Устройство управления гильзорезательным станком

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для управления станками, разрезающими бумажные гильзы. Цель изобретения - повышение производительности станка за счет автоматизации процесса резки гильзы и повышение качества реза. Устройство содержит механизмы подачи дискового ножа и гильзы, механизмы фиксации гильзы, механизм сталкивания, датчик реза, датчик длины и электронно-механическую систему управления процессом разрезания гильз. Программа разрезания гильзы вводится при помощи узла ввода. Устройство обеспечивает подачу гильзы и ее автоматическое разрезание в соответствии с заданной программой. Гильза фиксируется с обеих сторон относительно режущего инструмента, что исключает ее колебания и обеспечивает высокое качество реза. Сталкивание готовых отрезков гильзы и подача новой гильзы производится автоматически. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

СООЭ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1558673 (1)5 В 26 D 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

flPH ГКНТ СССР (2 l ) 4325918/31-27 (22) 10, 11, 87 (46) 23.04.90. Бюп, 9 15 (71) Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) М.Г,Рохман, А.В,Дюков и Ф.Н.Горохов (53) 621, 774.06-529 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1025502, кл. В 26 Р 31/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГИЛЬЗОРЕЗАТЕЛЬНЫМ СТАНКОМ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной проьвпаленности и может быть использовано для управления станками, разрезающими бумажные гильзы. Цель изобретения — повышение производительности станка за счет автоИзобретение относится к целлюлозно-бумажной промппленности H предназначено для управления станками, разрезающими бумажные гильзы, Цель изобретения — повышение про-. изводительности станка за счет авто-. матизации процесса резки гильз и повышение качества реза, На фиг, 1 представлена структурная схема устройства управления гильзорезательным станком; на фиг.2 — станок, вид сбоку; на фи .3 — то же, вид сверху; на фиг,4 — схема датчика реза.

Устройства (фиг, 1) содержит механизм 1 радиальной подачи дискового ножа, механизмы 2-3 подачи гильзы, RS-триггеры 4-13 узел 14 ввода, мематизации процесса резки гильзы и повышение качества реза„Устройство содержит механизмы подачи дискового ножа и гильзы, механизмы фиксации гильзы, механизм сталкивания, датчик реза, датчик длины и электронно-механическую систему управления процессом разрезания гильз, Программа разрезания гильзы вводится при помощи узла ввода. Устройство обеспечивает по дачу гильзы и ее автоматическое разрезание в соответствии с заданной программой. Гильза фиксируется с обеих сторон относительно режущего инструмента, что исключает ее колебания и обеспечивает высокое качество реза, Сталкивание готовых отрезков гильзы и подача новой гильзы производится автоматически. 2 э,п.ф-лы, 4 ил. ханиэм 15 сталкивания, механизм 16 опускания прижимного ролика, механизмы 17-19 поднятия упоров, счетчики 2024, инверторы 25-27, элементы ИЛИ 2833, элементы И 34-37, формирователи

38-41, элементы 42-47, задержки, концевые выключатели 48-51, датчик

52 реза, элемент И-HF. 53, датчик 54 длины, механизм 55 поштучной подачи, резистор 56, излучатель 57, фоторезистор 58, резистивный мост 59, компаратор 60, формирователь 61, сталкиватель 62, лоток 63 накопителя, ведущие валики 64 подачи, прижимные валики 65-66 подачи, прижимной ролик

67, вап 68, привод 69, пневмоцилиндр 70 поштучной подачи, прижимные валики 71-72 подачи, прижимной

1558671

30 ролик 73, дисковый нож 74, сталкиватель 75, упоры 76-78, привод 79 дискового ножа, гильзу 80, упоры 81-83, ложемент 84, 5

Первый выход узла 14 ввода соединен с первым входом элемента ИЛИ 31, второй выход — с входами предварительной записи счетчиков 20-23, а третий выход — с первыми входами элементов ИЛИ 28-30 и входом управления записью счетчика 23, выход триггера 11 связан с S-входом триггера

