Устройство управления кузнечно-прессовыми автоматами Советский патент 1986 года по МПК B30B15/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрооборудованию кузнечно-прессовых автоматов.

Цель изобретения - устранение не.достаточной точности останова ползуна в исходном положении з режиме. Непрерывные ходы при разных скоростях главного привода пресса вследствие изменения угла выбега (торкго- жения) в зависимости от скорости подвшкных частей механизмов при постоянном усилии торможения, что необходимо по требованиям безопасности для нормальной работы механических прессовых автоматов.

Цель достигается тем что вместо использования набора дисков для всег диапазона скоростей привода устройство управления снабжено блоком опре деления положения ползуна, дешифратором скорости и коммутатором,, позволяющими останавливать ползун пресс в исходном положении с необходимой точностью, определяемой заданным числом выходов дешифратора скорости

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления кузнечно-прес- совыми автоматами; на фиг, 2 - схема дешифратора скорости приводаj на фиг. 3 - схема коммутатора; на фиг. 4 - -схема блока определения пространственного положения ползуна

Устройство содержит (фиг, 1) соединенные межд,у собой и глиной питания ключи 1 и 2 с размыкающимися контактами, например, кнопки, и последовательно соединенные зам1)1кающийся ключ 3, переключатель 4, первые элемент 5 гальванической развязки, инвертор 6, триггер 7, согласующий элемент 8, усилитель 9, электромагнит 10, второй триггер 11, соединен- Hbiii § -входом через вторые инвертор 12 и элемент 13 гальванической раз- вязки с ключом 2, два бесконтактных переключателя 14 и 15, соединенньк раздельно с третьим 16 и четвертым 17, элементами гальванической развязки, пятый элемент 18 гальванической развязки, соединенный через третий инвертор 19 с первым R -входом триггера 7, коммутатор 20, вторым входом соединенный с первым входом блока 21 определения пространствен- ноге положения ползуна, третьей группой N, входов через блок 21, третий 16 и четвертый 17 элементы гальвани7982

1- еской развязки - с бесконтактными путевыми переключателями 14 и 15, а четвертой группой входов, равных ., соединенный через дешифратор 22 скорости с датчиком 23 скорости привода, а выходом - со сбрасывающим входом Rg триггера 7.

Бесконтактньй путевой переключатель 14 содержит диск-экран 24 с одной прорезью, а бесконтактный щ тевой переключатель 15 - диск-экран 25 с заданным числом прорезей.

Датчик 23 скорости привода через муфту кинематически соединен с дисками 24 и 25,

Сбрасывающий R, вход второго тригера 11 через четвертый инвертор 26 и второй согласующий элемент 27 соединен с общей точкой третьего соласующего элемента 28 и конденсатора 29, подключенных к разнополярным шинам источника питания.

Дешифратор 22 скорости (фиг. 2) зыполнен в виде заданного числа аналоговых компараторов 30 и 31, первые входы которых соединены через делитель напряжения, состоящий из согласующих элементов 32 и 33, и выпрямитель ЗА с датчиком 23 скорости привода, а вторые входы компараторов соединены раздельно с регулируемыми источниками 35 и 36 опорного напряжения, причем выход вып- рямигеля соединен с конденсатором 37, а параллельно согласующему элементу 33 подключен стабилитрон 38

Комментатор 20 (фиг. 3) выполнен в виде трех электрических каналов, состоящих из инверторов и элементов И-НЕ; выходы которых соединены чере элемент И-НЕ 39 с входом инвертора 40, Первый канал включает в себя инвертор 41, соединенный с первым входом элемента И-НЕ 42, второй которого соединен с инверторами 43 и 44 второго канала.

Второй канал состоит из. последовательно соединенных инверторов 43 и 44 и элемента И-НЕ 45, второй вход которого соединен с инверторами 46 и 47 третьего канала, четвертый вход соединен с инвертором 48,

Третий канал состоит из последовательно соединенных инверторов 46 и 47 и элемента И-НЕ 49, один из входов которого соединен с инвертором :. J, при этом по одному входу элементов И-НЕ 42, 45 и 49 соединены

между собой и являются первым входо коммутатора. Вход инвертора 4t является вторым входом коммутатора 5 входы инверторов 48 и 50 являются третьей группой входов коммутатора, входы инверторов 43 и 46 - четверто группой входов коммутатора, а выход инвертора 40 - выходом коммутатора.

