազեցման արդյունավետ մեթոդ է: Այսպես կոչված ֆիքսված ցիկլերը բնորոշ են որոշակի տեխնոլոգիական գործողությունների համար (հորատում, հակասում, փորում, պարուրում և այլն) և հանդիպում են բազմաթիվ ապրանքների արտադրության մեջ։ UE-ն մշակելիս ծրագրում նշվում են ֆիքսված ցիկլեր, և դրանց մշակումն իրականացվում է ծրագրային համակարգի կամ կառուցվածքային դիագրամի կողմից կառավարման համակարգի հիշողության մեջ պահվող հատուկ ենթածրագրի համաձայն: Բարձր մակարդակի CNC-ում մինչև 500 ստանդարտ ցիկլեր և ենթածրագրեր կարող են պահվել կառավարման համակարգչի հիշողության մեջ և, հետևաբար, կարող են արագ օգտագործվել:

Ծրագրի տեխնոլոգիական ցիկլերը համապատասխանում են տվյալ աշխատանքային մասի կրկնվող հատվածներին: Որոշ կառավարման համակարգերում այս ցիկլերը կարող են նաև տեղաբաշխվել և մուտքագրվել կառավարման համակարգի կառավարման հիշողության մեջ, և երբ կրկնվում են NC հրամաններին համապատասխան, դրանք կարող են իրականացվել՝ կանչելով դրանք հիմնական հիշողությունից:

^ Գործիքի փոփոխություն.Այս ֆունկցիան բնորոշ է բազմագործիքների և բազմաֆունկցիոնալ մեքենաների համար: Գործիքը փոխելու խնդիրն ընդհանուր առմամբ ունի երկու փուլ՝ ամսագրի բույն փնտրել անհրաժեշտ գործիքով և օգտագործված գործիքը նորով փոխարինել: Գործիքների պահեստով GAP-ում գործում են հաստոցների ամսագրերի գործիքների ավտոմատ մատակարարման (փոխարինման) համալիր համակարգեր։

^ Մեխանիկական և չափման սխալների ուղղումսարքեր. Ցանկացած հատուկ հաստոցային միավոր (այսինքն՝ կառավարման օբյեկտ) կարող է հավաստագրվել՝ օգտագործելով բավականաչափ բարձր ճշգրտության դասի չափիչ գործիքներ: Նման հավաստագրման արդյունքները սխալների աղյուսակների տեսքով (ներքայլային սխալ, կուտակված սխալ, հակադարձում, ջերմաստիճանի սխալներ) մուտքագրվում են կառավարման համակարգի հիշողության մեջ: Երբ համակարգը աշխատում է, միավորների սենսորների ընթացիկ ընթերցումները ուղղվում են սխալների աղյուսակների տվյալների միջոցով: Բարձր մակարդակի համակարգերն ունեն ներկառուցված կառավարման և չափման համալիրներ, որոնք վերահսկում են մեքենայի հիմնական պարամետրերը, այսպես կոչված, ֆոնի վրա: Վերահսկողության արդյունքներն անմիջապես օգտագործվում են անհրաժեշտ ուղղումներ իրականացնելու համար։

^ Հարմարվողական մշակման հսկողություն:Նման կառավարումն իրականացնելու համար անհրաժեշտ տեղեկատվությունը ձեռք է բերվում հատուկ տեղադրված սենսորներից, որոնք չափում են կտրման դիմադրության պահը կամ կտրող ուժերի բաղադրիչները, հիմնական շարժման շարժիչի հզորությունը, թրթռումը, ջերմաստիճանը, գործիքի մաշվածությունը և այլն: հաճախ հարմարվողականությունն իրականացվում է ուրվագծային արագության կամ հիմնական շարժման շարժման արագության փոփոխման միջոցով:

^ Վիճակագրական տեղեկատվության կուտակում։Վիճակագրական տեղեկատվությունը ներառում է համակարգի և դրա առանձին հանգույցների ընթացիկ ժամանակը և գործառնական ժամանակը, սարքավորումների բեռնվածության գործակիցը որոշելը, արտադրված արտադրանքի հաշվառումը, դրա անհատական պարամետրերի ամրագրումը և այլն:

^ Ավտոմատ ներկառուցված հսկողություն:Մշակման գոտում նման վերահսկողության կազմակերպումը հատկապես արդիական է GAP-ի համար։ Աշխատանքային մասի ձևավորված չափսերի շարունակական վերահսկողությունը մշակման որակի բարելավման հիմնական խնդիրներից մեկն է:

^ Լրացուցիչ հնարավորություններ.Լրացուցիչ գործառույթները ներառում են հետևյալը՝ տեղեկատվության փոխանակում բարձր մակարդակի համակարգչի հետ, տեխնոլոգիական մոդուլային սարքավորումների համակարգված կառավարում, ավտոմատ տրանսպորտի և պահեստավորման համակարգի տարրերի կառավարում, արտաքին սարքերի կառավարում, կապ օպերատորի հետ, տեխնոլոգիական սարքավորումների տեխնիկական ախտորոշում և ինքնին CNC համակարգը, անհատական ռեժիմների և ցիկլերի տեխնոլոգիական գործընթացի օպտիմալացում և այլն:

^ CNC ՄԵՔԵՆԱՆԵՐԻ ՏԵՂԵԿԱՏՎԱԿԱՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ

