Бесшаботный горизонтальный молот Советский патент 1983 года по МПК B21J7/24 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборуцования ОЛЯ обработки давлением. Известен бесшаботный горизонтешьный молот, соцеркащий соосно смонтированнью на станине рабочие цилинцры с jrcTa новленными в них поршнями, штоками и контрштоками, а также устройство синхр низации движения поршней, при этом рабочие цилинцры соеаинены с распредел тельным устройством энергоносителя 11Однако известный молот имеет недостаток, обусловленный низкой точностью синхронизации движения штоков с поршня ми, т.е. рабочих органов молота и, как следствие этого снижение надежности работы. Цель изобретения - повышение надежности в работе молота. п Поставленная цель достигается тем, 1ЧТО бесшаботный горизонтальный молот, содержаший соосно смонтированные на , станине рабочие цилиндры с установленны ми вник поршнями,шгоками и контршгок а- ми, а такжеустройство синхронизации движения поришей, при этом рабочие цилинцры соединены с распределительным устройством энергоносителя, снабжен двумя бесконтактными датчиками положения контрштоков, двумя шаговыми дви гателями с редукторами и винтовыми передачами и двумя тормозами контрштс-, ков, а устройство синхронизации движения поршней выполнено в виде связанных между собой компартора, аналогоцифрового преобразователя, блоков пайяти и сравнения, определителя полярности коммутатора, генератора тактовых импуп сов, а также двух счетчиков, двух схем совпадения и двух усилителей, при этом выход первого усилителя соединен с входом Ъперед первого шагового двигателя и входом Назад второго шагового двигателя, а выход второго усилителя соединен с входом Назад первого шагового двигателя и входом Ьперед второго шагового двигателя, при этом входы упомянутых двух усилителей соединены соответственно с выходами первой и второй схем совпадения, первью входы которых связаны с выходом определителя полярности, вторые входы - с выходом Snojta сравнения, а третьи входы - с выходом генераторатактовых импульсов, причем входы коммутатора соединены с выходами первого и второго счетчиков и выходом определителя по.тяр ности, а выход коммутатора связан с одним вхоаом блока сравнения, д.ругой вход которого соединен с выходом запо-. минаюшего устройства., соединенного через аналого-цифровой преобразователь с выходом компаратора, входы которого соединены с бесконтактными датчиками положения контрштоков. На чертеже приведена Конструктивная схема молота. На станине 1 соосно смонтировань рабочие цилиндры 2 и 3. В рабочих цилиндрах размешены поршни и 5 со штоками 6 и 7 (на которых закреплен инструментГ. Поршни 4 и 5 делят рабочие цилиндры 2 и 3 соответственно на полости 8 и 9, 10 и 11, которые подсоединены посредством трубопроводов 12 и 13, 14 и 15 к распределительному устройству 16, к которому подведены труёонро- воды впуска и выпуска энергоносителя. С поршнями 4 и 5 связаны контрштоки 17 и 18, контактирующие с тормозами 19 и 20, колодки которых связаны cooTBeiv. ственно с винтовыми передачами 21 и 22. Винты этих передач сочленены с валами редукторов двух шаговых двигателей 23 и 24. Заготовка 25 расположена на оси симетрий молота. Бесшаботный гори-- зонтальный молот содержит также два бесконтактных датчика перемещения 26 и 27, выходные сигналы которых поступают соответственно на первый и второй вход компаратора 28, выход которого подключен к входам аналого-цифрового преобразователя 29 и определителя 30 полярности. Выход аналого-цифрового преобразователя 29 подключен к входу блока 31 памяти, выход которого подключен к первому входу блока 32 сравнения. Два счетчика 33 и 34 своими выходами подключены к коммутатору 35..Схемы 36; и 37 совпадения соединены входами с генератором 38 тактовых импульсов, а выходами с двумя усилителйми 39 и 4Q. Сигнал с выхода первого усилителя 39 поступает на вход .