Устройство управления прессом Советский патент 1991 года по МПК B30B15/28 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам автоматизации кузнечно-прессового оборудования.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства управления прессом; на фиг. 2 - функциональная схема блока защиты оператора и входящих в него узлов; на фиг. 3 - схема блока автоматического управления; на фиг. 4- диаграмма работы датчиков командоаппарата; на фиг. 5 - таблица работы триггеров при исправной работе командоаппарата; на фиг. 6 - таблица работы триггеров.

Устройство управления прессом содержит датчик 1 положения защитной решетки, датчики 2 и 3 положения ползуна пресса, блок 4 автоматического управления прессом, электромагнит5 воздухораспределителя защитной решетки, электромагниты 6 и 7 воздухораспределителей муфты тормоза и

муфты сцепления, пульт 8 управления прессом, блок 9 защиты оператора, панель 10 индикации задания режимов работы, элемент 11 блокировки пресса.

Блок 9 защиты оператора (фиг. 1 и 2) состоит из узла 12 контроля исправной работы элементов коммутации электропиев- мовентилей муфты тормоза и муфты сцепления, узла 13 контроля правильности пуска ползуна на ход, узла 14 контроля одиночного хода ползуна, узла 15 контроля тормозного пути ползуна, узла 16 контроля исправной работы командоаппарата, узла 17 фиксации неисправностей, узла 18 защиты от ложных срабатываний блокировки.

Узел 12 контроля исправной работы элементов коммутации электропневмовенти- лей муфты тормоза и муфты сцепления состоит из инвертора 19, 3-К триггера 20, элементов 2И-НЕ 21 и 22.

Узел контроля правильности ползуна на ход 13 состоит из RS-триггера 23, инвертора

сл

с

ON 00

Ь.

О

ю о

24, элемента 2И 25,3-К триггера 26, элемента 2И-НЕ 27,

Узел 14 контроля одиночного хода ползуна состоит из элемента 2И-НЕ 28, элемента ЗИ-НЕ 29, элементов 2И--НЕ 30 и 31.

Узел 15 контроля тормозного пути ползуна состоит из 3-К-триггеро.в 32 и 33, элемента 2 И 34.

Узел 16 контроля исправной работы ко- мандоаппарата содержитдва инвертора 35 и 36, четыре J-K-триггера 37-40, нагрузочный резистор 41, контролирующий резистор 42, элемент контроля 43, Пятивходной элемент И 44.

Узел фиксации неисправности 17 состоит из пяти RS-триггеров 45-48, пяти or рани- чивающих резисторов 49-53. пяти свегоди- Одов 54i 58.

Узел 18 защиты от ложных срабатываний состоит из элемента 5И-НЕ 59, 2И-НЕ 60 элемента, двоичного счетчика 61, элемента 2 ИЛИ 62, элемента 2И 63:

В устройстве формируются следующие сигналы: сигнал начальной установки и сброса 64, сигнал напряжения питания нуфт G5, тактовый импульс 66, сигнал пуска ползуна на ход 67, приходящий из блока управления, сигналы 68, 69 от кнопки пуска ползуна на ход, сигнал 70 блокировки контроля повторного хода в ргжиме толчок и автомат, сигнал 71 блокировки контроля тормозного пути ползуна, сигнал 72 дат чика положения ползуна 2, сигнал 73 датчика положения ползуна 3, цепь 74 питания датчиков командоаппарата, цепь 75 источника питания, сигнал 76 неисправности элементов коммутации электропневмовентилей, сигнал 77 неправильного пуска ползуна на ход, сигнал 78 повторного хода, 79 перебега ползуна, сигнал 80 неисправной работы командоаппарата, сигнал 81 аварийного отключения пресса, сигнал 82 пуска ползуна на ход, сдвинутый на1зад , и снимаемый с выхода элемента 21, сигнал 83 Стоп автомат от кнопки пульта управления, сигнал 84 включения пресса, сигнал 85 задания режима работы Одиночный ход управления от кнопки, сигнал 86 задания режима работы Автомат, сигнал 87 задания режима работы Толчок, сигнал 88 задания режима работы Регулировка. сигнал 89 задания режима работы с защитной решеткой, сигнал 90 с датчика положения защитной решетки, сигнал 91 управления электромагнитом воздухораспределителя защитной решетки, сигнал 92 управления электромагнитом воздухораспределителя муфты тормоза, сигнал 93 управления электромагнитом воздухораспределителя муфты сцепления.

