Устройство для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках

 

Изобретение относится к системам промышленной автоматики, в частности к устройствам для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках , например в электрогидравлических установках очистки отливок. Целью изобретения является обеспечение возможности обработки замкнутых выпуклых и вогнутых поверхностей в диапазоне более 360 , В устройство введен четырехразрядный кольцевой реверсивный сдвигающий регистр 11, который в зависимости от исходного положения рабочего электрода 3 относительно обрабатываемой детали 4 устанавливается р одно из четырех возможных состояний подачей на его вход записи информации сигнала посредством источника информации.- Ферми-. рователь 12 команд управляет сервоприводом 13 в зависимости от информации о величине межэлектродного промежутка , поступающей от трехпозиционного регулятора 7, и информации о положении рабочего электрода 3 относительно произвольно ориентированной поверхности обрабатываемой детали 4. Изменение профиля обрабатываемой поверхности фиксирует элемент 9 задержки. Дешифратор 10 перемены структуры в зависимости от знака.рассогласования величины межэлектродного промежутка по сигналу элемента 9 задержки производит переключение четырехразрядного кольцевого реверсивного сдвигакицего регистра 11. Направление основного и регулирующих перемещений рабочего электрода 3 приводится в соответствие с изменившимся профилем обрабатываемой детали А, 7 ил. i (Л tc 00 сд 4 00 tsD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.,SU„„12854

А1

Ь1) 4 G 05 В 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3886910/24-24 (22) 16.04.85 (46) 23.01.87, Бюл. ¹ 3 (7 1) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР . (72) А.А.Мизев (53) 621.503,55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 437493, кл. Н 01 Т 15/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 423100, кл. G 05 В 19/04, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМИ РАБОЧЕГО

ЭЛЕКТРОДА В ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫХ УСТАНОВКАХ (57) Изобретение относится к системам промышленной автоматики, в частности к устройствам для автоматического управления перемещениями рабочего электрода B электроимпульсных установках, например в электрагидравлических установках очистки отливок.

Целью изобретения является обеспечение возможности обработки замкнутых выпуклых и вогнутых поверхностей в о диапазоне более 360 . В устройство введен четырехразрядный кольцевой реверсивный сдвигающий регистр 11, которыи в зависимости от исходного положения рабочего электрода 3 относительно обрабатываемой детали 4 устанавливается в одно из четырех возможных состояний подачей на его вход записи информаЦии сигнала посредством источника информации. Форми-, рователь 12 команд управляет сервоприводом 13 в зависимости от информации о величине межэлектродного промежутка, поступающей от трехпозиционного регулятора 7, и информации о положении рабочего электрода 3 относительно произвольно ориентированной поверхности обрабатываемой детали 4. Изменение профиля обрабатываемой поверхности фиксирует элемент 9 задержки. Дешифратор 10 перемены структуры в зависимости от знака рассогласования величины межэлектродного промежутка С. по сигналу элемента 9 задержки производит переключение четырехразрядного кольцевого реверсивного сдвигающего регистра 11. Направление основного и (Я регулирующих перемещений рабочего QQ электрода 3 приводится в соответствие ©д с изменившимся профилем обрабатывае- ф, мой детали 4. 7 ил. СФ

1285432

Изобретение относится к системам промышленной автоматики, в частности к устройствам для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках, например в электрогидравлических установках очистки отливок.

Цель изобретения — обеспечение возможности обработки замкнутых выпуклых и вогнутых поверхностей в диапазоне более 360 .

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг,2 — схема формирователя команд; на фиг.3 — схема дешифратора перемены структуры и временные диаграммы; на фиг.4 — последовательность переключения регистра при обработке выпуклой и вогнутой поверхности; на фиг.5 — траектория рабочего электрода на примере обработки поверхности выпуклой полусферы; на фиг.6 — характеристика трехпозиционного регулятора; на фиг.7 — таблица состояний регистра.

Устройство содержит накопитель 1 энергии, коммутирующее устройство 2, рабочий электрод 3, обрабатываемую деталь 4, датчик 5 тока, обмотку 6, трехпозиционный регулятор 7, внешнее управляющее устройство 8, элемент 9 задержки, дешифратор 10 перемены структуры, четырехразрядный кольцевой реверсивный сдвигаюший регистр 11, формирователь 12 команд, сервопривод

13 рабочего электрода.