Вперед первого шагового двигателя 23 и на вход Назад второго шагового двигателя 24, ас вы хода второго зпсилителя 4О - на вход Назад первого шагового двигателя 23 и на вход Вперед второго шагового двигателя 24. Выход генератора 38 тактовых импульсов подключен к первым входам схем совпадения 36 и 37, вторые входы которых подключены к выходу блока 32 сравнения. Сигнал с первого выхода определителя 30 полярности поступаетна установочный вход второго счетчика 34, на третий вхоц первой схемы совпадения 36 и на третий вход коммутатора 35, выход которого поцклю чен к второму входу блока 32 сравнения Сигнал с второго выхода определителя ЗО полярности поступает на установочный вход первого счетчика 39, на третий вход второй схемы 37 совпадения и на четвертный вход коммутатора 35, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами пеоврго 33 и второго 34 счетчиков. Выход первой схемы 36 совпадения подключен к информационному входу первого счетчика 33 и к входу первого усилителя 39, а выход второй схемы 37 совпадения - к информационному входу второг счетчика 34 и к входу второго усилителя 4Р, Молот работает следующим образом. Распределительное устройство 16 обеспечивает поочередной впуск и. выпуск энергоносителя соответственно в полости 9, 11 и 8, 10, при этом поршни со штоками совершают возвратн9-поступатель. ные движения. При движении штоков 6 и 7 навстречу друг другу на выходе бесконтактных датчиков перемещения 26 и 27, индуктивно связанных с контрштоками 17 и 18, фо{Лу1Ируется сигнал, величина ко- торого прямо пропорциональна скорости движения штоков 6 и 7, несущих инструмент. При наличии рассогласования амплиг туда напряжения на выходе датчиков 26 и 27 неодинакова и на выходе компаратора 28 формируется сигнал, амплитуда которого равна разности амплитуд напря- жений датчиков 26 и 27. Если, например, шток 6 движется быстрее штока 7, то амплитуда напряжения на выходе датчиков 26 больше, чем на выходе датчика 27 и полярность разностного сигнала положительна; если- же шток 7 движется быстрее штока 6, то полярность разностного сигнала - отрицательна. Разностный сигнал в анадого- . цифровом преобразователе 29 преобразуется из аналогового и цифровой двоичный код и запоминается в блоке 31 памяти. Запись и перезапись преобразованного - разностного сигнала осуществляется в параллельном двоичном коде. Определитель полярности ЗО осуществляет анализ полярности разностного сигнала и выпав т логическую 1 на первом выходе, логический О на втором выхоце при уеловии, если полярность разностного сигнала положительна и логическую на 10 84 втором выходе, логический О на первом выходе - если полярность отрицательна. При отсутствии разностного сигнала, т.е. при равенстве сигналов датчиков 26 и 27, на первом и втором выходе определителя 30 полярности появляется логический О. В устройстве сравнения кодов 32 происходит неразрушающее сравнение двух И -разрядных двоичных чисел, представленных параллельными кодами, одно из которых записано в блоке 31 памяти, другое - в первом 33.или втором 34 счетчике, информационные выходы всех разрядов которых подключаются с помощью коммутатора 35 к блоку 32 сравнения. Нсли число, записанное в блоке 31 памяти больше или равно числу, записанному в счетчике, то блок 32 с равнения сформирует на выходе логическую 1, при обратном условии на выходе блока 32 будет логический О. Генератор. 38 TaiKTOBbK импульсов генерирует командные импульсы управления, которые поступают на первые входы первой 36 и второй 37 схем совпадения, на вторые входы которых поступает управляющий сигнал с выхода блока 32 сравнения. Если на втором и третьем входах схемы совпадения присутствуют сигналы логической 1 то она разрешит пропуск командных импульсов управления в счетчик и на вход усилителя. Коэффициент передачи по напряжению компаратора 28 сог-. ласован с коэффициентом передачи редук- торов шаговых двигателей таким образом, что при величине рассогласования, равняюшейся одной двоичной единице, одним командным импульсом управления можно обеспечить cifflxpoHHoe движение поршней со штоками. Если, в результате рассогласования шток 6 движется быстрее штока 7, то логическая I появится на первом выходе определителя поля {шости 30 и на выходе блока 32 сравнения, что разрешит пропуск командных импульсов управления на