Устройство для управления автоматизированным прессовым оборудованием

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ПРЕССОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ , содержащее датчики положений исполнительных механизмов и за- . готовок, программный задатчик длительности операций, элемент задержки и блок управления, связанный с приводом исполнительных механизмов и индикатором, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности работы путем повышения точности контроля выполнения всех операций технологического цикла, оно снабжено блоками оперативной памяти и обработки сигналов всех датчиков, генератором импульсов, элементом И, а также четырехвходовым счетчиком, причем все датчики соединены с входами блока обработки сигналов, выход которого связан с входами элементов .задержки, блоков управления и оперативной памяти, элемента И, а также сбрасывающим входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, вход записи предустановки - с выходом элемента задержки и информационный вход - с вькодом бло (Л ка оперативной памяти, входы которого связаны с программным задатчиком , а выход счетчика соединен одновременно с входами индикатора и блока управления, при.этом выходы генератора импульсов подключены к входам блока управления и элемента И.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) В 30 В 15/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬ9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3668865/25-27 (22) 19.08.83 (46) 30.12.84. Бюл. К - 48 (72) В.Я. Колесников, В.Б. Кейзман, В.В. Косоговский и Е.Я. Волков. (71) Воронежское производственное объединение по выпуску кузнечнопрессового оборудования им. M.È. Калинина (53) 621.979(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 644634, кл. В 30 В 15/26, . от 23.09.77 r. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ПРЕССОВЬМ ОБОРУДОВАНИЕМ, содержащее датчики положений исполнительных механизмов и заготовок, программный задатчик длительности операций, элемент задержки и блок управления, связанный с приводом исполнительных механизмов и индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения надежности работы путем повышения точности контроля выполнения всех операций технологического цикла, оно снабжено блоками оперативной памяти и обработки сигналов всех датчиков, генератором импульсов, элементом И, а также четырехвходовым счетчиком, причем все датчики соединены с входами блока обработки сигналов, выход которого связан с входами элементов .задержки, блоков управления и оперативной памяти, элемента И, а также сбрасывающим входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, вход записи предустановки — с выходом элемента задержки и информационный вход — с выходом бло ка оперативной памяти, входы которого связаны с программным задатчиком, а выход счетчика соединен одновременно с входами индикатора и блока управления, при.этом выходы генератора импульсов подключены к входам блока управления и элемента И. ч

1131678

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции систем управления оборудованием для обработки давлением.

Известно устройство управления автоматизированным прессовым оборудованием, содержащее датчики положения исполнительных механизмов и заготовок, программный задатчик дли" тельности операций, элемент задержки 10 и блок управления, связанный с приводом исполнительных механизмов и индикатором (1j .

Недостатком известного устройства. 15 является низкая надежность, обусловленная отсутствием контроля выполнения каждой операции технологического цикла.

Цель изобретения — повышение на20 дежности работы путем повышения точности контроля выполнения всех операций технологического цикла.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления авто25 матизированным прессовым оборудованием, содержащее датчики положений исполнительных механизмов и заготовок, программный задатчик длительности операций, элемент задержки и блок управления, связаннь|и с приво30 дом исполнительных механизмов и индикатором, снабжено блоками оперативной памяти и обработки сигналов всех датчиков, генератором импульсов, элементом И, а также четырехвходовым 35 счетчиком, причем все датчики соединены с входами блока обработки сигналов выход которого связан с вхоУ г дами элементов задержки, блоков управления и оперативной памяти, эле- 40 мента И, а также сбрасывающим входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, вход за-. писи предустановки — с выходом элемента задержки и информационный вход — с выходом блока оперативной памяти, входы которого связаны с программным задатчиком, а выход счетчика соединен одновременно с входами индикатора и блока управления, 50 при этом выходы генератора импульсов подключены к входам блока управления и элемента И.

На фиг..1 показана функциональная схема устройства управления авто- 55 матизированным прессовым оборудованием на фиг. 2 — обработки сигналов

У датчиков. з

Линейный ротор 1, установленный на станине пресса 2, в штамповой. зоне содержит размещенную в корпусе подвижную руку 3, несущую рабочие органы 4. Рука 3 связана с приводом

5 (например, шаговым двигателем с редуктором). Заготовки 6 уложены в стопу 7 на манипуляторе 8. Робот t снабжен двумя столами 9 ориентации.

