CS242197B1

CS242197B1 - Connection of the evaluation circuits of the iskrižta state, especially for electro-spark cutters

Info

Publication number: CS242197B1
Application number: CS8410170A
Authority: CS
Inventors: Adrian Endel
Original assignee: Adrian Endel
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS1017084A1

Abstract

Zapojenie sa týká vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa, najma u elektroiskrových vyrezávačiek. Podstata spočívá v tom, že mikropočítač je svojim rozvětveným výstupom připojený cez tvarovací obvod, cez obvod kombinačnej logiky a cez číslicovo-analógový převodník na jeden rozvětvený vstup komparátorov. Rozvětvený výstup z iskrišťa je připojený cez vyhodnocovací obvod na druhý rozvětvený vstup komparátorov. Rozvětvený výstup komparátorov je připojený cez obvod galvanického oddelenia na rozvětvený vstup mikropočítače.The connection concerns the evaluation circuits of the spark gap state, especially in electric spark cutters. The essence lies in the fact that the microcomputer is connected with its branched output through the shaping circuit, through the combinational logic circuit and through the digital-to-analog converter to one branched input of the comparators. The branched output from the spark gap is connected through the evaluation circuit to the second branched input of the comparators. The branched output of the comparators is connected through the galvanic separation circuit to the branched input of the microcomputer.

Description

u elektroiskrových vyrezávačiekfor electro-spark cutters

Zapojenie sa týká vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa, najma u elektroiskrových vyrezávačiek.The connection concerns the spark-state evaluation circuits, especially for electro-spark cutters.

Podstata spočívá v tom, že mikropočítač je svojim rozvětveným výstupom připojený cez tvarovací obvod, cez obvod kombinačnej logiky a cez číslicovo-analógový převodník na jeden rozvětvený vstup komparátorov. Rozvětvený výstup z iskrišťa je připojený cez vyhodnocovací obvod na druhý rozvětvený vstup komparátorov. Rozvětvený výstup komparátorov je připojený cez obvod galvanického oddelenia na rozvětvený vstup mikropočítače.The principle of the microcomputer is through its branched output connected through a forming circuit, through a combination logic circuit and through a digital-analog converter to one branched comparator input. The branched output of the spark gap is connected via the evaluation circuit to the second branched input of the comparators. The branched output of the comparators is connected through the galvanic isolation circuit to the branched input of the microcomputer.

Vynález sa týká zapojenia vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa, najmá u elektroiskrových vyrezávačiek.The invention relates to the connection of spark gap evaluation circuits, in particular in electro-spark cutters.

Jednou z najdůležitejších funkcií riadiaceho systému pre elektroiskrové vyrezávacie stroje je zaistenie stabilnej regulácie přísunu elektrody voči obrobku. Stabilitou regulácie je určená výsledná šířka řezu a tým aj výsledná přesnost obrobenia obrobku. Určujúcim parametrom charakterizujúcim deje prebiehajúce v medzielektródovom priestore je u generátora s akumulačnou kapacitou středná hodnota pracovného napatia získávaná integráciou priebehu pracovného napatia na iskrišti a u generátorov bez akumulačně] kapacity elektrické napátie, ktoré je priamo závislé na době oneskorenia prierazu od nástupnej hrany napaťového impulzu. Pretože erozívny účinok elektrickej iskry na materiál obrobku má charakter stochastický, používá sa v súčasnosti u vačšiny zariadení tohoto typu trojpolohová regulácia, u ktorej sa vychádza z principu porovnávania skutočne meranej strednej hodnoty pracovného napatia s hodnotou zvolenou, ktorá sa volí manuálně z ovládacích prvkov na paneli. Nastavenie požadovanej strednej hodnoty pracovného napatia a v mnohých prípadoch aj rýchlosti přísuvu je závislé od operátora zariadenia a předpisuje sa na základe experimentálneho overenia grafickými závislosťami. Nevýhodou takejto regulácie je, že sa do obrábacieho procesu vnáša individuálny, subjektivný činitel', ktorý nezaručuje opakovatelnost výsledkov.One of the most important functions of the control system for electro-spark cutting machines is to ensure stable control of the electrode feed to the workpiece. The stability of the control determines the resulting cutting width and thus the resulting machining accuracy of the workpiece. The decisive parameter characterizing the events taking place in the inter-electrode space is, for a generator with storage capacity, the mean value of the operating voltage obtained by integrating the course of the operating voltage on the spark gap and for generators without accumulation capacity electric voltage which is directly dependent on the delay time of the breakdown. Since the erosive effect of an electric spark on the workpiece material is stochastic in nature, three-position control is currently used in most devices of this type, based on the principle of comparing the actual measured mean voltage with the selected value manually selected from the controls on the panel. . The setting of the required mean value of the working voltage and in many cases also the infeed speed is dependent on the operator of the device and is prescribed based on experimental verification by graphical dependencies. The disadvantage of such regulation is that an individual 'subjective factor' is introduced into the machining process, which does not guarantee the repeatability of the results.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje a technický problém rieši zapojenie vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa, najmS u elektroiskrových vyrezávačiek podlá tohoto vynálezu, ktorého podstatou je, že mikropočítač je svojim rozvětveným výstupom připojený cez tvarovací obvod, cez obvod kombinačnej logiky a cez číslicovo-analógový převodník na jeden rozvětvený vstup komparátorov. Rozvětvený výstup z iskrišťa je připojený cez výhodnocovací obvod na druhý rozvětvený vstup komparátorov. Rozvětvený výstup komparátorov je připojený cez obvod galvanického oddelenia na rozvětvený vstup mikropočítače.The above-mentioned drawbacks are eliminated and the technical problem is solved by the connection of the spark-state evaluation circuits, especially in the electro-spark cutters according to the invention, whose principle is that the microcomputer is connected with its branched output through the shaping circuit, through the combinational logic circuit and through a digital-analog converter input comparators. The branched output of the spark gap is connected through the evaluation circuit to the second branched input of the comparators. The branched output of the comparators is connected through the galvanic isolation circuit to the branched input of the microcomputer.