Количество электрических каналов коммутатора, начиная со второго, определяется числом выходов N дешифратора скорости.

Блок 21 определения пространст венного положения ползуна (фиг. 4) содержит триггер 51, соединенный через счетчик 52 заданной емкости с дешифратором 53, максимально значащий цифровой выход которого соединен со сбрасывающим Я, в.ходом триггера 51 .

Вход S триггера 51 блока 21 соединен с бесконтактным путевым переключателем 14.

Счетный вход счетчика 52 соедине с бесконтактным путевым переключателем 15.

Сбрасывающий вход R, триггера 51 соединен с выходом инвертора 26 (фиг. 1), а сбрасывающий вход Rg триггера 51 - с выходом коммутатора 20.

Число выходов дешифратора 53 опрделяется требованиями, предъявляемыми к степени точности остановки механизмов в исходном положении.

Используемое в устройстве количество выходов блока 21 равно числу N выходов дешифратора 22 скорости.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания нулевой потенциал с выхода инвертора 26 устанавливает триггеры 7 и 11, триггер 51 блока 21 в исходное нулевое положение .

На выходе инвертора 6 - нулевой потенциал, на выходах инверторов 19 и 12 и триггеров 7 и 11 - тоже нулевой потенциал, усилитель 9 закрыт, электромагнит 10 отключен.

Включают электропривод ползуна (не показан) на малую скорость. С выхода датчика 23 скорости, например тахогенератора, на вход дешифратора 22 скорости привода поступает сигнал малого напряжения, который с выхода выпрямителей 34 (фиг. 2) поступает на делитель напряжения из

07798

согласующих элементов 32 и 33, например резисторов .

С выхода элемента 33 снимается напряжение И,. На выходе регулиру- 5 емого источника 35 опорного напряжения установлено напряжение Og , соответствующее, например, средней скорости. На выходе регулируемого источника 36 опорного напряжения, уста10 новлено напряжение 11 , соответствующее, например, большой скорости. .-- При этом К, и 2. и 5 .На -выходах Д- X аналоговых компараторов 30 и 31 при этих условиях - нулевые потенцй15 алы, которые поступают на вход А - X коммутатора 20 (фиг. 3). Сигнал О с входа А инвертируется элементом 43 и подготавливает вход 2 элемента 42 к работе eдиHIiчным потенциалом.

20 С выхода элемента 44 нулевой потенциал запрещает работу элемента 45. Нулевой потенциал с входа X через элементы 46 и 47 запрещает работу элемента 49.

5 На входе 1 коммутатора 20 нулевой потенциал запрета, на входе 2 и па выходе элемента 40 - единцч- ньй потенциал.

Триггер 51 и счетчик 52 блока 21

Q определения пространственного положения ползуна (фиг. 4) находятся в исходном нулевом состоянии.

На выходах дешифратора 53 - единич- . ные потенциалы, которые поступают

5 на третью группу входов коммутатора 20 (фиг. 3), инвертируются элементами 48 и 50 и в виде сигнала запрета О, поступают на четвертые входы элементов PI-HE 45 и 49.

Переключатель 4 (фиг. 1) устанавливают в положение замкнутых контактов, включая тем самым схему управления на режим Непрерывные ходы (автоматический).

5 Рабочий ход, ползуна начинается при замыкании контактов ключа 3.

Нулевой потенциал с шины питания через ключи 1 и 3 и переключатель 4

0 поступает на вход инвертора 6. На его выходе появляется единичный потенциал, и триггер 7 переключается в единичное положение. Сигнал с выхода триггера 7 через согласующий

5 элемент 8 включает усилитель 9 и электромагнит 10 пневмоклапана управления м фтой„и последняя включается .

Ползун начинает перемещение. Диски-экраны, кинематически связанные, с ползуном, начинают вращаться.

