Пневмогидравлическая позиционная система числового программного управления

 

О П И С Л Н И Е „„ЬЗВЗОЬ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.11.75 (21) 2189394/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М. Кл.

Г 15В 21/02

Государственный коййнтет (53) УДК 621-540 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Ф. Новиков, Л. И. Водопьян и О. В. Агромаков (7() Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и проектHo-кйнструкторскии институт промышленных гидроприводов и гидр автойатики -" . -

1 1с " - ) (54) ПнеВмОГидРАВлическАя пОзициОннАя ОистемА

ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в программных устройствах управления в станкостроении.

Известны позиционные системы программного управления с программной установкой упоров, содержащие исполнительный двигатель, перемещающий рабочий орган станка, задающее устройство и механические силовые упоры, установленные на поворотном барабане упоров, который поворачивается по заданной программе .(1).

Перемещаемый рабочий орган станка в этих системах упирается в заданный упор и удерживается этим упором в заданном по- 15 ложении. Такие системы просты и надежны, обеспечивают высокую точность позиционирования, однако с увеличением массы перемещаемых частей станка размеры упоров значительно возрастают. 20

Наиболее близкое техническое решение к изобретению — позиционная гидравлическая система программного управления, содержащая гидродвигатель, связанный с кареткой станка, на основании которого закреплен датчик обратной связи, программч ный блок, управляющие входы которого подключены к логическому блоку, соединенному с входными каналами, блок управления, входные каналы которого соединены с 30 выходами логического блока, магистраль питания блока управления соединена с источником питания, а выход);ые каналы — с гидродвпгатслем и с распределителем, выполненным в виде следящего золотника, установленного на подвижных продольных направляющих, которые размещены на поперечных направляющих (2).

В известной системс расстояния между упорами линейки датчика обратной связи устанавливаются вручну(о, а выбор требуемого для данного перехода упора осуществляется смещением следящего золотника в направлении, перпендикулярном к перемещению линейки с у!.орами, причем смещение золотника также пропзводптся вручную или гидроцплнндром перед каждым последующим позиционированием, что затрудпяет использование системы, увеличивает время наладки.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой системс установлены два цифровых пневмопозицпонера, первый нз которых р",çìåùåí на подвижных продольных направляющих и кнпематически связан с корпусом следящего золотника, а второй цифровой пневмопозпционср размещен на поперечных направляющих н кинематическп

635305 пенчатыми с разностью по высоте порядка

2 ... 3 мм, расположены по линейке равномерно с точным шагом и образуют абсолютную шкалу расстояний, например, О, 160, 320, 480 и т. д. 160и, где и — номер упора, 160 мм — шаг упоров.

Для быстрого возврата каретки в исходное положение на линии 22 связи схемы установлен предохранительный клапан 38, управляющий вход которого линией 39 связи соединен с выходом гидрозолотника 16.

Логический блок 12 управляет программным блоком 1, подавая команды на включение позиционирования и на возврат в исходное положение обегающего устройства блока 1; блоком 2 управления, на который подаются команды «Каретка вперед», «Каретка назад», пневмопозиционерами 7 и 8, в штоковые полости которых подается давление подпора, и осуществляет стыковку системы со станком.

Пневмогидравлическая позиционная система работает следующим образом.

Программа работы станка набирается установкой штекеров на матричной панели программного блока 1. В исходном положении сигналов на выходах блока 1 нет. Пневмопозиционеры сложены, штоки их втянуты и следящий золотник установлен в исходном положении.

По сигналу логического блока 12 «Позиционирование» обегающее устройство матричного коммутатора переключается на считывание первого заданного размера — координаты первой остановки каретки. Цифровая информация блока 1 поступает на входы 14 пневмопозиционеров 7 и 8, устанавливающих щуп следящего золотника на уровень заданного упора.

В качестве заданного упора при программировании принимается упор, соответствующий величине перемещения, являющейся ближайшей большей по отношению к требуемой величине перемещения. Например, если каретку станка необходимо переместить на 350,5 мм от исходного положения, то задается упор, соответствующий по шкале линейки 480 мм, а разность между номиналом упора и требуемым перемещением (480 — 350,5=125,5 мм), выбирается путем смещения следящего золотника на эту величину в продольном направлении.

Для этого на входы пневмопозиционера 7 подается от блока 1 комбинация сигналов, обеспечивающая выдвижение штока 34 на .эту величину (125,5 мм — 80; 40; 4; 1; 0,4;

0,1).

По окончании установки следящего золотника в требуемое положение от логического блока 12 подается команда «Каретка вперед» на включение гидрозолотника 15, выходной сигнал которого поступает в левую полость управления реверсивного гидрозолотника 16. При этом масло от насоса

24 низкого давления подается через золот5

25 зо

65 нвк 16 и линию 21 к гидродвигатслю 4. Начинается перемещение каретки 5 по направляющим 28 станка влево. Масло, пройдя через гидродвигатель 4, линию связи 20 н гидрозолотник 16, поступает в линию 22, сообщенную с насосом 25 высокого давления и через следящий золотник 6 на слив.

В этой стадии цикла сопротивление следящего золотника мало, так как он открыт, масло свободно проходит через нсго на слив и в линию 20 поддерживается давление, устанавливаемое насосом 24 низкого давления. Перемещение каретки 5 вместе со следящим золотником вдоль неподвижной линейки 9 продолжается до тех пор, пока щуп

29 золотника не наедет на заданный упор 10 линейки. Скорость псрс."ещсния каретки определяется производительностью насоса

24 и настройкой дросселя следящсго золотника.

Когда упор 10 воздействует на щуп 29 следящего золотника, сопротивление послсднсго увсличнвастся за счст перекрытий дросселя, и давление в линиях 20 н 22 увеличивается. Когда сопротивление следящего золотника становится таким, что давление в магистралях 20 и 22 достигает величины, равной входному давлению, гидродвигатель 4 останавливается и движение каретки 5 прекращается.

По окончании первого позиционирования с блока 12 на вход 18 подается сигнал «Каретка назад». Происходит снятне щупа следящего золотника с упора. Сигнал поступает в правую полость управления гидрозолотника 15, который, переключаясь, подает сигнал в правую полость управления гидрозолотника 16, и по линии связи 39 на включение предохранительного клапана 38. Происходит реверс вращения гидродвигатсля и реверс перемещения каретки. При этом линия 22 сообщается со сливом не только через следящий золотник, но и через предохранительный клапан, в результате чего происходит быстрый отвод каретки назад.

Во время снятия каретки с упора цифровая информация на входы пнсвмопозиционеров не поступает и они под действием давления подпора складываются, занимают исходное положение.

При поступлении следующего сигнала

«Позиционирование» обегающее устройство переключается на считывание следующей строки, вводится новая размерная информация на входы цифровых пневмопозициоперов, и цикл позиционирования каретки повторяется.

Позиционирование карсткн осуществляется до тех пор, пока не будут считаны все запрограммированные точки останова каретки. По окончании позиционирования с выхода блока 1 подается сигнал «Окончание позиционирования» на логический блок

12, в результате которого логический блок

12 подает сигналы «Реверс каретки» и