Формирователь команд содержит элементы И-НЕ 14 — 21. Дешифратор перемены структуры содержит элементы И-НЕ

22 и 23.

Накопитель 1 энергии представляет собой батарею импульсных конденсаторов, которые заряжены до напряжения срабатывания коммутирующего устройства 2. В качестве последнего использованы искровые разрядники.

Соединенные последовательно накопитель 1 энергии, коммутирующее устройство 2, рабочий электрод 3 и обрабатываемая деталь 4 образуют разрядный контур. В промежутке между рабочим электродом 3 и обрабатываемой деталью возбуждаются импульсы давленния, которые и производят обработку ее поверхности.

Датчик 5 тока состоит обычно из выпрямительного диода и сглаживающей

RC-цепочки. Связь его с разряДным контуром обеспечивается обмоткой 6.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 5 тока, индуктивно связанный с разрядным контуром, вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный величине разрядного тока установки. Этот сигнал поступает на вход трехпозиционного регулятора 7 и в зависимости от его величины преобразует10 ся в дискретный — 1, I, I „ макс мин оп

Четырехрязрядный кольцевой реверсивный сдвигающий регистр 11 может быть выполнен, например, на базе четырехразрядного универсального сдвигового регистра типа К155ИР1.

В зависимости от исходного положения рабочего электрода 3 относительно обрабатываемой детали 4 четырехразрядный кольцевой реверсивный сдвигающий регистр 11 устанавливается в одно из возможных состояний А,В,С,D (фиг.2) подачей на его вход записи информации сигнала посредством источника информа25 ции. Для выпуклой поверхности (фиг.4а) порядок переключения А,С,D,В, а для вогнутой (фиг.48) порядок переключения обратный — В,D,Ñ,А.

Буквенная характеристика состояния элемента 11 (А,С,D,Â) указывает, что на выходе--соответствующего разряда регистра сдвига — потенциал "1", а на всех остальных — потенциал 0".

Все четыре состояния, характеризующие состояние уровней на выходах А,С,В,В, регистра 11 показаны в таблице (фиг.2), причем состояния регистра 11 отражают расположения рабочего электрода 3 относительно обрабатываемой детали 4:

А — сверху,  — слева, С вЂ” справа, D — снизу. Если, например, электрод

3 расположен сверху над поверхностью детали 4, то регистр 11 находится в положении А. При этом разряд А регистров 11 находится в состоянии "1", а разряды С,D Â вЂ” в состоянии "0".

В соответствии с изменением расположения электрода 3 относительно обрабатываемой детали 4 происходит переключение регистра 11.

При обработке выпуклой поверхности переключения регистра 11 выполняются при Iè èí °

При обработке вогнутой поверхности переключения регистра 11 выполняются

Состояние регистра 11 отражает расположение рабочего электрода 3 относительно обрабатываемой детали 4. 32 4 переключение регистра 11 не выраба" тывается.

На участке 2-3 длительность сигнала о регулирующем перемещении

"Вниз" достаточна для переключения элемента 9 задержки. Через элемент

9 задержки на первый вход дешифратора 10 перемены структуры поступает сигнал, который совместно с сигналом на втором входе обусловливает пере-. ключение регистра 11.

В данном случае реализуется прямая последовательность и регистр 11 переключается в состояние С. Поэтому, начиная с точки "3", обработка детали производится основным перемещением

"Вниз". Схема дешифратора 10 перемены структуры обеспечивает прямой сдвиг регистра 11 при разрядном токе

I „ „ и обратный сдвиг регистра 11 при разрядном токе I „, (фиг.3 3).

Исходное состояние регистра 11 устанавливают посредством сигнала с источника информации. В данном случае обработку начинают из положения В.

В точке "2" происходит переключение

В -А, а в точке "3" — переключение—

А С.

Формирователь 12 команд может быть выполнен, например, на элементах

ЗхЗИ-НЕ типа К155ЛА4.

В процессе обработки (фиг.5S) на участке 1-2 регистр 1 1 находится в состоянии С. Из рассмотрения траектории перемещения электрода на участке

1-2-3-4 видно, что изменение направления перемещения электрода в соответствии с изменением величины разрядного тока I I,„, I„ „, происходит значительно чаще, чем переключение регистра 11.