Блок автоматическою управления (фиг. 3} включает: элементы 211 НЕ 94-97, эле менты ЗИ-НГ- 98, 99, инвертор 100, элемент ЗИ 101, 102,3-К-триггеры 103, 104, элемент

4И-НЕ 105, элементы 2И-НЕ 100-109, инверторы 110, 111, злсмс-ш ЗИ- НЕ 112, элемент 2И 113-115, инвертор 1 16, излучатели отронз 117.1-120.1, приемники огпронэ 117.2-120,2, стабилитрон 121, диоды 122127,тиристоры 128-132.

Устройство управления прессом работает следующим образом,

В зависимости от cm налов датчиков 1- 3, сигналов пульта 8 управления, сигналов

панепи 10 индикации и режимов работы, а также разрешения, приходящею с блока 9 защиты опергчора, блок 4 упрчолгмия вырабатывает CHS полы управления элементом 11 блокировки пресса и электроппевмораспределителей защитний решетки 5, муфты тормоза 6 и муфты сцепления 7,

В зависимости or состояния поступающих сигналов 64-74 узлы контроля вырабатывают сигналы обнаружения

неисправностей 76-80 и, если длительность этих сигналов больше заданного промежутка времени, то происходит блокировка пресса сигналом 81, фиксация и индикация причины блокировки.

Узел контроля 12 исправной работы элементов коммутации электропневмовентилей муфтн юрмоза и муфты сцепления работает следующим образом,

Элемент 20 служит для преобразования

пульсирующего напряжения, подаваемого на электропневмовентиль, в постоянный сигнал, При поданном напряжении по цепи 65 си устанавливается в единичное состояние тактирующими импульсами, подаваемыми по цепи 66. При отсутствии сигнала Пуск, по цепи 67 и наличии напряжения на вентиле на оба входа элемента 22 подаются единицы и на выходе появляется сигнал О, который по цепи 76 поступает в узел 18

блокировки, узел 17 фиксации 1.

Узел 13 контроля правильности пуска ползуна на ход служит для контроля правильности появления сигнала Пуск по цепи 67, Если сигнал Пуск появился, а

кнопки пуска пресса на ходне были нажаты, то на выходе элемента 27 появляется О и по цепи 77 поступает в узлы 17 и 18,

Узел 14 контроля одиночного хода проверяет отключение пресса в режиме одиночный ход после совершения ползуном хода. Если ползун пресса совершит одиночный ход, по цепи 72 поступит 1, а сигнал Пуск по цепи 67 не исчез, то на выходе элемента 31 появляется О, который по цепи 78 поступает в узлы 17 и 18, сигнализируя повторение хода.

Узел 15 контроля тормозного пути ползуна работает следующим образом,

В исходном состоянии на вход S зле- мента 32 поступает 1 по цепи 72 (сигнал датчика 2), на вход С поступает 1. При за пуске ползуна на вход С приходит О и триггер 32 устанавливается о нулевое состояние. При срабатывании датчика 3 по цепи 73 поступает 1, которая инвертируется элементом 35, и на вход С элемента 33 поступает О, подтверждается его единичное состояние. После отключения датчика 2 на вход S элемента 32 поступает О. Он устанавливает его в единичное состояние, а после прихода ползуна а исходное состояние на вход S подается 1, но триггер остается в единичном состоянии, при этом на входе С также должна появиться 1. Если после этого ползун продолжает движение до срабатывания датчика 3, то-на вход С элемента 33 поступит О и он установится в нулевое состояние и по цепи 79 сигнал О поступит в узлы 17 и 18.

Узел 15 контроля исправной работы командоаппарэта рассмотрим более подробно,

На фиг. 4 приведена диаграмма работы датчиков командоаппарата, сигналы от которых поступают в блок 9 защиты по цепям 72 и 73. При подаче напряжения на систему управления по цепи 64 поступает О на S-вход триггеров 37--40 и устанавливает их в единичное состояние.

