Устройство для контроля работы прессового оборудования Советский патент 1983 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к автоматике и Может найти применение . в мгиииностроении для контроля работоспособности оборудования и счета выпускаемой продукции.

Известно устройство для контроля прессового оборудования, содержащее датчик, выход которого через усилитель соединен с первым входом компаратора, счетчик, одновибратор, реле времени и элемент совладений 1.

Однако устройство не позволяет получить информацию о развиваемом усилии, не позволяет регулировать уставку, соответствующую технологическому усилию, номинальному для данной операции, и регулировать отклонения от технологического усилия. Нет. индикации останова оборудования и индикации, конкретизирующей выход усилия за предел или положительного, или отрицательного отклонений. Счет изделий ограничен только при превышении заданнго усилия, развиваемого оборудова. нием. Если развиваемое усилие ниже заданного, счет продолжается. Это снижает точность счета качественны изделий, например, при поломке одного из инструментов (рабочей част пуансона, штампа) или при подаче штамп части заготовки (т.е. отсчитывается бракованная деталь). Кром того, не осуществляется контроль оборудования при перегрузках по .развиваемому усилию. По основному авт. св. 905837 известно устройство для контроля работы прессового оборудования, содержащее датчик, выход которого через усилитель подключен к первом входу амплитудного преобразователя и к первому входу компаратора, которого подключен к управляющему входу с1мплитудного преобразователя, источник напряжения, выход которого через первый делитель напряжения с вторым входом компаратора и через последовательно соединенные второй и третий делитель напряжения с первым и вторым входами блока допускового контроля, третий выход TfieTbero делителя напряжения подключен к первому входу переключателя, выход которого соедиявн с иняйкаторным блоком, второй вход переключателя подключен к первому тяходу ямплитудного преобразователя, первый и второй выходы которого соединены сответственно с третьим и четвертым входами блока допускового контроля выходы которого подключены к счетчику нагруженных ходов и к первым входам элементов памяти, выходы которых соединены с соответстзующи индикатором и с входами элемента

или, выход которого подключен к выходу устройства, и блок сброса, который соединен с управляющими входами элементов памяти 2.

Устройство не позволяет осуществить контроль оборудования при- . перегрузках по развиваемому усилию т.е. счет числа перегрузок по нескольким зонам за пределами усилия, номинального для данного обордования, и индикацию зоны перегрузки при останове оборудования.

Цель изобретения - повышение точности устройства путем контроля оборудовани-я при перегрузках по равиваемому усилию.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок сравнения, отсчетный блок, управляемый генератор, элемент запрета и четвертый делитель напряжения, вход которого подключен к источнику напряжения, а выход - к первому входу блока сравнения, выход которго соединен с первым входом отсчетного блока и вых,одом управляемого генератора, выход которого подключен и управляющему входу элемента запрета, выход элемента ИЛИ через элемент запрета соединен с третьим индикатором, выходы амплитудного преобразователя подключены к втоpfcoi входам блока сравнения и отсчетного блока.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 вариант выполнения блока допускового контроля; на фиг.З - вариант выполнения четвертого делителя напряжения.