CNC-ն ներառում է տվյալ ծրագրի համաձայն մեքենայի գործադիր մարմինների և այլ մեխանիզմների նկատմամբ վերահսկողական գործողությունների մշակման մեջ ներգրավված միջոցներ, արտաքին և հարմարվողական ուղղումների գործողությունը կատարելու և վերահսկելու միջոցներ, ինչպես նաև ախտորոշման և ախտորոշման միջոցներ: CNC-ի և մեքենայի աշխատանքի մոնիտորինգ մասի արտադրության ընթացքում: CNC հաստոցը պետք է ներառի` տեխնիկական միջոցներ. ծրագրային ապահովում (ծրագրավորվող կառավարման համակարգերի համար); գործառնական փաստաթղթեր:

Կառավարման համակարգի տեխնիկական միջոցները ներառում են՝ հաշվողական-տրամաբանական մասը (ներառյալ ծրագրավորվող համակարգերի տարբեր տեսակի պահեստային սարքերը). մեքենայի գործադիր մարմինների վրա ազդեցություններ ձևավորելու միջոցներ (սնուցումների և հիմնական շարժման շարժիչներ, էլեկտրաավտոմատիկայի գործադիր սարքեր և այլն); վերահսկվող օբյեկտի վիճակի մասին տեղեկատվության աղբյուրների հետ կապի միջոցներ (տարբեր տեսակի չափիչ փոխարկիչներ, կառավարման սարքեր, հարմարեցում, ախտորոշում և այլն); նշանակում է փոխազդեցություն արտաքին համակարգերի և ծայրամասային սարքերի հետ (հաղորդակցման ալիքներ ամենաբարձր կարգի համակարգիչների հետ և այլն): Տեխնիկական միջոցներ, CNC-ում ներառված սովորաբար կառուցվածքային ձևով նախագծված են անցանց սարք- UCHPU.

CNC-ի հիմնական դասակարգման առանձնահատկություններն են կառավարվող սարքավորումների բարդության մակարդակը և միացված առանցքների քանակը ժամանակին մեկ ինտերպոլացիայի խնդրի լուծման միջոցով: Այս հիման վրա CNC մեքենաները բաժանվում են հետևյալ խմբերի.

CNC ուղղանկյուն ձևավորմամբ մեկ կոորդինատային առանցքի երկայնքով;
CNC ուրվագծային ձևավորմամբ երկու կամ երեք կոորդինատային առանցքների երկայնքով սահմանափակ գործառույթներով (տեղեկատվական ալիքներ);
CNC ընդլայնված ֆունկցիոնալությամբ՝ չորսից հինգ կոորդինատային առանցքներով (տեղեկատվական ալիքներ) բազմաֆունկցիոնալ մեքենաների և մեքենաների բարդ ծավալային ձևավորումով սարքավորելու համար.
CNC ընդլայնված ֆունկցիոնալությամբ, ներառյալ հատուկ կառավարման առաջադրանքներ, ծանր և եզակի մեքենաների և մեքենաների մոդուլների 10-12 կոորդինատային առանցքներով (տեղեկատվական ալիքներ) սարքավորելու համար:

Վերահսկիչ համակարգի կառուցվածքի բարդությունը որոշվում է տեղեկատվական հատկանիշներով և գնահատվում է համակարգի շահագործման մեջ օգտագործվող տեղեկատվական ուղիների քանակով և բնույթով: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ կառավարման համակարգում ընդգրկված սարքերի և դրանց տարրերի տեղեկատվական նպատակը տարբեր է, դրանք նշանակվում են տարբեր հիերարխիկ շարքերում: Սովորաբար, CNC մեքենաներն ունեն երկու կամ երեք աստիճանի կառուցվածք՝ միաժամանակ ապահովելով ավելի բարձր աստիճանների մուտք՝ որպես FMS-ի, ավտոմատ գծերի, հատվածների և այլ արտադրական համալիրների բաղադրիչներ աշխատելու համար:

Վերահսկիչ համակարգի կառուցվածքային-տեղեկատվական վերլուծության մեջ ընդունվում է մակարդակների և տեղեկատվական ուղիների որոշակի բաշխում։

Մակարդակ 0 աստիճանը գործոնների համակցություն է, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, նյութերի որակը, գործիքավորման տվյալները և այլն:

1-ին մակարդակի դասակարգում - սրանք փոխարկիչներ են, որոնք ձևավորում են ալիքի տեղեկատվությունը.

Համաձայն մեքենայի գործադիր մարմինների դիրքորոշման.

Տեխնոլոգիական համակարգի վիճակը բնութագրող տեխնոլոգիական և ծավալային պարամետրերով.

ըստ տեխնոլոգիական համակարգում ներդրված խանգարումների պարամետրերի.
մեքենայի վրա մշակված մասի ճշգրտությամբ.
հարմարանքների, գործիքների և մեքենայի պատրաստության փոխարինման մասին.
վերահսկել կտրման գործընթացի ճիշտ ընթացքը և գրանցել առաջացող խնդիրները, ինչպես նաև մշակել դրանց վերացման ուղիներ.

2-րդ աստիճանի մակարդակը գործադիր կարգավորվող շարժիչների և մեքենայի ակտուալների մի շարք է.

