Устройство для управления положением рабочих органов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

434 А (19) (11) y1) 4 В 27 В 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3712035/29-15 (22) 16. 03. 84 (46) 07.02.86. Бюл.)1 5 (71). Московский лесотехнический ин-. ститут (72) В.М.Кузнецов (53) 674.053.621.93(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 307897, кл. В 27 В 33/00, 1971.

Кузнецов В М. Автоматизация установочных перемещений в деревообрабатывающих станках. М,: Лесная промьппленность. 1981, с. 80-83, рис. 2.11. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ, включаю" щее исполнительный механизм, имеющий ротор бесконтактный датчик положения рабочего органа и механизм обратной связи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повьппения точности позиционирования, механизм обрат1 ной связи выполнен в виде обратимой винтовой передачи, винт которой установлен в подшипниках неподвижно в осевом направлении и соеди" нен одним концом с гайкой, закрепленной в перемещаемом рабочем органе, а другим концом - с ротором бес" контактного датчика положения рабочего органа.

1О !

20

1 !2

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и: может быть применено в станках с числовым программным управлением. ,Цель изобретения — упрощение конструкции и повьппение точности позиционирования.

На фиг.l показана принципиальная гидрокинематическая схема устройства; на фиг.2 - диаграмма изменения скорости в процессе позиционирования; на фиг.3 — структурная схема устройства;.на фиг.4 — лринципиальная электрическая схема.

Перемещение рабочего органа .(суппорта) 1 по направляющим 2 осуществляется исполнительным механглзмом (гидроцилиндром) 3 (фиг.l).

Контроль величины перемещений с индикацией текущей координаты на панели индикации производится с по- в мощью бесконтактного датчика положения рабочего органа (сельсина) 4, установленного соосно с винтом 5 обратимого винтового механизма обрат. — . ной связи. Гайка б винтового механизма закреплена в суппорте 1, а винт

5 смонтирован в радиальноупорных шарикоподшипниках 7 неподвижно в осевом направлении. При поступательном перемещении суппорта с гайкой винт

5 поворачивается в шарикоподшипниках: перемещению на шаг резьбы Б соответствует один полный оборот винта 5 и связанного с ним посредством беззазорной муфты 8 ротора сельсина 4.

Для исключения зазоров в винтовом механизме обратной связи гайка 6 выполняется из двух полугаек, одна из которых имеет возможность осевой регулировки.

Гидросистема устройства питается от насоса 9 постоянной производительности.

Для управления направлением перемещения и остановкой в заданном положении в напорной линии установлен трехпоэиционный реверсивный гидрораспределитель 10 с электромагнитами

Зм 1 и Зм 2. Когда оба электромагнита обесточены, плунжер гидрораспределителя занимает среднее (нейтрапьное! положение и отсекает oge полости цилиндра 3, фиксируя положение поршня.

С целью повьппения точности установки на размер и быстродействия гидросистема выполнена трехскоростной, с автоматическим переключением по

09434 2 мере приближения к заданной координате, сначала на промежуточную V„ð, а затем на установочную скорость медленного подвода Ч„(фиг,2) . Для этого в сливную линии установлены трехпозиционный гидрораспределитель ll c электромагнитами Эм 3 и Эм 4 и два регулятора 12 и 13 потока.

При включении электромагнита Эм 4 (при обесточенном Эм 3) масло поступает на слив по открытой линии 14 и суппорт 1 перемещается с наибольшей скоростью V определяемой производительностью насоса 9.

При включении электромагнита Эм 3 (при обесточенном Эм 4) сливная линия соединяется с баком через оба регулятора 12 и 13 потока, что обеспечивает перемещение суппорта 1 на промежуточной скорости Vnp .

При обесточенных электромагнитах Зм 3 и Эм 4 пггунжер гидрораспределителя ll занимает среднее (нейт-. ральное) положение. В результате масло поступает на слив только через регулятор 13 потока, настроенный на скорость медленного подвода V .

