Устройство управления кузнечно-прессовыми автоматами

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И1 (51) 4 В 30 В 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

--«,.

К)

CO 3 сО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (21), 3638029/25-27 (22) 24.08.84 (46) 30.01.86. Бюл. Ф 4 (71) Азовский завод кузнечно-прессовых автоматов (72) И.В.дресвянников (53) 621.979.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 566744, кл. В 30 В 15/26.

Авторское свидетельство СССР

Р 1043032, кл. В 30 В 15/00, 1984. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫМИ АВТОМАТАМИ, содержащее два триггера, два дисковых бесконтактных переключателя, соединенных раздельно каждый со своим инвертором, и узел установки .в исходное состояние, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования ползуна при останове, оно снабжено блоком определения положения ползуна, дешифратором скорости, коммутатором и датчиком скорости, при этом первый вход коммутатора соединен с выходом первого триггера, второй вход коммутатора соединен с выходом первого инвертора и первым входом блока определения положения ползуна, к выходу которого подключена третья группа входов коммутатора, а к второму входу — выход коммутатора и вход второго триггера, третий вход блока определения положения ползуна соединен с выходом второго инвертора, а четвертая группа входов коммутатора, число входов которой равно числу входов третьей группы, через дешифратор скорости соединена с датчиком скорости, кинематически связанным с дисками бесконтактных путевых переключателей, кроме того, четвертый вход блока определения положения ползуна подключен к узлу установки в исходное состояние.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дешифратор скорости выполнен в виде заданного числа аналоговых компараторов, первые входы которых подключены через делитель напряжения и выпрямитель к датчику скорости, вторые входы соединены каждый со своим источником опорного напряжения, а выходы компараторов являются группой выходов дешифратора.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрообо— рудовянию кузнечно-прессовых автоматов.

Цель изобретения — устранение недостаточной точности останова ползуна в исходном положении в режиме Непрерьпзные ходы при рязных скоростях главного привода пресса вследствие изменения угла выбега (тормо— жения) в зависимости от скорости подвижных частей механизмов при постоянном усилии торможения, что необходимо по требованиям безопасности для нормальной работы механических прессовьгх автоматов.

Цель достигается тем, что вместо использования набора дисков для всего диапазона скоростей привода, устройство управления снабжено блоком определения положения ползуна, дешифратором скорости и коммутатором„ позволяющими останавливать ползун пресса в исходном положении с необходимой точностью, определяемой заданным числом выходов дешифратора скорости.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления кузнечно-прессовыми автоматами; на фиг. 2 — схема дешифратора скорости привода; на фиг. 3 — схема коммутатора: ня фиг. 4 — .схема блока определения пространственного положения ползуня. устройство содержит (фиг. !) соединенные между собой и шикофф питания ключи 1 и 2 с размыкающимися контактами, например, кнопки, и последовательно соединенные замыкающийся ключ 3, переключатель 4> псрвые элемент 5 гальванической развязки, инвертор 6, триггер 7, согласующий элемент 8, усилитель 9, электромагнит 10, второй триггер 11, соединен-ный:;> -входом через вторые инвертор

12 и элемент 13 гальванической развязки с ключом 2, два бесконтактных переключателя 14 и 15, соединенных раздельно с третьим 16 и четвертым

17 элементами гальванической развязки, пятый элемент 18 гальванической развязки, соединенный через третий инвертор 19 с первым -входом триггера 7, коммутатор 20, вторым входом соединенный с первым входом блска 21 определения пространственного положения ползуня, третьей rpynrrof-.. N, входов через блок 21., третий i6 и четвертый 17 элементы гальвани207748 2 ческой развязки — с бесконтяктными путевыми переключателями 14 и 15, четвертой группой входов, равных 1, соединенный через дешифратор 22 скорости с датчиком 23 скорости при— водя, а выходом — со сбрасываюшим входом триггера 7.

Ьесконтяктный путевой переключа— тел> 14 содержит диск-экран 24 с

10 одной прорезью, а бесконтактный путевой переключатель 15 — диск-экран 25 с заданным числом прорезей.

Цятчик 23 скорости привода через муфту кинематически соединен с дис—

1 > ками 24 и 25.