12 и вторыми входами элементов ИЛИ 28-30, выходы которых соединены соответственно с входами управления записью счетчиков 20-22, выход заема счетчика 20 соединен с первым входом элемента И 34 и через инвертор

25 — с первым входом элемента И 35, выход заема счетчика 21 через инвертор 26 подключен к первому входу элемента И 36, а выход заема счетчика

22 — к счетному входу счетчика 23 и через последовательно соединенные 25 инвертор 27 и элемент 44 задержки — к первому входу элемента И 37, второй вход которого связан с выходом заема счетчика 23, - выход — с S-входом триггера 11, выход которого через элемент 45 задержки соединен с ВТо рым входом элемента ИЛИ 32 и непосредственно — с вторым входом элемента

ИЛИ 31, первая клемма концевого выключателя 48 подключена к источнику питания, а вторая через формиро35 ватель 38 соединена с S-входом триггера 5, выходом соединенного с входом механизма 1 радиальной подачи пилы, а R-входом — с выходом датчика реза S-входом триггера 13 и R-аходами триггеров 7-10, выход элемента

ИЛИ 32 подключен к вторым входам элементов И 35-34, выходы которых соединены соответственно с S-входами 45 триггеров 8- 10, выходы которых связаны соответственно с входами счетчиков 20-22 и механизмов. 17-19 поднятия упоров и через последовательно соединенные элемент ИЛИ 32 и формирователь 40 подключены к R-входу триггера ll и входу элемента 47 задержки, выходом соединенного с S-входом триггера 4, R-вход которого подключен к выходу формирователя 39 и

S-входу триггера 7, выходы триггеров

4 и 7 соединены соответственно с входами механизма 2 подачи гильзы и механизма 16 опускания прижимного ролика, выход триггера 13 подключен к входу механизма 3 подачи гильзы и входу сброса счетчика 24, счетный вход которого связан с выходом датчика 54 длины, а выход переноса — с

R-входом триггера 13 и S-входом триг+ гера 6, прямой выход которого связан с входом механизма 15 сталкивания и через элемент 42 задержки — с

R-входом триггера 6, а инверсный выход через последовательно соединен-: ные элемент 43 задержки и формирователь 40 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 32, первые клеммы концевых выключателей 49-51 подключены к общей шине, а вторые клеммы соединены с входами элемента И-HE 53 выход которого подключен к входу формирователя 39, а выход триггера 12 соединен с входом механизма 55 поштучной подачи и через элемент 46 задержкис К-входом триггера 11, Выход заема счетчика 23 является выходом 55 устройства. Датчик 52 реза выполнен на основе схемы, приведенной на фиг,4, и содержит резистор 56, включенный в цепь питания асинхронного двигателя, подключенный параллельно ему излучатель 57, оптически связанный с фоторезистором 58, включенным в одно из плеч резистивного моста 59, выходы к которого подключены к входам компаратора 60, выход которого через .формирователь 61 связан с выходом датчика

52 реза, На фиг,2 и 3 показаны сталкиватель

62, поток 63 накопителя, ведущие валики 64 подачи, прижимные валики 65 и

66 подачи, прижимной ролик 67 вращения и вращающиеся валы 68, управляемые от привода 69, а также пневмоцилиндры 70 поштучной подачи гильз, прижимных валиков 71 и 72 подачи, прижимного ролика 73 вращения, дисковый нож 74 сталкивателя 75, упоры 76-78, привод 79 вращения дискового ножа, гильзы 80, упоры 81-83 и ложемент 84.

Устройство работает следующим образом, В статическом состоянии все счетчики и триггера устройства находятся в нулевом состоянии, которое возникает после включения устройства путем подачи импульса на их установочные входы (цель подачи сигнала

"Сброс" на фиг,l условно не показана).