հիմնական,գործադիր մարմինների ծրագրային տեղաշարժի իրականացում,

օժանդակ,տարբեր տեսակի տեխնոլոգիական հրամանների կատարում, այդ թվում՝ ռոբոտի օգնությամբ

լրացուցիչ,նախատեսված է ճշգրտման և ուղղիչ շարժումների համար:

Մակարդակ 3-րդ աստիճան՝ կառավարման համակարգի տեխնիկական միջոցների մակարդակ։

4-րդ և ավելի բարձր աստիճանները դուրս են գալիս վերահսկողությունից և մեքենայից: 4-րդ աստիճանի մակարդակը ներառում է, օրինակ, արտաքին համակարգիչ։

Ամենաընդհանուր դեպքում CNC հաստոցներն ունեն եռաստիճան կառուցվածք։

CNC սարքերի դասակարգում

Մեքենայի ավտոմատ մեխանիզմների կառավարման բոլոր թելերը համընկնում են CNC-ին: Կառուցվածքային առումով, CNC-ը նախագծված է որպես ինքնավար էլեկտրոնային միավոր՝ NC մուտքային սարքով, հաշվողական մասով, էլեկտրական հաղորդակցության ալիքով՝ մեքենայի ավտոմատ մեխանիզմներով:

CNC-ի տեսքը մեծապես որոշվում է կառավարման վահանակով, որից ընտրվում է մեքենայի կառավարման հետևյալ ռեժիմներից մեկը՝ մեխանիկական, կարգավորում, կիսաավտոմատ, ավտոմատ; ծրագիրը շտկվում է վրիպազերծման ժամանակաշրջանում, ներմուծվում է ուղղում, վերահսկվում է հրամանների կատարումը և վերահսկվում է մեքենայի և ինքնին CNC սարքի ճիշտ աշխատանքը և այլն: CNC կառավարման վահանակը (հեռակառավարումը) իր հերթին. որոշվում է այս սարքի համար ընդունված ծրագրավորման համակարգով, ընդունված ծրագրի կառավարման համակարգի բնորոշ նշաններ, CNC դաս.

Միջազգային դասակարգման համաձայն, բոլոր CNC-ները, ըստ տեխնիկական հնարավորությունների մակարդակի, բաժանվում են հետևյալ հիմնական դասերի. NC (Թվային վերահսկում); SNC (Պահված թվային հսկողություն); CNC (համակարգչային թվային հսկողություն); DNC (Ուղիղ թվային հսկողություն); HNC (Handled Numerical Control); VNC (Ձայնային թվային հսկողություն):

Այս համակարգերի կառուցվածքային-տեղեկատվական վերլուծությունը բավականին բարդ է, թեև թույլ է տալիս առանձնացնել դրանցում որոշակի ֆունկցիոնալ տարրերի և տեղեկատվական ուղիների առկայությունը։ Իրական CNC-ների դասակարգումը նույնպես պայմանական է, քանի որ CNC գործառույթների իրականացումը կարող է լինել այնպիսին, որ կառավարման համակարգի իրական տարբերակը տարբեր դասերի համակարգերի անհատական հատկանիշների սինթեզ է: Սա հատկապես ճիշտ է դասի առանձնահատկություններով CNC-ի համար ԶԱԿ, որոնք իրականացվում են որպես դասակարգային համակարգեր DNC-NC, DNC-SNC, DNC-CNCև մյուսները՝ CNC դասի CNC, որոնք իրականացվում են որպես համակարգեր VNC, CNC-HNCև այլն:

ԴԱՍԱԿԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ NCԵվ SNC

CNC դասերով հագեցած հաստոցներ NCև SNC, ներկայումս դեռ հասանելի են ձեռնարկությունների պրակտիկայում, սակայն այս դասերի համակարգերի թողարկումն արդեն դադարեցվել է: Սրանք ամենապարզ կառավարման համակարգերն են՝ սահմանափակ թվով տեղեկատվական ուղիներով: Որպես այդ համակարգերի մաս՝ չկա գործառնական համակարգիչ, և տեղեկատվության ողջ հոսքը սովորաբար փակվում է 3-րդ աստիճանի մակարդակով։ CNC դասերի արտաքին նշան NCև SNC UE-ն կարդալու և մշակելու միջոց է:

^ Դասակարգային համակարգեր NC.

Դասակարգային համակարգերում NCդակված ժապավենի շրջանակ առ շրջանակ ընթերցում յուրաքանչյուր աշխատանքային մասի մշակման ընթացքում: դասակարգային համակարգեր NCգործել հետևյալ ռեժիմով. Մեքենան և CNC-ը միացնելուց հետո ընթերցվում են ծրագրի առաջին և երկրորդ բլոկները: Հենց որ նրանք ավարտում են ընթերցումը, մեքենան սկսում է կատարել առաջին շրջանակի հրամանները։ Այս պահին ծրագրային երկրորդ բլոկի տեղեկատվությունը CNC-ի հիշողության մեջ է։ Առաջին շրջանակը կատարելուց հետո մեքենան սկսում է մշակել երկրորդ շրջանակը, որը դրա համար դուրս է գալիս հիշողության սարքից: Մեքենայի կողմից երկրորդ կադրի մշակման գործընթացում համակարգը կարդում է ծրագրի երրորդ շրջանակը, որը մուտքագրվում է երկրորդ կադրի տեղեկատվությունից ազատված պահեստավորման սարք և այլն։

Գործողության դիտարկված ռեժիմի հիմնական թերությունն այն է, որ յուրաքանչյուր հաջորդ աշխատանքային մասը խմբաքանակից մշակելու համար CNC համակարգը պետք է նորից կարդա ծակված ժապավենի բոլոր շրջանակները. նման ընթերցման գործընթացում հաճախ ձախողումները տեղի են ունենում անբավարարության պատճառով: CNC ընթերցողների հուսալի շահագործում: Արդյունքում, խմբաքանակի առանձին մասերը կարող են թերի լինել: Բացի այդ, աշխատանքի այս ռեժիմի դեպքում դակված ժապավենը արագ մաշվում և կեղտոտվում է, ինչն էլ ավելի է մեծացնում ընթերցանության ձախողումների հավանականությունը: Ի վերջո, եթե բլոկը պարունակում է գործողություններ, որոնք մեքենան շատ արագ է կատարում, ապա CNC-ն կարող է ժամանակ չունենալ կարդալու հաջորդ բլոկը այս ընթացքում, ինչը նույնպես հանգեցնում է ձախողումների:

Ներկայումս CNC դաս ^ NCայլևս չեն թողարկվում:
դասակարգային համակարգեր SNC.