Сб|>асывающий К, вход второго триггера 11 через четвертый инвертор 26 и второй согласующий элемент 27 соединен с общей точкой третьего сог2О лясующего элемента 28 и конденсатора 29, подключенных к разнополярным шинам источника питания. ,дешифратор 22 скорости (фиг. 2) выполнен в виде заданного числа

25 аналотовых компараторов 30 и 31, первые входы которьгх соединены через делитель напряжения, состоящий из согласующих элементов 32 и 33, и выпрямитель 34 с датчиком 23 скорости привода, а вторые входы компаряторов соединены раздельно с регулируемыми источниками 35 и 36 опорного напряжения,„ причем выход выпрями геля соединен с конденсатором

37, а параллельно согласующему . лементу 33 подключен стабилитрон 38.

Коммутатор 20 (фиг. 3) выполнен в в - .;;e трех электрических каналов, состоящих из инверторов и элементов

И- НЕ, выходы которых соединены через элемент И-НЕ 39 с входом инвертора

40. Иервый канал включает в себя и:гвертор 41; соединенный с первым в:.олом элемента И-НЕ 42, .зторой

45 в.:од которого соединен с инвертора и 43 и 44 второго канала.

Второй канал состоит из, последов:.тельно соединенных инверторов 43 и 4- и элемента И-НЕ 45, второй вход которого соединен с инверторями 46 и 47 третьего канала, четвертый вход соединен с инвертором 48.

Третий канал состоит из последовательно соединенных инверторов 46 и 47 и элемента И-НЕ 49, один из входn которого соединен с инвертороь,: 1, при этом по одному входу элементов И-НЕ 42, 45 и 49 соединены

207798 4

t5

55 между собой и являются первым входом коммутатора. Вход инвертора 41 является вторым входом коммутатора, входы инверторов 48 и 50 являются третьей группой входов коммутатора, входы инверторов 43 и 46 — четвертой группой входов коммутатора, а выход инвертора 40 — выходом коммутатора.

Количество электрических каналов коммутатора, начиная со второго, определяется числом выходов N дешифратора скорости °

Блок 21 определения пространст" венного положения ползуна (фиг. 4) содержит триггер 51, соединенный через счетчик 52 заданной емкости с дешифратором 53, максимально значащий цифровой выход которого соединен со сбрасывающим 8, входом триггера 51.

Вход 6 триггера 51 блока 21 соединен с бесконтактным путевым переключателем 14.

Счетный вход счетчика 52 соединен с бесконтактным путевым переключателем 15.

Сбрасывающий вход 1, триггера 51 соединен с выходом инвертора 26 (фиг. 1), а сбрасывающий вход R триггера 51 — с выходом коммутатора 20.

Число выходов дешифратора 53 определяется требованиями, предъявляемьгми к степени точности остановки механизмов в исходном положении.

Используемое в устройстве количество выходов блока 21 равно числу

N выходов дешифратора 22 скорости.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания нулевой потенциал с вьгхода инвертора 26 устанавливает триггеры 7 и 11, триггер 51 блока 21 в исходное нулевое положение.

На выходе инвертора 6 — нулевой потенциал, на выходах инверторов

19 и 12 и триггеров 7 и 11 — тоже нулевой потенциал, усилитель 9 закрыт, электромагнит 10 отключен.

Включают электропривод ползуна (не показан) на малую скорость. С выхода датчика 23 скорости, например тахогенератора, на вход дешифратора

22 скорости привода поступает сигнал малого напряжения, который с выхода выпрямителей 34 (фиг. 2) поступает на делитель напряжения из согласующих элементов 32 и 33, например резисторов °

С выхода элемента 33 снимается напряжение 6,. На выходе регулируемого источника 35 опорного напряже— ния установлено напряжение lJ< соответствующее, например, средней скорости. На выходе регулируемого источника 36 опорного напряжения, установлено напряжение г1, соответствующее, например, большой скорости.

При этом Lt< U i U . На -выходах

Д вЂ” Х аналоговых компараторов 30 и 31 при этих условиях — нулевые потенциалы, которые поступают на вход Д вЂ” Х коммутатора 20 (фиг. 3). Сигнал "0" с входа A инвертируется элементом

43 и подготавливает вход 2 элемента

42 к работе единичным потенциалом.

С выхода элемента 44 нулевой потенциал запрещает работу элемента 45. Нулевой потенциал с входа Х через элементы 46 и 47 запрещает работу элемента 49.

На входе 1 коммутатора 20 нулевой потенциал запрета, на входе

2 и на выходе элемента 40 — единг4чный потенциал.

Триггер 51 и счетчик 52 блока 21 определения пространственного положения ползуна (фиг. 4) находятся в исходном нулевом состоянии.