Резчик набирает на узле 14 ввода на первом переключателе количество

1 6 поштучной подачи отключается, Так как триггер 8 находится в единице, срабатывает механизм 17 поднятия упора, включается пневмоцилиндр 76 и выходит упор 73, расстояние от которого до дискового ножа равно длине отрезаемой гильзы 1,. Уровень "1" с выхода триггера 8 проходит через элемент

ИЛИ 33 и формирователь 41 импульса на вход элемента 47 задержки, время задержки которого выбирается большим временем скатывания гильзы 8 на валы 68 и через время, определяемое элементом 47 задержки„ с его выхода снимается импульс, устанавливающий триггер 4 в уровень "1", срабатывает механизм 2 подачи гильзы, включается. пневмоцилиндр 71, поднимается прижимной валик 55 подачи и гильза, находящаяся в ложементе, прижимается двумя валиками 64 и 65, поэтому она начинает перемещаться в осевом направлении до упора 81, При нажаTHH гильзы на упор 8! Заьмкается концевой выключатель 49, установленный на упоре 81, на выходе элемента ИНЕ 53 формируется единица, формирователь 38 вырабатывает короткий импульс, устанавливающий в исходное состояние триггер 4, в результате чего выключается механизм 2 подачи гильзы в осевом направлении и устанавливает в единичное состояние триггер 7, в результате чего срабатывает механизм 16 опускания прижимного ролика 67, последний опускается и прижимает гильзу к вращающимся валам

68.с обеих сторон от места реза, что исключает смещение гильзы в течение реза. Гильза,- прижатая к валам

68, начинает вращаться, После опускания роликов 67, срабатывает конце— вой выключатель 48, на выходе формирователя 37 формируется импульс, перебрасывающий триггер 5> включается механизм 1 радиальной подачи дискового ножа, срабатывает пневмоцилиндр 71, и дисковый нож производит рез гильзы. В цепь питания асинхронного дви-, гателя 79 включен резистор 56, являющийся датчиком 79 тока двигателя.

Поспе врезания дискового ножа 84 в гильз т потребляемый двигателем ток возрастает, поэтому уменьшается сопротивление фоторезистора 58, включенного в резистинный мост 59, который настроен так, что при таком уменьшении сопротивления резистора 58 на где 1.в — длина базовой гильзы; 20

1; — длины гильз i ro формата; и — количество гильз i-ro ! формата.

Далее в счетчик 23 производится запись числа разрезаемых по данному ва.— рианту базовых гильз. Импульсом, поступающим с третьего выхода узла 14 ввода на U-вход счетчика 23, на

D-вход которого подан код, равный числу разрезаемых базовых гильз, Так как в счетчики,20-23 записаны некоторые числа, то на их выходах заема сформированы уровни "1".

Уровень "1" с выхода заема счетчика 20 открыл по первому входу элемент И 34 и через инвертор 25 закрыл

35 элемент И 35, а "1" с выхода заема счетчика 21 через инвертор закрыпа элемент И 36, Элемент И 37 также закрыт, так как с выхода заема счетчи-40 ка 22 через инвертор 27 и элемент 44 задержки на его первый вход подан уровень "0", После ввода программ! реза нажимают нопку Пуск, находящуюся на 45 узле 14 ввода, и с первого выхода узла 14 снимается, короткий импульс, который, во-первых, проходит через элемент ИЛИ 32 и элемент И 34 и перебрасывает триггер 8, во-вторых про-50 ходит через элемент ИЛИ 31 и перебрасывает триггер 12, срабатывает механизм 55 поштучной подачи, включается пневмоцилиндр 70 (фиг,3) и гильза скатывается на ложемент, образованный двумя валами 68, Через время задержки, определяемое элементом 46 задержки, триггер 12 возвращается в исходное состояние, и механизм 55

5 155867 гильз длины 1<,нарезаемых из одной базовой гильзы, при этом код П!, рав ный количеству гильз длины 1,,поступает на информационный вход счетчика

20 и затем резчик нажимает кнопку

"Ввод 1, ", находящуюся на узле 14 ввода, на первый вход элемента ИЛИ 28 приходит импульс, котофый производит запись в счетчик 20 числа гильз