Այս համակարգերը պահպանում են դասակարգային համակարգերի բոլոր հատկությունները NC, բայց դրանցից տարբերվում են հիշողության ավելացված քանակով: դասակարգային համակարգեր SNCթույլ է տալիս կարդալ ծրագրի բոլոր բլոկները և տեղադրել տեղեկատվությունը զանգվածային պահեստավորման սարքում: Ծակված ժապավենը կարդացվում է միայն մեկ անգամ՝ նախքան միանման մասերի ամբողջ խմբաքանակը մշակելը և, հետևաբար, քիչ է մաշվում: Բոլոր բլանկները մշակվում են պահեստավորման սարքի ազդանշանների համաձայն, ինչը կտրուկ նվազեցնում է խափանումների հավանականությունը և, հետևաբար, մասերի մերժումը: Ներկայումս CNC դաս SNCայլևս չեն թողարկվում: Այնուամենայնիվ, այս համակարգերի շահագործման սխեման շատ ցուցիչ է և որոշում է ծրագրի վերահսկման էությունը: NC համակարգով կառավարվող մեքենա կամ SNC, կոդավորված ծրագիրը մուտքագրվում է դակված ժապավենի վրա: Բացի այդ, անհատական հրամանները կարող են մուտքագրվել CNC կառավարման վահանակից կամ մեքենայի կառավարման վահանակից: Մուտքի և ապակոդավորման բլոկների միջոցով ծակված ժապավենից տեղեկատվությունը մտնում է հիշողություն: Երբ մեքենան աշխատում է ավտոմատ ռեժիմում, ինտերպոլատորի կողմից մշակված ծրագրային հրամաններն ուղարկվում են կրիչներ կառավարման ստորաբաժանումների միջոցով: Սկավառակների արագությունը վերահսկվում է ըստ հետադարձ կապի համակարգի տվյալների, իսկ սնուցող կրիչների համար տեղաշարժերը վերահսկվում են ըստ PD ճանապարհորդության սենսորների տվյալների:
ԴԱՍԱԿԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ CNC, DNC, HNC

Համակարգչային տեխնոլոգիայի զարգացումը, դրա տարրերի չափերի կրճատումը, ֆունկցիոնալության ընդլայնումը հնարավորություն են տվել ստեղծել համակարգչի վրա հիմնված CNC՝ արտադրական խանութներում անմիջապես հաստոցների վրա տեղադրելով հզոր համակարգչային տեխնոլոգիա: Նոր համակարգերը համատեղում էին մեքենաների կառավարման գործառույթները և NC-ի պատրաստման գրեթե բոլոր խնդիրների լուծումը։

^ Դասակարգային համակարգեր CNC

CNC դասի հիմքը CNCեն՝

թվային կառավարման գործառույթներ կատարելու համար ծրագրավորված համակարգիչ,
կոորդինատային կրիչներով կապի բլոկներ, պահանջվող տրամաբանական հաջորդականությամբ տեխնոլոգիական հրամաններ տալու բլոկներ,
համակարգի վերահսկում և ցուցումներ,
տվյալների փոխանակման ուղիները վերին մակարդակի կենտրոնական համակարգչի հետ:

Դասակարգային համակարգերում CNCԳործողության ընթացքում հնարավոր է փոխել և կարգավորել ինչպես UE-ն մասի մշակման համար, այնպես էլ բուն համակարգի գործարկման ծրագրերը, որպեսզի հնարավորինս հաշվի առնվեն այս մեքենայի առանձնահատկությունները: Կատարված գործառույթներից յուրաքանչյուրն ապահովված է ենթածրագրերի իր հավաքածուով: Ենթածրագրերը միացված են ընդհանուր համակարգող դիսպետչերական ծրագրով, որն ապահովում է համակարգի բոլոր բլոկների ճկուն փոխազդեցությունը:

Կառավարման համակարգի ծրագրային համալիրը կարող է կառուցվել մոդուլային հիմունքներով։ Նման համակարգի հիմնական մոդուլներն են.

UE բեռնման կառավարման ծրագիր, ներառյալ ենթածրագրերը մուտքագրման և շրջանակի վերծանման համար;
մեքենայի կառավարման ծրագիր, ներառյալ կոորդինատների շարժումները վերահսկելու ենթածրագրեր և տեխնոլոգիական հրամանների կատարման ենթածրագրեր:

Կոորդինատների շարժման կառավարման ծրագիրը բաղկացած է ինտերպոլացիայի բլոկներից, արագության կարգավորումից, արագ անցման հսկողությունից, և այդ բլոկներն իրենց հերթին ներառում են հետևյալ մոդուլները.