На выходах дешифратора 53 — единичные потенциалы, которые поступают на третью группу входов коммутатора

20 (фиг. 3), инвертируются элементами 48 и 50 и в виде сигнала запрета "0", поступают на четвертые входы элементов И-НЕ 45 и 49.

Переключатель 4 (фиг. 1) устанавливают в положение замкнутых контактов, включая тем самьм схему управления на режим "Непрерывные ходы" (автоматический).

Рабочий ход, ползуна начинается при замыкании контактов ключа 3.

Нулевой потенциал с шины питания через ключи 1 и 3 и переключатель 4 поступает на вход инвертора 6. На

era вьгходе появляется единичный потенциал, и триггер 7 переключается в единичное положение. Сигнал с выхода триггера 7 через согласующий элемент 8 включает усилитель 9 и электромагнит 10 пневмоклапана уп— равления муфтой„и последняя включается.

1207798

Для остановки ползуна в исходном положении размыкают контакт ключа 2 (фиг. 1), триггер 11 переключается в единичное положение. С выхода триггера 11 на вход 1 коммутатора 20 поступает единичный сигнал разрешения на отключение электромагнита.

Таким образом, на втором и третьем входах элемента 42 (фиг. 3) — единичные потенциалы, а на первом выходе — нулевой потенциал. При подходе ползуна к исходному положению прорезь диска 24 (фиг. 1) входит в бесконтактный переключатель 14> и тактовый импульс через элементы

16 и 41 (фиг. 3) в виде единичного потенциала поступает на первый вход элемента. 42. Элемент И-НЕ 42 переключается, и нупевой потенциал с его выхода через элементы И-НЕ 39 и инвертор,40 поступает на сбрасывающий вход 1 триггера 7 (фиг. 1).

Триггер переключается в исходное положение, отключая тем самым электромагнит 10 пневмоклапана муФты.

Муфта отключается. На малой скорости с минимальным углам выбега ползун останавливается в исходном положе25.нии.

Увеличиваем скорость регулируемого электропривода до средней. Напяжение

g1 +r

Г (фиг. 2) на входе аналогового ком-паратора 30 становится равным IJ> >

,> Uz, Сигнал на выходе А дешифратора 2? cK p c H eH e »a еди— ничный. Он инвертируется элементом

43 (фиг. 3), поступает сигналом зап- рета "0" на второй вход элемента

И-НЕ 42 и в виде сигнала разрешения

"1" с элементами 44 — ня первый вход элемента И-НЕ 45. Таким образом, элемент 42 исключается из работы„ а элемент И-HF, 45 подготавливается к работе. На втором входе элемента

45 — единичный потенциал.

Ползун начинает перемещение. Диски-экраны, кинематически связанные с ползуном, начинают вращаться.

Прорезь диска-экрана 24 входит в щель бесконтактного путевого пере- > ключателя 14, и на выходе элемента

16 появляется нулевой потенциал, который поступает на вход 2 коммутатора 20 (фиг. 3), инвертируется элементом 41 и в виде тактового сигнала разрешения "i поступает на первый вход элемента И-HE 42, Ключом 3 (фиг. 1) включаем IEKT ромагнит 10 пневмоклапана муфты.

Ползун начинает перемещаться со средней скоростью, Одновременно вращаются диски-экраны 24 и 25. Диск-экран 25 имеет заданное число прорезей, например десять. Каждая прорезь иска

25 соответствует определенному пространственному положению ползуна.

При равномерном расположении угол между осями прорезей составляет, напо ример, 36 . Прохождению ползуна через исходное положение соответствует тактовый импульс от прореза диска экрана 24 и бесконтактного переключателя 14, который через элемент 16 гальванической развязки переключает триггер 51 (фиг. 4) в единичное поло— жение. Сигнал с выхода. триггера 51 разрешает работу счетного входа счет -:ика 52 заданной емкости. Импульсы от прорезей диска-экрана 25 (фиг. 1), бесконтактного переключателя 15 и элемента 17 гальванической развязки поступают на вход блока 21 определения пространственного положения голзуна, где суммируются счетчиком

52 (фиг. 4) и преобразуются дешифратором 53 заданной емкости.

Каждой прорези диска 25 (фиг. 1) соответствует определенный вывод дешифратора 53 (фиг. 4) .