Структурная схема устройства (фиг.3) включает в себя устройство, цифровой индикации (УЦИ), состоящее иэ пульта 15 преднабора координат с декадными переключателями, панели 16 индикации на газоразрядных лампах, блока 17 обработки данных и блока 18 выходных реле, блока 19 тиристорных усилителей-симисторов, коммутирующих электромагниты Эм 1

Зм 4 трехпозиционных гидрораспределителей 10 и 11, управляющих направ-. лением и скоростью перемещения гидроцилиндра 3. Величина перемещения суппорта 1 контролируется бесконтактяым сельсином 4 посредством обратимого винтового механизма 5, 6 обратной связи. Сигнал от сельсина по каналу обратной связи поступает в блок 17 обработки данных (.БОД! УЦИ.

Принципиальная электрическая схема устройства (фиг.41 управляет электромагнитами Зм 1 - Зм 4 трехпозиционных гидрораспределителей

10 и 11 (фиг.1) с помощью контактов слаботочных реле К 1 — К 14 блока 18 выходных реле устройства цифровой индикации (УЦИ). УЦИ состоит из блока 17 обработки данных (БОД), к ко-. торому подключен бесконтактный сельсин 4, пульта 15 преднабора координат и панели 16 индикации.

3 1

Замыкающие контакты реле К 1

К 4 находятся в цепях управления симметричных тиристоров (симисторов) V — V 4, которые коммутируют катушки электромагнитов Эм 1

Эм 4 гидрораспределителей. Дополнительные сопротивления R 1 ограничивают величину тока управления, необходимого для открытия бесконтактного симистора.

Устройство работает следующим образом.

Оператор набирает необходимую координату Хэ суппорта 1, пользуясь декадными переключателями наборного поля пульта 15 управления УЦИ (фиг,3) . Набранная координата высвечивается на панели 16 индикации.

В зависимости от координаты точки позиционирования относительно выбранного начала отсчета на выходе блока 17 обработки данных (БОД) срабатывает реле К 1 (движение вправо) или К 2 (движение влево), а также реле К 4. При этом включаются соответствующие электромагниты Эм 1 или Эм 2 и Эм 4 гидрораспределителей 10 и 1!, и суппорт 1 начинает перемещаться в заданном направлении с наибольшей скоростью Vq, определяемой производительностью насоса 9.

Поступательное перемещение суппорта 1 преобразуется в соответству.ющий угол поворота ротора бесконтактного сельсина 4, который конт" ролирует фактическую координату в каждый момент времени. Сигнал обратной связи от сельсина 4 поступает в БОД 17 УЦИ, где сопоставляется с заданной координатой Х>.

По мере приближения суппорта 1 к заданной координате Х срабатыва209434 4 ет реле К 3 и отпускает реле К 4.

При этом гидропривод йереключается на промежуточную скорость V, . При отпускании реле К 3 гидропривод переключается на скорость медленного подвода V„, Эта скорость выбирается в зависимости от требуемой точности позиционирования

При совпадении фактической коорди)p наты суппорта Х с заданной Х> автоматически отпускается реле К 1 или

К 2, запирается соответствующий симистор блока 19 и отключается соответствующий электромагнит

Эм и Эм 2 гидрораспределителя 10 Плунжер гидрораспределителя IO возвращается в нейтральное положение и отсекает обе полости гидроцилиндра 3 от гидросистемы. При о этом суппорт 1 останавливается в заданном положении, а его фактическая координата высвечивается на панели

1б индикации УЦИ.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность установки перемещаемого рабочего органа в заданные положения за счет того, что обратимая винтовая передача к измерительному преобразователю позволяет полностью устранить кинематические зазоры. Паг винта $ обратимого винтового механизма в несколько раз меньше делительного диаметра реечной шес3S терни — Da = m z, что приводит к повышению чувствительности и точности отработки задаваемых перемещений.

Кроме того, установка гайки обратимого винтового механизма в суппор те обеспечивает упрощение конструкции.

PN2. 2

1209434

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

ВНИйПИ

ТиРаж 502

Заказ 372/20

Подписное