Прорезь диска-экрана 24 входит в щель бесконтактного путевого переключателя 14, и на выходе эле мента 16 появляется нулевой потенциал, который поступает на вход 2 коммутатора 20 (фиг. 3), инвертируется элементом 41 ив виде тактового сигнала разрешения 1 поступает на первый вход элемента И-НЕ 42.

Для остановки ползуна в исходном положении paз ыкaют контакт ключа 2 (фиг. 1), триггер 11 переключается в единичное положение. С выхода триггера 11 на вход 1 коммутатора 20 поступает единичный сигнал разрешения на отключение электромагнита, Таким образом, на втором и третьем входах элемента 42 (фиг. 3) - единичные потенциалы, а на первом выходе - нулевой потенциал При подходе ползуна к исходному положению прорезь диска 24 (фиг. 1) входит в бесконтактный переключатель 14, и тактовый импульс через элементы 16 и 41 (фиг. 3) в виде единичного потенциала поступает на первый вход элемента 42, Элемент 42 переключается, и нулевой потенциал с его выхода через элементы И-НЕ 39 и инвертор.40 поступает на сбрасывающий вход Rji триггера 7 (фиг. 1). Триггер переключается в исходное положение, отключая тем самым электромагнит 10 пневмоклапана муфты. Муфта отключается. На малой скорост с минимальньм углом выбега ползун останавливается в исходном положе. НИИ.

Увеличиваем скорость регулируемо электропривода до средней. Напяжени

О, (йиг. 2) на входе аналогового компаратора 30 становится равным U,, и, 1/2 Сигнал на выходе А дешифратора 22 скорости меняется на единичный. Он инвертируется элементом 43 (фиг. 3) , поступает сигналом запрета О на второй вход элемента И-НЕ 42 и в виде сигнала разрешения 1 с элементами 44 - на первый вход элемента И-ИЕ 45. Таким образом, элемент 42 исключается из работы, а элемент И-НЕ 45 подготавливается к работе. На втором входе элемента 45 - единичный потенциал.

Ключом 3 (фиг. 1) включаем электромагнит 10 пневмоклапана муфты. Ползун начинает перемещаться со средней С1соростью, Одновременно вращаются диски-экраны 24 и 25. Диск-экран 25 имеет заданное число прорезей, например десять. Каждая прорезь тиска 25 соответствует определенному пространственному положению ползуна. При равномерном расположении угол между осями прорезей составляет, например, 36 . Прохождению ползуна через исходное положение .соответствует тактовый импульс от прореза диска экрана 24 и бесконтактного переключателя 14, который через элемент 16 г альванической развязки переключает триггер 51 (фиг. 4) в единшшое положение. Сигнал с выхода триггера 51 разреи1ает работу счетного входа счетчика 52 заданной емкости. Импульсы от прорезей диска-экрана 25 (фиг. 1), бесконтактного переключателя 15 к элемента 17 гальванической развязки поступают на вход блока 21 определения пространственного положения ползуна, где суммируются счетчиком 52 (фиг. 4) и преобразуются дешифратором 53 заданной емкости.

Каждой прорези диска 25 (фиг. 1) соответствует определенный вывод дешифратора 53 (фиг. 4).

Если известно, что угол выбега (торМожедия) при средней скорости

равен бб, то сигнал от восьмой прорези диска 25 и выхода 8 дешифратора 53, поступив нулевым потенциалом на третий вход коммутатора 20 (фиг. 3), например на вход инвертора 48, инвертируется элементом 48 и через элементы 45, 39 и 40 нулевым потенциалом с выхода блока 21 (фиг. 1) отключает триггер 7 и далее

электромагнит 10 пневмоклапа1 а муфты

-,.-. а

за /Z до исходного положения при наличии команды разрешения 1 стоп в исходном положении от второго триггера 11 на первом входе коммутатора 20, в частности на третьем входе элемента И-НЕ 45 (фиг. 3). Ползун останавливается в пределах

допуска в исходном положении.