1О длины 1„, получающихся из базовой гильзы, Аналогично производится saпись в счетчики 21 и 22 количества

Гильз длины 1.2 и . 1 получающихся из одной исходной гильзы, при этом !5

1558671 выходе компаратора 60 формируется

"0", После реза потребляемый двигателем ток уменьшается, излучатель 57 слабее освещает фоторезистор 58 и на выходе компаратора 60 формируется

"1", поэтому формирователь 61 вырабатываетет короткий импульс, Таким образом, после каждого реза датчик

52 формирует импульс который вое

I0 первых, сбрасывает триггер 5, в результате чего дисковый нож 74 возвра- . щается в исходное состояние, так как выключается механизм 1 радиальной подачи дискового ножа, во-вторых, устанавливаются в "ноль" триггеры

7-10 (в данном случае перебрасывают. ся триггеры 7 и 8, а триггеры 9 и 10 находятся в нулевом состоянии и этот импульс только подтверждает это состояние), вследствие чего опускается упор 81, в-третьих, перебрасывается триггер 13, включающий механизм 3 подачи гильзы и разрешающий счет импульсов счетчиком 24, срабатывает . 25 пневмоцилиндр 72, поднимается валик

65, управляемый этим пневмоцилиндром и отрезанная гильза перемещается в осевом направлении. Датчик 54 длины, установленный на оси валика 65 подсчитывает количество оборотов валика

65 и по истечении заданного количества оборотов, характеризующего рассто,яние от .ложемента 84 до места реза, на выходе переполнения счетчика 24 формируется "1",перебрасывается триг35

rep 3 и возвращается В исходное сос" тояние триггер 10, после чего на его инверсном выходе формируется "1" и счетчик 24 устанавливается в исходное состояние, Так как триггер 6 установлен в "1", срабатывает механизм 15 сталкивания и сталкиватель 62 выталкивает отрезанную гильзу из ложемента 85. Через время, определяемое пря- 45 мым ходом сталкивателя 62 и равное

Времени задержки элемента 42, на выходе последнего формируется "1" и триггер 6 срабатывается в исходное положение сталкиватель,.62 возвращается в исходное состояние, Через время, определяемое обратным zopoM сталкивателя 62 и равное времени задержки элемента 43, на выходе поспед- него формируется "1" так как "1"

55 снимается с инверсного выхода триггера 6, формирователь 40 вырабатывает импульс, который проходит через элемент ИЛИ 32.

Так как триггер 8 после реза установился в исходное состояние, то на его выходе сформировался перепад из и

1 в 0, который прошел на счетный вход счетчика 20 и уменьшил его содержимое на единицу, Таким образом, если в счетчик 20 было записано число П, > 1, то íà его выходе заема по-прежнему присутствует "1", поэтому импульс, прошедший через элемент

ИЛИ 32, проходит только через элемент И 34, и программа реза продолжается, Когда нарезано заданное количество гильз первого формата П, на выходе Ф заема счетчика 20 формируется "0", открывается элемент И 35 и продолжаются описанные действия с той разницей, что срабатывает триггер 9 и механизм 18 поднятия упора, в результате чего осуществляется рез формата длиной 1< П раз, после чего осуществляется рез заема счетчика 21, формируется "0", элемент И 35 также закрывается и открывается элемент

И 36. Ведется рез формата 1 П раз, после. чего на выходе заема счетчика

22 формируется "0", и содержимое счетчика 23, характеризующее количество базовых гильз разрезаемых по данному варианту реза, уменьшается на единицу, при этом, если программа реза всех базовых гильз не выполнена, то на выходе заема счетчика 23 по-прежнему I".