Устройство содержит датчик 1, выход которого подключен через усилитель 2 к первому входу амплитудного преобразователя 3 и к первому входу компаратора 4. Выход компаратора 4 подключен к управляющему входу амплитудного преобразователя 3. Источник 5 напряжения выходом подключен через первый делитель б напряжения к второму входу компаратора 4 и через соединенные последовательно второй делитель 7 напряжения и третий делитель 8 напряжения к первому и второму входам блока 9 допускового контроля. Первый и второй вйходы амплитудного преобразователя 3 подключены к третьему и четвертому входам блока допускового контроля. Индикаторный блок 10 входом соединен через переключа,тель 11 и с первым выходом амплитудного преобразователя 3 Второй вход переключателя 11 подключен к третьему выходу третьего, делителя 8 напряжения. Счетчик 12 нагруженных ходов подключен к первстду выходу блока 9 допускового контроля, второй и третий выходы -которого соответственно подключены через элементы 13 и 14 памяти к входам первого 15 и второго 16 индикаторам и к первому и второму входам элемента ИЛИ if. Выход элемента ИЛИ 17 подключен к выходу 18 устройства. Выход блока 19 сброса соединен с управляющими входами элементов 13 и 14 памяти. Вход четвертого делителя 20 напряжения соединен с выходом источника 5 напряжения, выход - с первым входом блока 21 сравнения, выход кото го подключен к первому входу отсчетного блока 22 и к входу управляемого генератора 23. Выход управляемого генератора 23 соедине с управляющим входом элемента 24 запрета. Выход элемента ИЛИ 17 гер элемент24 запрета подключен к третьему индикатору 25. Вторые вхо блока 21 сравнения и отсчетного бл ка :2 2 подключены к первому-и второ му выходам амплитудного преобразов теля 3 соответственно, выход 18 yd ройства соединен с исполнительным элементом 26. Блок 9 допускового контроля пре ставляет собой два компаратора, вы полненных на операционных усилителях-271 и 27 . Причем первым и вт .рым входами блока 9 допускового конТЕЮЛя являются соответственно неинвертирующий.вход операционного усилителя 27I и инвертирующий вход операционного-усилителя 27. Треть входом блока 9 допускового контроля является точка соединения други входов операционных усилителей 27 и 27,. Выходы oпJepaциoнныx усилителей 27 и через формиру щие диодно-резисторные цепочки 28, 29 и 30, 31 подключены к входам элемента 32 coJзпaдeний и к первым входам элементов ИЛИ 33 и 34, вторые входы которых подключены к пер му входу элемента И-НЕ 35 и к четвертому входу блока 9 допускового контроля.. Второй вход элемента И-Н 35 подключен к выходу элемента 32 совпадений, а выход его является пер&ым выходом блока 9 допускового «онтроля. Выходы элементов ИЛИ 34 35.являются вторым и третьим выходами блока 9 допускового контроля. Четвертый делитель 20 напряжения представляет собой резистивный делитель напряжения из резисторов 36 -36,4-. Контроль оборудования при перегрузках по : развив аемому усилию Осуществляется по зонам,, а выходные напряжения четвертого делител:я 20 напряжения соответствует нижним границам зон. Блок 21 сравнения представляет собой элементысравнения, на операционных усилителях 37i 37. Причем. первыми входами блока 21 сравнения являются инвертируквдие входы операционны} усилителей 37 37 , а вторым его входом - точка соединения неинвертирующих входозв операцирнных усилителей 37 . Шаходы операционных усилителей 3% через формирующие диодно-резистивные цепочки , подключены к выходам блока 21 сравнения. Отсчетный блок 22 представляет србой по числу зон контроля перегрузок из последовательно Соединенных элемента И-НЕ 39, формирователя 40 и счетчика 41 и инверторы 42, включенные каждый между входами элементов И-НЕ соседних зон. Устройство работает следующим образом. В режиме наладки оборудования переключатель 11 переводится в такое положение, при котором индикаторный блок 10 подключен fc третьему выходу третьего делителя 8 напряжения. Делитель 8 напряжения состоит из двух соединенных последовательно групп резисторов, подключенных к выходу делителя 7 напряжения. Выходное напряжение каждой группы (первый и второй выходы делителя 8 напряжений) определяет положительное и отрицательное отклонения относительно напряжения на точке соединен ния групп (третий выход делителя 8 напряжений). Следовательно, в режиме наладки по индикатору индикаторного блока 10 устанавливают с потлощьюделите; я 7 напряжения уставку, со- ответствующую усилию, номинальному для данной технологической операции. А делителем 8 напряжения дискретно например через каждые 10 %, устанавливают положительные и отрицательные отклонения относительно усилия, номинального для ; данной технологической операцией. После налсщки оборудования при выполнении технологической операции импульс усилия, воздействуя на датчик 1, выбывает появление электрического сигнала на входе усилителя 2.Сигнал нормируется по величине в усилителе 2 и преобразуется в постоянный уровень, который запсшинается в амплитудном преобразователе 3.Преобразование возможно только в том случае, если уровень, поступАющий на второй вход компаратрра 4 с делителя 6 напряжения, ниже амплитуды усиленного усилителем 2 сигнала , датчика 1. Этот уровень, выбираемый целителем € напряжения, должен превышать ги плитуду максимально возмЬжного сигнала помехи при температурном расбалансе датчика 1, при вибрации оборудования и т. д. Таким образом, превышение сигнала