Если известно, что угад выбега (торможения) при средней скорости равен бб, то сигнал от восьмой прорези диска 25 и выхода 8 дешифратара 53, поступив нулевым потенциалом на третий вход коммутатора 20 (фиг. 3), например на вход инвертора 48, инвертируется элементом 48 и через элементы 45, 39 и 40 нулевым потенциалом с выхода блока 21 (Фиг. 1) отключает триггер 7 и далее электромагнит 10 пневмоклапяна муфты с> за 72 до исходного положения при наличии команды разрешения "1" стоп в исходном положении от второго триггера 11 на первом входе коммута— тора ?О, в частности на третьем входе элемента И-HF 45 (фиг. 3).

Ползун останавливается в пределах допуска. в исходном положении.

Кроме того, нулевой сигнал с выхода блока 21 (фиг. 1) производит сброс триггера 51 и счетчика 52 блока 21 (фиг. 4) в исходное положение.

При непрерывной работе сбpoc: эле— ментов 51 и 52 осуществляется в кяж1207798 дом цикле перемещения ползуна нулевым попенциалом с максимального числового вывода дешифратора 53.

Увеличиваем скорость регулируемоФ го электропривода до следующей величины, при которой напряжение U, на входах аналоговых компараторов 30 и

31 (фиг. 2) будет Ц, > U о Lj, . При этом на выходе )(аналогового компаратора 31 появляется единичный сигнал, который поступает на четвертую группу входов коммутатора 20, в частности, на вход инвертора 46. Стабилитрон 38 ограничивает значение U до допустимого уровня. Нулевой потенциал с выхода элемента 46 запрещает работу элемента 45 и через инвертор 47 единичным сигналом подготавливает к работе элемент И-HE 49.

Ключом 3 включаем электромагнит

10 и ползун начинает перемещаться с повышенной скоростью.

Предположим, что угол выбега о при данной скорости равен 100

Для отключения муфты и останова пол— зуна в исходном положении размыкаем контакты ключа 21 (фиг. 1) ° Триггер

11 переключается в единичное положение. На вход 1 блока 21 или на третий вход элемента И-НЕ 49 (фиг. 3) поступает разрешающий единичный потенциал. На входе 4 элемента 49— нулевой потенциал.

Тактовый импульс от диска 24 (фиг. 1) переключает элементы 14, 16 и 51 (фиг. 4) и включает счето чик 52. 3а 108 до исходного положения через бесконтактный переключатель 15 (фиг. 1) проходит седьмая прорезь диска. Одновременно на седьмом выводе дешифратора 53 (фиг. 4) появляется нулевой потенциал, поступающий на вход блока 21 коммутатора, в частности на вход инвертора 50 (фиг. 3) . Единичный сигнал с выхода элемента 50 переключает элементы 49, 39 и 40 блока 20, триггер 7 (фиг. 1) и отключает электромагнит 10 пневмоклапана муфты.

Ползун, продолжая движение, останавливается в исходном положении в пределах допуска.

Для аварийного отключения элект— ромагнита пневмоклапана муфты размыкают ключ 1 °

Единичный потенциал с выхода элемента 18 гальванической развязки инвертируется элементами 19 и переключает триггер 7 в исходное положение. Ползун в этом случае останавливается в произвольном пространственном положении своего пути.

Устройство управления сдвоенными электромагнитами создается из предлагаемого устройства путем дополнительного подключения к выходу элеl5 мента 8 второй блок-схемы из элементов 9 и 10 (на фиг. 1 не показано) и работает аналогично.

Устройство управления электромагнитами муфты и раздельным электро20 магнитом пневмоклапана тормоза создается из предлагаемого устройства путем дополнительного подключения к противоположному выходу триггера 7 дополнительной блок-схемы из элементов 8 и 9 и электромагнита 10 тормоза (на фиг. 1 не показано). При этом в исходном положении схемы управления электромагнит тормоза будет включен, а при движении ползуна вы30 ключен, в остальном описание работы устуойства аналогично.

В случае необходимости в системе управления может быть предусмотрена работа от педали.

Таким образом, изменение сигнала напряжения на выходе датчика 23 скорости, заданное количество аналого40 вых компараторов и источников опорного напряжения в дешифраторе 22 скорости, заданное число прорезей в диске-экране 25, равнозначное с емкостью счетчика 52 и дешифратора

53 блока 21 определения пространственного положения ползуна, и заданное число коммутационных групп коммутатора 20 определяют заданную точность остановки механизмов пол50 зуна независимо от установленной скорости регулируемого электропривода при постоянном тормозном моменте механизмов.

1207798

1207798

Составитель В. Ткаченко

Редактор Е. Конча Техред А.Лабинец Корректор И. Муска

Заказ 142!20 Тираж 597 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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