Výhody zapojenia vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa najma u elektroiskrových vyrezávačiek sa prejavujú hlavně v absolútnej nezávislosti na operátorovi zariadenia, pretože aplikácia mikropočítačov, ako riadiacich systémov umožňuje uplatnenie nových princípov regulácie v oblasti adaptívneho prisposobovania skutečným podmienkam procesu obrábania.The advantages of connecting spark gap evaluation circuits, in particular for electro-spark cutters, are manifested mainly in absolute independence from the operator of the device, since the application of microcomputers as control systems enables the application of new regulation principles in adaptive adaptation to real machining process conditions.

Na pripojenom výkrese je nakreslená bloková schéma zapojenia vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa najma u elektroiskrových vyrezávačiek.In the accompanying drawing, a block diagram of a spark state evaluation circuit is drawn, in particular for electro-spark cutters.

Zapojenie vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa najma u elektroiskrových vyrezávačiek je převedené následovně: mikropočítač 1 je svojim rozvětveným výstupom připojený cez tvarovací obvod 2, cez obvod kombinačnej logiky 3 a cez číslicovo-analógový převodník 4 na jeden rozvětvený vstup komparátorov 7. Rozvětvený výstup z iskrišťa 6 je připojený cez vyhodnocovací obvod 5 na druhý rozvětvený vstup komparátorov 7. Rozvětvený výstup komparátorov 7 je připojený cez obvod galvanického oddelenia 8 na rozvětvený vstup mikropočítača 1.The connection of the spark-state evaluation circuits, in particular in the spark-cutters, is converted as follows: the microcomputer 1 is connected to its branched output via the shaping circuit 2, the combinational logic circuit 3 and the digital-analog converter 4 to one branched comparator input 7. The branched output is a spark gap The branched output of the comparators 7 is connected via the circuit of the galvanic isolation 8 to the branched input of the microcomputer 1.