информационный вход первого счетчика 33и первого усилителя 39, а также выход первого счетчика с помошью коммутато- ра 35 подключается к блоку 32 сравнения. Логический О на BTopcMvi выходе определителя 30 полярности запрещает пропуск командных импульсов управления на информационный вход второго счетчика 34 и второго -усилителя 4О, устанавливает первый счетчик 33 в яохоцное состояние, подготовив его к те. Командный сигяал с выхода первого ,усилителя 39 псютупает на вхоц ТЗперец шагового двигателя 23 и на вхоц Назад шагового двигателя 24. Шаговый двигатель на каждый командный импульс осуществляет поворот на один шаг, величина которого изменяется в зависимости от коэффициента передачи редуктора, перецаюшего вращающий момент от шагового двигателя к винтовой передаче. Угол поворота .шагового двигателя с редуктором при подаче на его вход Назад одного командного импульса больше, чем угол поворота при подаче командного импульса на вход Вперед, что обеспечивает быстрое расторможение штока, движуш гося медленнее, чем торможение штока, цвижушегося бьютрее. В этом случае второй шаговый двигатель 24 через редуктор производит поворот винта 22 против часовой .стрелки на угол, пропорциональный количеству командных импульсов управления, и тормоз 20 растормаживается. Если при этом синхронное движение не восстановится, то первый шаговый двигатель 23 через редуктор произведен поворот винта 21 по часовой стрелке и 4 86 тормоз 19 нажатием на контршток 17 обеспечивает торможение штока 6. Процесс торможения продолжается до тех пор, пока не наступит синхронное движе« ние поршней со штоками, несушими инструмент. В этом случае на выходе блока 32 сравнения появляется логический О, который запрещает пуск командных импульсов управления шаговыми дви« гателями. Количество командных импульсов управления соответствует величине рассогласования, представленного в виде цифрового двоичного сигаала и записанного в .блок 31 памяти. Аналогично осуществляется восстановление синхронного движения и при опере ; женни перемещния штока 7 относительно штока 6. Эффективность использования предлагав емого изобретения достигается за счет , повышения надежности работы его путей обеспечения быстрого и точного восста новления синхронного встречного движения рабочих Органов

1. ВЕСШАБОТНЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ МОЛОТ, содержащий соосно смонтированные на станине рабочие цилиндры с установленными в них поршнями, штоками и контрнтоками, а также уст ройство сшосронизации движения поршней, при этом рабочие цилиндры соединены с распределительным устройством энерго- ; носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен двумя бесконтактными датчиками положения контрштоков, двумя шаговыми двигателями с редукторами и винтовыми передачами и двумя тормозами контрштоков. 2. Молот по п. 1, отличают ий3 я тем, что устройство синхронизаокв движения порцней выполнено в виде связанных между собой компаратора, анало- . iго-цифрового преобразователя, блоков памяти и сравнения, определителя поляр- ности, коммутатора, генератора тактовых импульсов, а также двух счетчиков, двух схем совпадения и двух усилителей, при этом выход первого усилителя соединен с входом Вперед первого шагового двигателя и входом Назад второго шагового двигателя, а выход второго усилителя соединен с входом Назад первого пгагового двигателя и входом Вперед второго шагового двигателя, при этом входы упомянутых двух усилителей соединены соответственно с вькодами первой в второй схем совпадения, первые входы ко(Л торых связаны с выходом определителя полярности, вторые входы - с выходом блока сравнения.а третьи входы-с вы соаом генератора тактовых импульсов, причем входы коммутатора соединены с выходами первого и второго счетчиков и выходом определителя дюлярности, а выход комму- JTaTopa связан с одним входом блока 4 У1 сравнения, другой вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, ;о {соединенного/юрез аналого-цифровой эо преобразователь с выходом компаратора, СХ) входы которого соединены с бесконтак ными датчиками положения контрштоков.