Таким образом, по окончании реза формата длины 1з на выходе заема счетчика 22 формируется "0" и, если программа реза всех базовых гильз не выполнена, на выходе элемента 44 задержки формируется "1", которая проходит через элемент И 37 и перебрасывает триггер 11, "1" с выхода которого проходит через элемент ИЛИ 31 и, во-первых, перебрасывает триггер 12> в результате чего срабатывает механизм 55 поштучной подачи, во-вторых, проходит через элементы ИЛИ 28-30, в результате чего в счетчике 20-22

ВноВь за1втся à И1, П, и Лз

Время задержки элемента 45 выбирается несколько большим времени записи числа в счетчики 20-22, поэтому после записи упомянутых чисел в эти счетчики на выходе элемента 45 формируется "1", которая проходит через элемент ИЛИ 32 и, так как начался новый

9 1558671 10 цикл программы и в счетчики 20-22 записаны те же числа, что и при вводе программы в первый раз, то открыт только элемент И 34 и "!" прошедшая через элемент ИЛИ 32; проходит через элемент И 34, триггер 8 перебрасывается, срабатывает механизм 17 поднятия первоro упора, формирова тель 41 выдает импульс, сбрасывающий . триггер 11 и через время, определяемое элементом 47 задержки и большее, чем время скатывания новой гильзы на валы 68, срабатывает механизм 2 подачи гильзы. Новая гильза перемещается ri0 ложементу, образованному валами 68, при этом отход первой гильзы падает в промежуток между элементом образованным валами 68 и ложементом

85 а новая гильза перемещается до первого упора и т,д, Когда будут нарезаны все базовые гильзы на выходе заема счетчика 23 формируется "0", элемент И 37 закрывается и выполнение программы прекра- 25 щается, так как после реза формата длиной 1ЗПЗ раз "I" с выхода элемента 44 задержки не проходит через элемент И 37, вследствие чего записи в счетчики 20-22 чисел второго выхода 30 узла 14 ввода не происходит.

В данном устройстве все исполнительные механизмы (т,е, механизмы

1-3, 15-19 и 55} могут быть выпол-. нены на тиристорном усилителе мощ- 35 ности, включенном на обмотку соответствующего пневмоцилиндра, Триггеры

4-13 могут быть выполнены на основе микросхем К155ТМ2 узел 14 ввода реализуется на основе переключателей- 40 преобразователей десятичного хода в двоична-десятичный и формирователей коротких импульсов, Счетчики 20-24 реализуются на основе микросхем типа

К155ИЕ7, инверторы 25-27 — на микро- 45 схеме К155ЛН1, элементы ИЛИ 28-33— на основе микросхем типа К155ЛЛI, при этом элементы 3 ИЛИ 32 и

33 реализуются на двух элементах 2 ИЛИ (К155ЛЛ1), собираемых по схеме ИЛИ. Элементы И 24-37— микросхемы типа К155ЛИI, при этом элементы 3 И 35 и 36 собираются на двух двухвходовых элементах 2 И, со-, бираемых по схеме И. Формирователи

38-48 и 61 собираются по схеме формирователей коротких импульсов иа основе любой известной схемы, Элементы

42-47 задержки реализуются на основе интегрирующих целей, а при этом время задержки элемента 47 должно быть меньше длительности импульса, формируемого формирователем 41, и больше времени скатывания гильзы 80 на валы 68, Элемент 53 И-НŠ— микросхема К155ЛА4, Датчик 54 длины — импульсный тахометр.

Излучатель 57 и резистор 58 — олтопара ОЭП-16. Компаратор 60 — микросхема типа К521СА3.

Таким образом, предложенное устройство управления гильзорезательным станком позволяет полностью автоматизировать процесс резки гильз на заданные форматы и исключить полностью все ручные операцИи, что повышает производительность станка, при зтом высокое качество реза обеспечивается тем, что гильза фиксируется в обеих сторонах от места реза, что исключает ее колебания.

Формул а изобретения.