Binárně údaje z mikropočítače 1 zodpovedajúce požadovanej hodnotě riadenej veličiny, požadovanej hodnotě šířky tolerančného pásma, v ktorej sa riadená veličina má pohybovat a připadne hodnotě odpovedajúcej skratovému stavu iskrišťa, sa v tvarovacom obvode 2 galvanicky oddelia a upravia. Takto upravené údaje sa privedú do obvodu kombinačnej logiky 3, v ktorom sa sčítačkami vytvoría hodnoty úměrné požadovaným napáťovým hladinám podlá potřeby a požiadaviek regulácie. Tieto nevytvořené číslicové údaje zodpovedajúce jednotlivým napáťovým hladinám sa v číslicovo-analógovom převodníku prevedú na analógové signály, ktoré sa komparátormi 7 porovnajú so skutočne meranou hodnotou riadiacej veličiny určujúcej stav procesu obrábania. Číslicové binárně údaje z výstupov komparátorov 7 sa galvanicky oddelia v obvode galvanického oddelenia 8 a privedú sa na vstupná stanicu mikropočítača 1. Zo vstupnej stanice mikropočítača 1 sú cyklicky v časových intervaloch určených čitačom reálného času vzorkované a upravované regulačnými a adaptačnými algoritmami. Výstupom regulačných algoritmov je riadený pohyb drotovej elektrody voči obrobku, a výstupom adaptačného algoritmu je riadená změna požadovanej hodnoty Fiadiaoej veličiny určfujúciej proces a změnu prísuvovoj rýchlosti elektrédy voči obrobku.The binary data from the microcomputer 1 corresponding to the desired value of the controlled variable, the desired value of the tolerance bandwidth in which the controlled variable is to be moved and possibly the value corresponding to the short-circuit of the spark is galvanically separated and adjusted in the forming circuit. The thus adjusted data is fed to the combination logic circuit 3, in which the adders produce values proportional to the required voltage levels according to the need and regulation requirements. These non-generated digital data corresponding to the individual voltage levels are converted in the digital-to-analog converter into analog signals, which are compared by the comparators 7 with the actual measured value of the control quantity determining the state of the machining process. The digital binary data from the comparator outputs 7 are galvanically separated in the circuit of the galvanic compartment 8 and fed to the input station of the microcomputer 1. From the input station of the microcomputer 1, cycles are sampled and adjusted by control and adaptation algorithms. The output of the control algorithms is the controlled movement of the wire electrode relative to the workpiece, and the output of the adaptation algorithm is the controlled change of the setpoint value of the Fiadiao quantity determining the process and the change of the feed rate of the electrode relative to the workpiece.

Vyhodnocovací obvod 5 riadenej veličiny je závislý na zvolenej riadenej veličině a meze 6nímať buď strednú hodnotu pracovního napatia, alebo dobu oneskorenia prierazu, strednú hodnoto pracovného prúdu a podobné.The controlled value evaluation circuit 5 is dependent on the selected controlled value and the limit 6 is to sense either the mean value of the operating voltage or the breakdown delay time, the mean value of the working current and the like.

Zapojením vyhodnocovacích obvodov stavu iskrišťa najma u elektroiskrových vyrezávačiek sa docieli využitie zosnímaných informácií na adaptivitu strednej hodnoty pracovného napatia a na adaptivitu rýchlosti přísuvu drůtovej elektrody voči obrobku. Změnou požadovanej hodnoty pracovného napatia podlá kriteriálnej funkcie sledujúcej maximálny úber obrobku, nepriamo cez počet pracovných inkrementov za časová jednotku, a změnou šířky tolerančného pásma vyhodnocovacej veličiny určujúcej proces je možné dosiahnuť zhodu rýchlosti přísuvu elektrédy voči obrobku a rýchlosti úberu. Tým je zaručené, že změnou podmienok obrábania v důsledku změny hrůbky materiálu, změny vodivosti a teploty dielektrickej kvapaliny, připadne změny vlastností materiálu a jeho homogenity sa automaticky vyhladá taká přísunová rýchlosť, ktorá obnoví stabilitu a kvalitu řezu.By connecting the spark-state evaluation circuitry, in particular for electro-spark cutters, the use of the scanned information is achieved for the adaptability of the mean value of the working voltage and for the adaptability of the feed rate of the wire electrode to the workpiece. By varying the operating voltage setpoint according to the maximum workpiece removal criterion, indirectly through the number of working increments per time unit, and by changing the process tolerance tolerance bandwidth, the feed rate of the electrode to the workpiece and the removal rate can be matched. This ensures that by changing the machining conditions due to the change in material depth, change in conductivity and temperature of the dielectric fluid, changes in the material properties and its homogeneity automatically results in a feed rate that restores stability and quality of the cut.

Claims

SUBJECT

Connection of spark-state evaluation circuits, in particular for electro-spark cutters, consisting of a microcomputer, a forming circuit, a combination logic circuit, a digital-analog converter, an evaluation circuit, comparators and a galvanic isolation circuit, characterized in that the microcomputer (1) is the shaping circuit (2), through the circuit of the combination of the invention (3) and the digital-to-analog converter (4j to one branched input of comparators (7) and the branched output from the spark gap (6) is connected through the evaluation circuit (5) to the other branched input comparators (7), wherein the branched output of the comparators (7) is connected via a circuit of the galvanic separation (8) to the branched input of the microcomputer (11).