Элемент 9 задержки может быть выполнен, например, на базе элемента

4Х2И-HE типа К155ЛАЗ.

Настройка элемента 9 задержки зависит от рабочей частоты разрядного контура установки, величины оптималь-! ного межэлектродного промежутка и параметров сервопривода 13. Время эа" держки устанавливают достаточным для ликвидации малых отклонений рабочего промежутка от оптимальной величины.

Сигнал на выходе элемента 9.задержки появляется через время t,з после поз ступления на его вход сигнала I„„„ макс

Наличие в предлагаемом устройстве четырехразрядного кольцевого реверсивного сдвигающего регистра позво25

3 285

В соответствии с состоянием регистра

11 выполняются основное и регулирующие перемещения рабочего электрода 3.

При .подъеме электрода 3 относительно вертикальной поверхности детали

4 регистр 11 находится в состоянии В, Основным перемещением при Т=Ion, является "Вверх", регулирующим при

I I.„, — "Назад", а при I < I, "Вперед". f0

При поступательном перемещении электрода 3 вправо над поверхностью детали 4 регистр 11 находится в состоянии A. Основным перемещением при

I=I является "Вперед", регулирую- t5 щим при I >?,„, — "Вверх", а при I <

При опускании электрода 3 относительно вертикальной поверхности детали 4 регистр 11 находится в состоя- 20 нии С. Основным перемещением при I=

=I,„, является "Вниз", регулирующим при I >Х,„, — "Вперед", а при I i

При поступательном перемещении электрода 3 влево относительно поверхности детали 4 регистр 11 находится в состоянии D. Основным перемещением при I=I,„ является "Назад".

Регулирующим при I>I — "Вниз, à 30 при I(I,„, — "Вверх".

Если .профиль обрабатываемой детали

4 не изменяется, то обработка осуществляется основным перемещением рабочего электрода 3 при неизменном сос- 35 тоянии регистра 11. Малые отклонения выбираются кратковременным включением регулирующих перемещений, также при неизменном состоянии регистра

Так, например, производится обработ- 40ка участка детали от точки "1", до точки "2" (фиг.5 ). Регистр 11 находится в состоянии А.

Сигнал о каждом импульсе регулирующего перемещения (на участке 1-2 . 45 их четыре) с выхода трехпозиционного регулятора 7 поступает на элемент 9 задержки и длительность его сравни вается с заданной. Кратковременные импульсы отсеиваются элементом 9 эа- 50 держки и на его выход не проходят;

На второй вход дешифратора 10 перемены структуры с выхода трехпозиционного регулятора 7 также поступают сигналы о каждом импульсе регулирую- 55 щего перемещения с выхода трехпоэиционного регулятора 7. Однако в отсутствие сигнала на первом входе дешифратора (участок 1-2) сигнал на

12854 ляет обрабатывать замкнутые выпуклые и вогнутые поверхности в диапазоне

ЗбО и более.

ФоРмУла изобРетения

Устройство для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках, содержащее последовательно соединенные датчик тока, трехпозици- 10 онный регулятор, формирователь команд и сервопривод, а также элемент задержки, дешифратор перемены структуры, а также разрядный контур, содержащий последовательно соединенные накопи- 15 тель энергии, коммутирующее устройство и рабочий электрод, второй вывод накопителя энергии подключен к обрабатываемой детали, первь.й вход

32 дешифратора перемены структуры соединен с выходом элемента задержки, второй вход дешифратора перемены структуры подключен к выходу трехпозиционного регулятора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности обработки замкнутых выпуклых и вогнутых поверхностей в диапазоне более 360, в него введен четырехразрядный кольцевой реверсивный сдвигающий регистр, вход, записи информации которого соединен с источником информации, вход сдвига информации подключен к выходу дешифратора перемены структуры, а выход сдвигающего регистра соединен с вторым входом формирователя команд, причем вход элемента задержки соединен с выходом трехпозиционного регулятора.

6улудлщОРК 7

1285432

0иаис

Эиин

Радержна

Пряпой стиг

Обратный сМие

1285432

Фиг,5

Составитель А.Исправникова

Техред Л.Сердокова Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Козориз

Заказ 7642/49 Тираж 86?

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4