Перед подачей заготовок 6 в рабочий штамп 10 осуществляется их ориентация на правом столе 9 ориентации заготовок. Готовое изделие 11 после обработки в штампе 10 переносится на левый стол 9 ориентации готовых изделий, а затем в стопу 12 готовых изделий. Датчики 13 и 14 контроля положения исполнительных механизмов установлены на станине пресса 2 и служат для контроля крайнего левого (13) и правого (14) положения подвижной руки 3. Датчики 15 и 16 контроля положения заготовок уста-.

I новлены в столах 9 ориентации и служат для контроля наличия заготовки

6 или готового изделия 11. Датчик

17 смонтирован в штампе 10 пресса

2 и служит для контроля наличия заготовки в зоне штамповки. Устройство управления снабжено также системой контроля работы оборудованием, которая состоит из блока 18 обработки сигналов датчиков, соединенного соответственно с датчиками 13-17, а выход блока 18 связан с входами элемента И 19, блока 20 управления, элемента 21 задержки, а также установочными входами счетчика 22 и входом блока 23 оперативной памяти.

В устройство .входит также генератор 24 импульсов, выход которого соединен с входом элемента И 19, выход которого связан со счетным входом счетчика 22, а выход элемента 21 задержки соединен с входом управле.ния записи предустановки счетчика 22.

Программный задатчик 25 соединен с информационным входом блока 23 оперативной памяти, выход которого соединен с информационным входом предустановки счетчика 22. Выход счетчика 22 соединен с входом индикатора

26 и входом блока 20 управления, другой вход которого связан с выходом генератора 24 импульсов.

На чертеже приняты следующие обоз ачения входов и выхода счетчика 22:

С вЂ” счетный вход в режиме сложения;

Блок 20 управления приводит в движение привод 5 (шаговый двигатель) 55 причем разрешающая команда на движение двигателя 5 в начале соответствующего перехода цикла поступает

3 1131 установочный вход (сброс) в нулевое состояние; t„ — вход управления записи предустановки; 3 — информационный вход предустановки: P — выход переноса в режиме сложения. 5

Датчики 13 — 17 представляют собой индуктивные бесконтактные элементы контроля (постоянного напряжения), применяемые для контроля положения узлов и заготовок при холодноштамповочных работах и позиционирования средЧтв автоматизации. Эти датчики формируют на своем выходе (выход с открытым коллектором) сигнал "1" при наличии предмета, например заготовки, в активной зоне датчика. Напряжения "1" и "0" выходного сигнала датчика соответствуют напряжениям элементов схемы блока 18. 20

Блок 18 обработки сигналов датчиков предназначен для приема и передачи

В сигналов датчиков без эффекта дребезга.

Так, при окончании первого перехода и при наличии заготовки 6 на первом столе 9 ориентации и готовых изделий 11 на втором столе, на втором столе 9 ориентации и в штампе 10 пресса срабатывают датчики 15 — 17, неоднородность срабатывания которых

30 устраняется наличием в схеме блока

18 обработки сигналов датчиков ждущего мультивибратора длительность выходного импульса которого выбирается с учетом этих погрешностей.

При срабатывании первого датчика сиг-.З5 нал "1" поступает на вход логического элемента ИЛИ-НЕ (микросхема Y1), инвертируется, дифференцируется (элементы С1, Я 7, Р8) и запускает ждущий мультивибратор (микросхемы

Ч2, ЧЗ) . Таким образом, ждущий мультивибратор запускается от сигнала первого сработавшего датчика обратной связи, а срабатывание следующих датчиков не изменяет выходного сигнала ждущего мультивибратора. Длительность выходного импульса мультивибратора регулируется величиной емкости конденсатора С2. В этом случае ждущий мультивибратор работает в качестве расширителя длительности входного. импульса.

678 на его первый вход, а запрещающая команда на движение — на второй вход. Скорость движения шагового двигателя привода 5 определяется частотой импульсов, поступающих на третий вход блока 20 управления от генератора 24. В качестве блока 20 управления может быть применена система ПУ (например, "Программа

20А") с силовым шаговым двигателем (например, типа ЕС10) .

Программный зацатчик 25 выполнен на декадных переключателях. Способ заданий программы — предварительный набор на декадных переключателях, являющихся программоносителями. Число устанавливается на задатчиках, которыми являются декадные переключатели. Запись информации о длительности переходов цикла работы робота осуществляется при нажатии кнопки "Запись" (не показана) в блоке 23 оперативной памяти. Таким образом, набором в программном задатчике 25 численного значения длительности переходов и записью их последовательно в блоке 23 оперативной памяти осуществляется органиэация записи всего цикла работы робота. !