1, Устройство управления гильзарезательным станком, содержащее механизм радиальной подачи дискового ножа, первый механизм подачи гильзы и механизм фиксации гильзы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности станка за счет автоматизации процесса резки гильз и повышения качества реза, оно снабжено с первого по десятый RS-триггерами, узлом ввода, вторым механизмом подачи гильзы, механизмом сталкивания, механизмом опускания прижимного ролика, с первого по третий механизмами поднятия упоров, с первого по пятый счетчиками, с первого по третий инверторами, с первого по шестой.элементами ИЛИ, с первого по четвертый элементами И, с первого по четвертый формирователями1 с первого по шестой элементами задержки, с первого по четвертый концевыми выклнг чателями, датчиком реза, элементом

И-HE и датчиком длины, причем первый выход узла ввода соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, второй выход — с входами предварительной записи с первого по четвертый счетчиков„а третий выход— с первыми входами с первого по третий элементов ИЛИ H входом управления записью четвертого счетчика, выход четвертого элемента ИЛИ связан с

S-входом девятого RS- триггера и

1558671 вторыми входами с первого по третий элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами управления записью с первого по третий счетчиков, выход первого счетчика сое«5 динен с первым входом элемента И и через первый инвертор — с первым входом второго элемента И, выход второго счетчика соединен с третьим входом второго элемента И и через второй инвертор подключен к первому входу третьего элемента И, а выход третьего счетчика — к счетному входу четвертого счетчика, третьему входу третье- 15

ro элемента И и через последовательно соединенные третий инвертор и третий элемент задержки - к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого связан с выходом четвертого счетчика, а выход — с S-входом восьмого RS-триггера, выход которого через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ и непосредственно с вторым 25 входом четвертого элемента ИЛИ, первая клемма первого кольцевого выключателя подкпючена к источнику питания, а вторая через первый формирователь соединена с S- входом второго RS-триг- 3р гера, выходом соединенного с входом механизма радиальной подачи ножа, а

К-входом — с выходом датчика реза, S-входом десятого и К-входами четвертого по седьмой RS-триггеров, выход пятого элемента ИЛИ подключен к вторым входам с первого по третий элементов И, выходы которых соединены соответственно с S-входами с пятого по седьмой RS-триггеров, выходы кото- 4О рых связаны соответственно с входами с первого по третий счетчиков и с первого по третий механизмов поднятия упоров, а через последовательно соединенные шестой элемент ИЛИ и четвертый формирователь подключены к R-входу восьмого RS-триггера и входу шестого элемента задержки, выходом соединенного с S входом первого RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу второго формирователя и S-входу четвертого RS- триггера, выхода первого и четвертого

RS-триггеров соединены соответственно с входами первого механизма подачи гильзы и механизма опускания прижимного ролика, прямой выход десятого

RS-триггера подключен к входу второго механизма подачи гильзы, а инверсный — к входу сброса пятого счетчика, счетный вход которого связан с выходом датчика длины, а выход переноса — с К-входом десятого RS-триггера и S-входом третьего RS-триггера, прямой выход которого связан с выходом мехаиизма стапкивания и через первый элемент задержки — с

R-входом третьего RS-триггера, а инверсный выход через последовательно соединенные второй элемент задержки и третий формирователь соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, первые клеммы с второго по четвертый концевых выключателей подключены к общей шине ° а вторые клеммы соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу второго формироватепя, а выход девятого КЯ-триггера соединен с входом механизма поштучной подачи и через пятый элемент задержки — с R-входом девятого

RS-триггера, 2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик реза выполнен из резистора, включенного в цень питания асинхронного дви гателя приводы пилы, подключенного параллельно ему излучателя, оптически связ àííî ro с фоторезис тором, включенного в одно из плеч резистивного моста, выходы которого подкпючены к входам компаратора, выход которого через. формирователь соединен с выходом датчика реза, 3. Устройство .по и,1, о т л и — . ч а ю щ е е с я тем, что механизм фиксации гильзы выполнен из первого, второго и третьего концевых выключателей, установленных на упорах станка, первые клеммы которых подключены к общей шине, а вторые — к входам элемента И-НЕ, выход которого через формирователь соединен с выходом механизма фиксации гильзы.

155867!

1558671

1558671

Составитель В, Пучинский

Редактор С, Патрушева Техред М.Дидык Корректор М,йаРоши

Заказ 804 Тираж. 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНГ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101