տվյալների պատրաստման ծրագիր;
կազմակերպման մենեջերի ծրագիր;
դրայվերները ստանդարտ օպերատորներ են արտաքին սարքերի հետ աշխատելու համար:

Համակարգի պահպանման համար CNC UE-ն կարող է ամբողջությամբ մուտքագրվել ոչ միայն անգործունյա սկավառակից կամ արտաքին կապի ալիքի միջոցով, այլ նաև առանձին շրջանակներով՝ ձեռքով CNC կառավարման վահանակից: Ծրագրի շրջանակները կարող են գրանցել ոչ միայն հրամաններ աշխատանքային մարմինների անհատական շարժումները սահմանելու համար, այլ նաև հրամաններ, որոնք սահմանում են շարժումների ամբողջ խմբեր, որոնք կոչվում են հաստատուն ցիկլեր, որոնք պահվում են SPU-ի պահեստավորման սարքում: Մի շարք համակարգեր ունեն ստանդարտ ծրագրերի գրադարան, ներկառուցված SAP և այլն։ Սա հանգեցնում է ՊՄ անձնակազմի կտրուկ նվազմանը, դրա պատրաստման ժամանակի կրճատմանը և մեքենայի հուսալիության բարձրացմանը:

դասակարգային համակարգեր ^ CNCհնարավորություն է տալիս պարզապես կատարելագործել և կարգաբերել UE-ները և դրանք խմբագրել երկխոսության ռեժիմում՝ օգտագործելով տեղեկատվության ձեռքով մուտքագրումը և դրա ցուցադրումը, ինչպես նաև ստանալ խմբագրված և փորձարկված ծրագիր մագնիսական սկավառակի վրա (անգործունյա սկավառակ) և այլն: Աշխատանքի ընթացքում թույլատրվում են տարբեր տեսակի ուղղումներ.

Դասակարգային համակարգերի առավելությունները CNC:

ցածր գին,

փոքր չափսեր,

բարձր հուսալիություն,

Այս դասի շատ CNC-ներ ունեն ծրագրակազմ, որը կարող է օգտագործվել՝ հաշվի առնելու և ավտոմատ կերպով ուղղելու մեքենայի մշտական սխալները և դրանով իսկ ազդելով մշակման ճշգրտությունը որոշող գործոնների վրա,

Մոնիտորինգի և ախտորոշման համակարգերի օգտագործումը մեծացնում է դասի CNC մեքենաների հուսալիությունը և կատարումը ^ CNC.

Որոշ CNC դաս CNCունեն հատուկ թեստային ծրագրեր՝ ստուգելու համակարգի բոլոր կառուցվածքային մասերի աշխատանքը: Այս փորձարկման ծրագրերը մշակվում են ամեն անգամ, երբ սարքը միացվում է, և եթե բոլոր մասերը լավ վիճակում են, ազդանշան է ստացվում, որ համակարգը պատրաստ է շահագործման: Մեքենայի և CNC-ի շահագործման ընթացքում թեստային ծրագրերը մշակվում են մասերով, այսպես կոչված, ֆոնային ռեժիմով, առանց խոչընդոտելու հիմնական NC-ի զարգացմանը: Անսարքության դեպքում դրա ծածկագիրը հայտնվում է լուսային ցուցատախտակի վրա, այնուհետև, օգտագործելով աղյուսակի ծածկագիրը, որոշվում է անսարքության գտնվելու վայրը և պատճառը: Բացի այդ, համակարգը հայտնաբերում է սարքի ոչ պատշաճ շահագործման կամ ջերմային պայմանները գերազանցելու հետ կապված սխալները, թույլ է տալիս գտնել լարումը էլեկտրամատակարարման և այլ պարամետրերի համար:

CNC դասի անբաժանելի մասը CNCընդարձակ ներկառուցված հիշողություն է, որը կարող է օգտագործվել որպես UE արխիվ:

CNC-ի և մեքենայի միջև կապի օպտիմալացման շատ կարևոր միջոց է հիշողության մեջ մեքենայի պարամետրերի կամ հաստատունների ներմուծումը: Այս հաստատունների օգնությամբ կարելի է ավտոմատ կերպով հաշվի առնել մշակման գոտու սահմանափակումները, սահմանվել են հատուկ շարժիչների դինամիկայի պահանջներ, ձևավորվում են արագացման և դանդաղման փուլային հետագծեր, հաշվի են առնվում փոխանցման տուփերի, սնուցման կրիչների առանձնահատկությունները, Այս շարժակների համակարգված սխալները փոխհատուցվում են և այլն:

Բարձր մակարդակի CNC CNC-ի իրական ներկայացումը ենթադրում է երկու կոնսուլների առկայություն՝ օպերատորի վահանակ և հաստոցային վահանակ, CNC բլոկների համադրություն ծրագրավորվող կարգավորիչով, առանձին տեսակի կերակրման և spindle drive կառավարման համակարգ: Համակարգն առանձնանում է պարզ ծրագրավորմամբ և օգտագործողի հարմարավետությամբ, ապահովում է ժամանակակից CNC-ի բոլոր տեսակի գործառույթները, ուժեղացված ուղղիչ համակարգերը հակադարձ փոխհատուցման համար, չափման համակարգի սխալները, պտուտակների հարվածի սխալները, NC սխալները, ունի ծրագրավորման ստանդարտ ցիկլեր, ունիվերսալ ինտերֆեյս և այլն:

^ Դասակարգային համակարգեր ԶԱԿ

դասակարգային համակարգեր ԶԱԿկարող է ուղղակիորեն կառավարվել կենտրոնական համակարգչից եկող կրիչներով՝ շրջանցելով մեքենայի ընթերցողին: Այնուամենայնիվ, համակարգչի առկայությունը չի նշանակում, որ CNC հաստոցների անհրաժեշտությունը լիովին վերացված է: Ամենատարածված համակարգերից մեկում ԶԱԿԿայքում առկա սարքավորումների յուրաքանչյուր տեսակ պահպանում է իր CNC դասերը NC, SNC, CNC. Նման հատվածի համար սովորական է համակարգչային հսկողության հետ աշխատելու ռեժիմը, սակայն համակարգչի ժամանակավոր խափանման դեպքում այդպիսի բաժինը մնում է գործելու, քանի որ սարքավորումների յուրաքանչյուր տեսակ կարող է աշխատել նախապես պատրաստված անգործունյա սկավառակի միջոցով, եթե դրա առկայությունն առաջանա: արտակարգ իրավիճակ.