Устройство управления прессовым оборудованием работает следующим образом. э

Вначале рука 3 находится в крайнем правом положении, при этом захваты 4 ус анавливаются соответственно над стопой 7. заготовок, двумя столами 9 ориентации и штампом 10.

Конструкция привода руки 3 обеспечивает ее перемещение при транспортировании заготовок 6 и готовых изделий 11 с одной позиции на другую по

П-образному закону. При включении шагового двигателя привода 5 рука 3 опускается, захват 4 берет заготовку 6 и вместе с ней рука 3 поднимается, затем вдижется влево на величину шага подачи и опускается, устанавливая заготовку 6 на правый стол 9 ориентации, после чего заготовка 6 готова к переносу в штамп 10. Далее рука 3 поднимается и двигается.вправо, цикл повторяется: ориентированная заготовка 6 с правого стола 9 устанавливается в штамп 10, а новая заготовка 6 из стопы 7 — на правый стол 9, готовое изделие 11 из штампа

10 после хода ползуна пресса 2 — на

113Т678 левый стол 9 ориентации, где изделие

11 ориентируется, а затем переносится в стопу 12 готовык изделий.

Движение по циклу линейного робота 1 осуществляется командными им- 5 пульсами с выхода блока 20 управления на вход шагового двигателя привода 5 и контролируется датчиками 13-17.

Весь цикл движения робота можно разбить на отдельные переходы в интервалах между срабатыванием соответствующих датчиков, причем длительность этих переходов известна заранее. Это позволяет при помощи программного задатчика 25 записать информацию в блок 23 оперативной памяти о длительности переходов последовательно согласно цикла работы робота.

Исходное состояние руки 3 робота— крайнее правое положение — контролируется датчиком 14. Командные импульсы, поступающие с второго выхода генератора 24 импульсов, формируются блоком 20 управления и приводят во

25 вращение шаговый двигатель привода 5 с редуктором и парой винт — гайка, рука 3 начинает опускаться. Срабатывает датчик 14, и на выходе блока 18 обработки сигналов датчиков появляет- ЗО ся отрицательный импульс, что является командой на начало первого перехода для блока 20 управления. При этом сбрасывается в нуль счетчик 22, устанавливается в блоке 23 адрес дли-3S тельности первого перехода, запрещается пропуск импульсов счета с перного выхода генератора 24 импульсов на время действия отрицательного импульса на счетный вход счетчика 4О

22 и производится запуск элемента 21 задержки. После выдержки необходимой для обнуления счетчика 22 и установки адреса в блоке 23 оперативной памяти, сигналом с выкода элемента 21 45 задержки производится запись информации о длительности первого перехода на информационный вход предустановки счетчика 22 из блока 23, и по окончянии отрицательного импульса на выходе блока 18 обработки сигналов датчиков начинается контрольный отсчет длительности первого перехода.

Таким образом, по сигналу с выхода блока 18 обработки сигналов датчиков начинается первый переход в .движении робота и контрольный отсчет времени его длительности, причем в блоке 23 записывается информация о длительности переходов с учетом погрешностей срабатывания датчиков и шагового двигателя с редуктором и парой винтгайка.

Если контрольный отсчет времени перехода не закончился и поступает сигнал об окончании перехода от соответствующего датчика, то начинается следующий переход и его контрольный отсчет времени. В случае, если счетчик 22 переполнится, а соответствующий датчик не сработает, что является сбоем в работе робота, выходной сигнал счетчика 22 поступает в индикатор 2б для создания светового и звукового сигнала о сбое робота с одновременным запретом выдачи командных импульсов блоком 20 управления шаговому двигателю привода 5. После устранения причины сбоя возвращение руки робота в исходное состояние осуществляется нажатием кнопки

"Пуск" в ручном режиме (не показана) .

При переносе последнего изделия с левого стола 9 ориентации в стопу

12 готовых изделий в автоматическом режиме работы робота датчика 15 — 17 не срабатывают из-за отсутствия заготовок на правом столе 9 ориентации и в штампе 10 и готового изделия на левом столе 9 ориентации, робот блокируется с выхода счетчика 22 на второй вход 20 управления.

Эффективность предлагаемого устройства управления обуславливается повышением надежности работы устройства за счет. точного контроля исполнения всех операций технологического цикла.

1131678

11316 8 одам о/1Р-я7

Фиг.2

Составитель В. Стоколов

Редактор М. Циткина Техред Л.Микеш Корректор В. Бутяга

Заказ 9696/10 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 и

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4