Кроме того, нулевой сигнал с выхода блока 21 (фиг. 1) производит сброс триггера 51 и с сетчика 52 блока 21 (фиг. 4) в исходное потгожение. При лепрерывной работе сброс элементов 51 и 52 осуществляется в каж7

дом цикле перемещения ползуна нулевым потенциалом с максимального числового вывода дешифратора 53.

Увеличиваем скорость регулируемого электропривода до следующей величины, при которой напряжение II, на входах аналоговых компараторов 30 и 31 (фиг. 2) будет и,и, . При этом на выходе X аналогового компаратора 31 появляется единичный сигнал который поступает на четвертую группу входов коммутатора 20, в частности, на вход инвертора 46. Стабилитрон 38 ограничивает значение Иц до допустимого уровня. Нулевой потенциал с выхода элемента 46 запрещает работу элемента 45 и через инвертор 47 единичным сигналом подготавливает к работе элемент И-НЕ 49.

Ключом 3 включаем электромагнит

10и ползун начинает перемещаться с повышенной скоростью.

Предположим, что угол выбега при данной скорости равен 100 . Для отключения муфты и останова ползуна в исходном положении размыкаем контакты ключа 21 (фиг. 1). Триггер

11переключается в единичное положение . На вход 1 блока 21 или на третий вход элемента И-НЕ 49 (фиг. 3 поступает разрешающий единичный потенциал. На входе 4 элемента 49 - нулевой потенциал.

Тактовый импульс от диска 24 (фиг. 1) переключает элементы 14, 16 и 51 (фиг. 4) и включает счетчик 52. За 108 до исходного положения через бесконтактный переключатель 15 (фиг. 1) проходит седьмая прорезь диска. Одновременно на седьмом выводе дешифратора 53 (фиг. 4) появляется нулевой потенциал, поступающий на вход блока 21 коммутатора, в частности на вход инвертора 50 (фиг. 3). Единичный сигнал с выхода элемента 50 переключает элементы 49, 39 и 40 блока 20, триггер 7 (фиг. 1) и отключает электромагнит 10 пневмоклапана муфты.

Ползун, продолжая движение, останавливается в исходном положении в пределах допуска.

077988

Для аварийного отключения электромагнита пневмоклапана муфты размыкают ключ 1.

Единичньш потенциал с выхода 5 элемента 18 гальванической развязки .инвертируется элементами 19 и переключает триггер 7 в исходное положение. Ползун в этом случае останавливается в произвольном простран- 0 ственном положении своего пути.

Устройство управления сдвоенными электромагнитами создается из предлагаемого устройства путем дополнительного подключения к выходу эле- 15 мента 8 второй блок-схемы из элементов 9 и 10 (на фиг. 1 не показано) и работает аналогично.

Устройство управления электромагнитами муфты и раздельным электро- 0 магнитом пневмоклапана тормоза создается из предлагаемого устройства путем дополнительного подключения к противоположному выходу триггера 7 дополнительной блок-схемы из элемен- 5 тов 8 и 9 и электромагнита 10 тормоза (на фиг. 1 не показано). При этом в исходном положении схе мы управления электромагнит тормоза будет включен, а при движении ползуна вы- 0 ключен, в остальном описание работы устройства аналогично.

13 случае необходимости в системе управления может быть предусмотрена 5 работа от педали.

Таким образом, изменение сигнала напряжения на выходе датчика 23 скорости, заданное количество аналого- д вых компараторов и источников опорного напряжения в дешифраторе 22 скорости, заданное число прорезей в диске-экране 25, равнозначное с емкостью счетчика 52 и дешифратора 53 блока 21 определения пространственного положения ползуна, и заданное число коммутационных групп коммутатора 20 определяют заданную точность остановки механизмов ползуна независимо от установленной скорости регулируемого электропривода при постоянном тормозном моменте механизмов.

5

0

в

raJ

5f iJH

//

17/

.

//

A

5/

L.

.i

Фиг2

(PuiL

Составитель в. Ткаченко Редактор Е. Копча Техред А.Бабинец Корректор И, Муска

Заказ 142/20

Тираж 597

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

- Г-Ц - - -г, и- I- -

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиё.4

Подписное