Գործառույթի մեջ ԶԱԿներառում է ավտոմատացված բաժնի այլ սարքավորումների կառավարում, օրինակ՝ ավտոմատացված պահեստ, տրանսպորտային համակարգ և արդյունաբերական ռոբոտներ, ինչպես նաև կայքի աշխատանքի պլանավորման և պլանավորման որոշ կազմակերպչական և տնտեսական խնդիրների լուծում: Ծրագրային ապահովման և մաթեմատիկական աջակցության անբաժանելի մասը ԶԱԿկարող է լինել UE-ի պատրաստման ավտոմատացման մասնագիտացված համակարգ: UE-ի խմբագրում ԶԱԿդա հնարավոր է արտաքին համակարգչի վրա, որի վրա իրականացվում է UE-ի ավտոմատացված պատրաստումը, համակարգչի վրա, որը վերահսկում է հաստոցների խումբը և համակարգչի վրա, որը ներկառուցված է որոշակի մեքենայի CNC-ում: Բոլոր դեպքերում, կայքի սարքավորումների համար պատրաստված և խմբագրված UE-ները պահվում են մեքենաների կառավարման խմբի համակարգչային հիշողության մեջ, որտեղից դրանք փոխանցվում են մեքենաներին կապի ուղիներով:

^ Դասակարգային համակարգեր ՀՆԿ

Գործառնական CNC դաս ՀՆԿթույլատրել ծրագրերի ձեռքով մուտքագրումը CNC համակարգչի էլեկտրոնային հիշողության մեջ անմիջապես դրա վահանակից: Բավական մեծ թվով շրջանակներից բաղկացած ծրագիրը հեշտությամբ մուտքագրվում և ուղղվում է CNC կառավարման վահանակի ստեղների կամ անջատիչների միջոցով: Վրիպազերծումից հետո այն ամրագրվում է մինչև միանման աշխատանքային կտորների խմբաքանակի մշակման ավարտը: Ի սկզբանե CNC դաս ՀՆԿ, ունենալով պարզեցված սխեմա, որոշ դեպքերում չի ունեցել ուղղումներ, բուֆերային հիշողություն և այլ տարրեր կատարելու հնարավորություն։

Ժամանակակից դասի CNC ^HNCկառուցված լավագույն CNC դասի հիման վրա CNC, վերջինից միայն ձևականորեն տարբերվում է դակիչ ժապավենից UE մուտքագրելու սարքերի բացակայությամբ: Բայց CNC դաս ՀՆԿունենալ մուտքային սարք արտաքին սարքերը միացնելու համար: CNC դասի վերջին մոդելները ՀՆԿունեն ներկառուցված միկրոհամակարգչի հիշողության հզորությունը: Նման սարքերը թույլ են տալիս ծրագրավորել CNC վահանակից երկխոսության ռեժիմում և օգտագործել ներկառուցված միկրոհամակարգչի հիշողության մեջ պահվող ստանդարտ ենթածրագրերի մեծ արխիվ: Այս ենթածրագրերը կանչվում են ցուցադրման էկրանին հեռակառավարման հրահանգով, էկրանին ցուցադրվում են ինչպես մշակման սխեման, այնպես էլ տեքստը CNC-ում մուտքագրվող անհրաժեշտ տվյալների ցանկով, ըստ ընտրված ենթածրագրի:

CNC դասեր CNC, DNC, HNC նրանք նաև ապահովում են ավտոմատ գործիքների ընտրություն մեքենաների խանութում առկաներից, որոշում են ընտրված գործիքի մշակման եղանակները տարբեր նյութերից պատրաստված մասերի համար, գտնում են գործառնությունների օպտիմալ հաջորդականությունը և այլն, կամ տեխնոլոգիական բնույթի հատուկ նախնական աշխատանք: Սա, իհարկե, ավելացնում է պահանջները CNC մեքենայի օպերատորի մասնագիտական պատրաստվածության վրա: Քննարկվող դասի մի շարք CNC-ներ թույլ են տալիս ծրագրավորել մեքենայի աշխատանքին զուգահեռ՝ համաձայն նախկինում մշակված և CNC հիշողության մեջ պահված ծրագրի, որը վերացնում է մեքենայի խափանումը:

CNC դասեր CNC, DNC, HNCվերաբերում են փոփոխական կառուցվածք ունեցող սարքերին: Այս սարքերի շահագործման հիմնական ալգորիթմները սահմանված են ծրագրային և կարող են փոփոխվել տարբեր պայմանների համար, ինչը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել CNC փոփոխությունների քանակը և արագացնել դրանց զարգացումը, ներառյալ CNC-ը ինքնակարգավորվող ալգորիթմներով: Այս դասերի CNC-ներն ունեն համակարգչի կառուցվածք և ունեն համակարգչի բնորոշ հատկանիշներ։ CNC-ը պետք է ճիշտ ծրագրավորված լինի գործելու համար: Դրա համար նման համակարգերն ունեն հատուկ ծրագրային և մաթեմատիկական ծրագրակազմ, որը UE-ի տեսքով ստացված տեղեկատվության մշակման ալգորիթմների համալիր է: Մաթեմատիկական ծրագրակազմը կարող է մուտքագրվել համակարգ մուտքային սարքի, ինչպես նաև հիմնական UE-ի միջոցով: Այնուհետև CNC համակարգը պատկանում է ազատ ծրագրավորվողների դասին։ Այլ դեպքերում, ծրագրաշարը ներդրվում է համակարգի մշտական հիշողության մեջ դրա արտադրության փուլում: Այնուամենայնիվ, բոլոր դեպքերում կան այս ծրագրաշարը փոխելու, լրացնելու, հարստացնելու հնարավորություններ, ուստի նման CNC-ները ունեն մեծ ճկունություն և ֆունկցիոնալ ընդլայնման հնարավորություն:

Ժամանակակից CNC դասերի հնարավորությունները CNC, DNC, HNCանսահմանափակ և որոշվում է միայն դրանցում օգտագործվող համակարգիչների հնարավորություններով:

VNC դասի համակարգեր

VNC դասի CNC-ները թույլ են տալիս մուտքագրել տեղեկատվություն անմիջապես ձայնով: Ստացված տեղեկատվությունը վերածվում է UE-ի, այնուհետև ցուցադրվում է գրաֆիկայի և տեքստի տեսքով, որն ապահովում է մուտքագրված տվյալների տեսողական վերահսկում, դրանց ուղղում և մշակում: Հատկապես ակտիվորեն ներդրվում է ռոբոտաշինության մեջ տեղեկատվության խոսքի ներդրումը. Ռոբոտի կառավարման համակարգերում օգտագործվում են խոսքի ազդանշանները հրամանների փոխարկելու երկու եղանակ՝ «սինթեզ կանոններով» կամ «սինթեզ՝ նմուշներով»։

Առաջին դեպքում խոսքի մուտքագրումն իրականացվում է միայն այն դեպքում, եթե կան կանոններ, որոնք պահվում են օպերատորի վահանակի հիշողության մեջ: Դժվար է այստեղ ձեռք բերել բարձր որակ՝ սահմանափակ պահեստավորման և ձայնային հաղորդագրությունների ծրագրերի բարդության պատճառով: Համակարգը պարունակում է հաղորդագրությունների տեքստային կոդեր պահելու համար նախատեսված պահեստային սարք, տեքստային փոխարկիչ և սինթեզատոր: Տեքստի փոխարկիչը թարգմանում է տեքստի ձայնային ազդանշանները հնչյունական նիշերի և կատարում վերլուծություն: Ստացված սիմվոլները օգտագործվում են որպես կոդային նշաններ՝ կառավարման ծրագրի կազմակերպման համար։

«Սինթեզ նմուշներով» մեթոդով սինթեզատորը հիմնված է խոսքի արտադրության գծային մոդելի վրա, որը հիմնված է հիմնական հոսանքի գեներատորների, գծային ֆիլտրի և ուսումնական մոդելի վրա: Սա ընդլայնում է խոսքի մուտքագրման հրամանների շրջանակը:

Այնուամենայնիվ, CNC դասը VNCդեռևս չեն ընդունվել արդյունաբերության կողմից, բայց, ամենայն հավանականությամբ, մոտ ապագայում լայնորեն կներկայացվեն որպես ամենաառաջադեմ նմուշներ, որոնք ապահովում են սպասարկման ամենաբարձր մակարդակը:

↑ ՆՅՈՒՐՈ-FUZZY (HEYPO-FUZZY) ԿԱՌԱՎԱՐՄԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ

Համակարգչային նեյրոնային ցանցերի հետ աշխատանքի սկիզբը սկսվում է 40-ական թվականներից, սակայն միայն ժամանակակից համակարգչային տեխնոլոգիաներն են ճանապարհ բացել դրանց առևտրային օգտագործման համար։ Ներկայումս շատ ընկերություններ աշխատում են տարբեր նպատակներով նեյրոնային ցանցերի ստեղծման վրա, սակայն մինչ այժմ միայն մի քանիսին է հաջողվել իրականացնել. ՆԵՅՐՈ-ԱՓՈՒԶԻկառավարման համակարգեր արտադրական պրակտիկայում. Ըստ ընդհանուր համոզմունքի՝ այս համակարգերը պատկանում են ապագային։

Համակարգչային նեյրոնային ցանցերը համակարգիչների հատուկ տեսակ են, որոնք այս կամ այն չափով ընդօրինակում են ուղեղի մտավոր գործընթացները։ Այս համակարգիչներում տվյալները կազմակերպվում են ուղեղի նեյրոնների պես՝ բազմաստիճան կապերով ցանցում: Այս համակարգերը միանգամայն պարզապես լուծում են ոչ միայն սովորական ստանդարտ առաջադրանքներ, այլ հիմնականում ոչ ստանդարտ, ոչ ստանդարտ առաջադրանքներ, որոնք անսպասելիորեն առաջանում են մշակման ընթացքում, որոնց լուծումը պահանջում է ոչ ստանդարտ տրամաբանություն, այսինքն. որոշակի խելամտություն. Նյարդային ցանցերը լուծում են այնպիսի խնդիրներ, որոնք սովորական գերարագ համակարգիչը լիովին անկարող է անել:

↑ Neuro-Fuzzy CNC գեներատորներ W(ամուր SODICK Co.Ltd., Ճապոնիա) աշխարհում առաջին արդյունաբերական կառավարման համակարգն է՝ արհեստական ինտելեկտով, որը հիմնված է համակարգչային նեյրոնային ցանցի վրա: Համակարգն օգտագործվում է էլեկտրոէրոզիվ ջիգ-պիրսինգ մեքենաները կառավարելու համար: Համակարգչային նեյրոնային ցանցից բացի, նեյրո-ֆուզին ներառում է նաև մշուշոտ կառավարման համակարգ կամ կառավարում մշուշոտ բազմությունների միջոցով՝ օգտագործելով փորձագիտական մշուշոտ տրամաբանությունը:

Համակարգն ապահովում է էլեկտրաէրոզիվ հաստոցների լիովին ավտոմատացված կառավարում՝ ապահովելով դրա օպտիմալ պայմաններն ու ռեժիմները: Մշակման ծրագրավորումն իրականացվում է օպերատոր-CNC երկխոսության մեջ, որտեղ օպերատորը պատասխանում է միայն մեքենայի գրաֆիկական պատկերազարդ և ինտուիտիվ հարցերին (նկ. 1.2):

Նախնական տվյալները սահմանելու համար ռեժիմների աղյուսակներ և հրահանգներ չեն պահանջվում, օպերատորը մուտքագրում է նվազագույն տվյալներ, և համակարգն ինքն է ավտոմատ կերպով հաշվարկում մեքենայի ռեժիմներն ու աշխատանքային պայմանները: Միևնույն ժամանակ, դիրքավորումից մինչև մշակման ավարտը CNC ծածկագրերի կարիք չկա, ինչպես նաև հատուկ փորձ այս սարքավորման հետ:

Բրինձ. 1.2. Neuro-fuzzy CNC գեներատորի բլոկ-սխեմա W
Ռեժիմների մշուշոտ կառավարումը և մշակման առաջընթացը ցանկացած շեղումների ակնթարթային արձագանքով օպտիմիզացնում են գործընթացը առավելագույն արտադրողականության և արդյունավետության համար: Նյարդային ուսուցման համակարգը ավտոմատ կերպով ուղղում է արդյունքները և հասնում է պահանջվող որակի և կատարողականի: Ինքնուսուցման փորձը համակարգի կողմից կիրառվում է հետագա մշակման ժամանակ, քանի որ համակարգը հիշում է, թե ինչ է անում: Համակարգը տիրապետելու համար երկար ժամանակ չի պահանջում. նման համակարգերով մեքենաների վրա նույնիսկ անփորձ օպերատորն աշխատում է ավելի արագ և արդյունավետ, քան որակավորված օպերատորը սովորական CNC համակարգերով մեքենայի վրա:

ԿԱՌԱՎԱՐՄԱՆ ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔՆԵՐ

Ծրագրավորվող կարգավորիչներ

Կարգավորիչը մասնագիտացված սարք է, որը հագեցած է անհատական համակարգչի տեսքով տերմինալով: Անհատական համակարգչի հզորության և սպասարկման մակարդակի բարձրացումը հնարավորություն է տալիս միավորել տերմինալը, ծրագրավորողը և վերահսկիչը մեկ համակարգչային համակարգի մեջ էլեկտրական ազդանշանների մուտքագրման-ելքի լրացուցիչ մոդուլի հետ:

Գոյություն ունի նախապատկեր, որը կոչվում է համակարգ ^ PCC (Personal Computer Controller- անհատական ծրագրավորվող վերահսկիչ): Զարգացում RSSգնում է հետևյալ ուղղություններով.

Windows համակարգով մեկ համակարգչային տարբերակի օգտագործում;
օպերատորի ինտերֆեյսի գործառույթների քանակի ավելացում՝ բազմաֆունկցիոնալ կառավարման և ներկառուցված ծրագրավորման գործիքների համակարգերի օգտագործման շնորհիվ.
կառավարվող օբյեկտի իրական ժամանակի դինամիկ գրաֆիկական մոդելների պահպանում.
էլեկտրաավտոմատիկայի տեսողական ծրագրավորման օգտագործումը (օրինակ՝ ըստ գրաֆիկական լեզվի տեսակի բարձր գրաֆիկֆիրմաներ Siemens).

Կարգավարի հիմնական խնդիրը մի քանի հրամանների միաժամանակյա կատարումն է և արտաքին ազդանշանների զուգահեռ մշակումը։ Յուրաքանչյուր վերահսկիչ գործընթաց, որը պետք է հատկացնի առանձին թեմա, աշխատում է հիմնական գործընթացում: Օպերացիոն համակարգի կողմից հիմնական պրոցեսորին հատկացված պրոցեսորի ժամանակը պետք է բաժանվի թելերի միջև: Պրոցեսորի ժամանակը հատկացվում է թելերին առանձին քվանտներով: Յուրաքանչյուր քվանտում կարող է իրականացվել միայն մեկ շարանը։ Բոլոր հոսքերը բաժանված են առաջնահերթ խմբերի. որքան կարճ է արտաքին ազդեցություններին արձագանքելու ժամանակը, այնքան բարձր է հոսքի առաջնահերթությունը:

Մենք նաև խորհուրդ ենք տալիս

Բեռնվում է...

տուն > մեքենաշինություն

Ծրագրերի կառավարման համակարգերի տեսակները. Cnc համակարգի բնորոշ բլոկային դիագրամ

Մենք նաև խորհուրդ ենք տալիս