на первом входе компаратора 4 сигнала на втором его входе приводит к его переключению и, следовательно к управлению амплитудным преобразовтелем 3, и к появлению на втором выходе амплитудного преобразователя 3 сигнала счета. Сигналом счета является положительный импульс, задержанный на время преобразования а лплитуды сигнала в постоянный уровень и на время переходных процессов в блоке 9 допускового контроля,

Постоянный уровень с первого выхода амплитудного преобразователя 3 сравнивается компараторами на операционных усилителях 21 и 27л блока 9 допускового контроля, с уровнями установки с выходов третьего делителя 8 напряжения и компараторами на операционных усилителях 37 37ц с уровнями уставки с выходов четвертого делителя 20 напряжения.

При. работе устройства, в зависимости от уровня сигнала с датчика 1, следовательно, с выхода L.амплитудного преобразователя 3, возможны различные выходные сигналы компараторов на операционных усилителях 21, 27,2 и 37,,-37, сигналы управления счетчиками и- элементами индикации. Поэтому рассмотри несколько возможных случаев.

Если выходное напряжение амплитудного преобразователя 3 меньше уровня напряжения, соответствующего отрицательному отклонению. Тогда на выходе компаратора на операционном усилителе 27 -(все уровни имеют положительную полярность) положительный уровень (логическая единица,а на выходе компаратора на операционном усилителе 27 отрицательный уровень (на выходе диодно-резистивный цепочки логический нуль). Следовательно, на выходе элемен:та 32 совпадений логический нуль, и сигнал счета с второго выхода амплитудного преобразователя 3 не проходит через элемент И-НЕ 35. На выходах компараторов на операционых усилителях 37( -37„ логический нуль, и сигнал счета с второго. выхода амплитудного преобразовате-. ля 3 не проходит через элементы И-НБ 39 -39.

Если выходное напряжение амплитудного преобразователя 3 больше уровня отрицательного отклонения и меньше уровня положительного отклонения. Тогда на выходе компаратора на операционном ycиJ итeлe 27. логическая единица, на выходе компаратора на операционном усилителе 272, логическая единица. Следовательно, на выходе элемента 32 совпешений логическая единица, :

и сигнал счета пройдя через элемент И-НЕ 35, появляется на первомвыходе блока 9 допускового контроля, и счетчик 12 нагруженных ходов отсчитывает наличие импульса усилия в заданном диапазоне откл9нений. На выходах элементов сравнения на операционных усилителях 37 -37у, будет логический нуль, и оигнал счета .не проходит через элёменты И-НЕ .

Если выходное напряжение амплитудного преобразователя 3 больше уровней отрицательного и положителного ,отклонений. Тогда на выходе . компаратора на операционном усилителе 27 логический нуль, на выходе компаратора на операционном усилителе 27. логическая единица. Следовательно, на выходе элемента 32 совпадений логический нуль, и снал счета не проходит через элемен И-НЕ 35 на первый выход блока 9 допускового контроля.

На выходах элементов сравнения на операционных усилителях 37f-37, логический нуль, и счета не проходит через элементы И-НЕ 39.

hЕсли выходное напряжение амплитудного преобразователя 3 больше уровней отклонений и больше первого выходного уровня с четвертого делителя 20 напряжения, соответсвую щего нижней границе первой зоны контроля перегрузок оборудования по развиваемому усилию. Тогда на выходе компаратора на операционных усилителях 27 и 27. противоположные логические уровни и отсутствие сигнала на первом выходе блока 9 допусковопо контроля, на выходе элемента сравнения усилителе 37j. логическая единица, а на выходе блока сравнения на операционных усилителях 37;, 37у, логический нуль Следовательно, на выходе инвертора 42у, логическая единица, и имульс счета проходит через элемент И-НЕ 39у на формирователь 40ц и далее управляет счетчиком 41„. Если же выходное напряжение амплитудного преобразователя 3 больше второго выходного уровня, соответствуюсцего нижней границе второй зоны контроля перегрузки, то лргическая единица с выхода блока сравнения на опер.ционном усилителе 37 приводит к формированию импульса счёта элементом И-НЕ 39у,и к счету импульса счетчиком 4lj,. На ходе инвертора 42у,;,в этом случае логический нуль, и импульс счёта не проходит через элемент И-НЕ 39VI. . Дальнейшее увеличение выходного напряжения , амплитудного преобразователя 3, предположим, выше четвертого выходного уровня, соответствующего нижней границе четвертой зоны контроля перегрузок, приводит к отсчету перегрузки только счетчиком четвертой .зоны. ....... . . Применение электромеханических счетчиков в устройстве позволит долго временно сохранить информацию в счетчиках независимо от наличия напряжения в сети, сопоставить пере рузки .оборудования в течение его эксплуатации, уточнить прочност- . ные расчеты узлов оборудования и повысить эффективность применения последнего. . Выход за пределы отрицательных и положительных отклонений приводит к появлению логического нуля на выходе элементов ИЛИ 33 или 34. Следовательно, импуль.сом счета опрокидывается ОДИН-из элементов 13 или 14 памяти, в завлсимости от того, за чью границу выходит постоя ный уровень с амплитудног-о преобраз вателя .3, соответствующий импульсу усилия. Элементы 13 и 14.памяти управляют индикаторами 15 и 16- и через элемент ИЛИ.17 исполнительным элементом 26, и -через элемент 24 запрета третьим индикатором 25. Управляемый генератор 23 в. исходном состоянии (на выходах блока 21 срав ния уровни логического, нуля) имеет на выходе уровень логической единиц Срабатывание.одного из элементов сравнения блока 21 приводит к появлению генерации.и импульсов на выходе; управляемого генератора 23. Причем, чатота этих.импульсов зависит от числа.сработавших компарато ров. .Но так .как.каждый элемент сра нения, блока 21 определяет зону перегрузки, то по мере возрастания уровня перегрузки частота выходных импульсов управляемого.генератора дискретно увеличивается, например удваиваться. Третий индикатор 25 непрерывно включен при выводе,амплитуды импульса усилия за пределы технологической операции и прерывается при выходе амплитуды импульса уси- ЛИЯ за номинальное значение усилия, развиваемого данным оборудованием ; с частотой, лропорциональной уровню перегрузки оборудования. В момент включения устройства блок 19 сброса -автоматически по установочным входам устанавливает в исходное состояние элементы 13 и 14 памятиi В случае же выхода технологического параметра за. установленные пределы, и, следовательно, отключения оборудов.анйя исполнительным элементом 26 элементы 13 и 14 памяти устанавливаются в исходное состояние вручную кнопкой в блоке 19 сброса. . Применение предлагаемого устройства позволит не только защитить оборудование от перегрузок, нЪ и провести анализ причины поломки оборудования по числу перегрузок в разных зонах,, что в конечном итоге повысит эффективность применения оборудования. Крсяле того, два режима, импульсный и непрерывный ин- дикатора останова оборудования (третий элемент индикации) позволит быстро проанализиро аать характер останова оборудования, что особён-.. но важно при использовании нескольких устройств контроля прессового оборудования автоматической линии или в штамповочном центре.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТИ ПРЕССОВОГР ОБОРУДОВАНИЯ ЯО авт. св. 905837, о т л и - . ч а ющ еёся тем, что, с целью повышения точности устройства вве- дены блок сравнения, отсчефвый бЯок управляемый генератор, элемент запрета и четвертый делитель напряжения, вход которого прдклнгаен к источнику напряжения, а выход - к. первому входу блока cpaBHisHKffr . . выход которого соединен с першм входом отсчетного блока и выходе управляемого тбйератора, выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, выход элемента ИЛИ через элемент запрета соединен с третьим индикатором шлходы .амплитудного преобразователя подключены к вторым входам блока сравнения и отсчетного блока. б) 00 о СП