По цепи 74 идет ток питания датчиков командоаппарата. Падение напряжения на резисторе 42 открывает транзистор 43 и на его коллекторе присутствует 1. Если обрывается провод питания датчика, то транзистор 43 закрывается и на коллекторе появляется О, который поступает на элемент 44, сигнализируя о неисправности дат- чиков. При исправной работе датчиков согласно диаграмме работы командоаппарата состояние контролирующих триггеров приведено на фиг, 5.

При неисправности одного из датчиков (залипание на О или на 1) происходит нарушение диаграммы переключения командоаппарата.

Состояние контролирующих триггеров при неисправности одного из датчиков приведено на фиг. 6. Таким образом, при неисправности одного из датчиков на выходе соответствующего триггера появляется О, который через элемент 44 по цепи 80 поступает в узел 17 и 18.

Узел 18 защиты от ложного срабатывания блокировки работает следующим образом.

При поступлении сигнала сброс-0 по цепи 64 через элемент 63 он устанавливает счетчик 61 в нулевое состояние, т.е. блокировка сбрасывается.

При поступлении одного из сигналов описанных неисправностей на элемент 59

его выход устанавливается в 1, которая разрешает прохождение тактовых импульсов по цепи 66 на вход С 2 элемента 61. Если сигнал на выходе элемента 59 сохраняет более восьми тактовых импульсов, то на выходе счетчика 0.4 появляется О, который сигнализирует о неисправной работе, производя по цепи 81 аварийное отключение. Так же этот сигнал поступает на вход С 1, блокируя дальнейший счет. Сигнал 1 с выхода 04 поступает на вход элемента 62, блокируя сброс счетчика в нулевое состояние при изчезновении сигнала неисправности. Если сигнал неисправности исчезнет прежде чем пройдет восемь тактовых импульсов,

то на выходе элемента 59 появится О, который через элементы 62 и 63 поступает на 4 R-вход счетчика 61, устанавливает его в нулевое состояние, таким образом срабатывание блокировки происходит только при

действительных неисправностях и позволяет избавиться от ложных срабатываний блокировки, которые возможны в результате соревнования сигналов и влияния наводок. Узел 17 фиксации неисправностей необходим для регистрации причин аварийного отключения пресса с целью их визуального отображения и облегчения поиска и устранения возникших неисправностей.

Преимуществом устройства управления

прессом является более высокая надежность работы, увеличение безопасности работы прессовщика, а также возможность контроля правильности работы командоаппарата и контроль тормозного пути ползуна.

Формула изобретения 1. Устройство управления прессом, содержащее блок управления, связанный первым входом с датчиком положения защитной решетки, а первым, вторым и третьим выходами соответственно с электромагнитами воздухораспределителей защитной решетки, муфты тормоза и муфты

сцепления,пульт управления,соединенный первым выходом с первым входом элемента блокировки, а вторым выходом с вторым выходом блока управления, панель индикации задания режимов работы, входом связанная с третьим входом блока управления,

отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы, s него введены узел контроля исправности работы элементов коммутации электро- пневмовентилей муфты тормоза и муфты сцепления, узел контроля правильности пуска ползуна на ход, узел контроля одиночного хода ползуна, узел контроля тормозного пути ползуна, узел исправной работы командоаппарата, узел фиксации неисправностей, узел защиты от ложных срабатываний блокировки и два датчика положения ползуна, соединенные соотсетст- венно с третьим и четвертым входами блока управления и с первыми и вторыми входами узла контроля тормозного пути ползуна и узла контроля исправной работы командоаппарата, а первый датчик, кроме того, подсоединен к входу узла контроля одиночного хода ползуна, первые входы узлов фиксации неисправностей и защиты от ложных срабатываний блокировки подключены к первому выходу узла контроля исправной работы элементов коммутации злектропневмовен- тилей муфты тормоза и муфты сцепления, вторые входы этих узлов -- к выходу узла контроля правильности пуска ползуна на ход, третьи входы - к выходу узла контроля одиночного хода ползуна, четвертые - к выходу узла контроля тормозного пути ползуна, а пятые входы - к первому выходу узла контроля исправной работы командозппа рата, второй выход которого соединен с третьим входом узла контроля тормозного пути ползуна, четвертым входом связанный с вторым выходом узла контроля исправной работы элементов коммутации электро- пневмовентилей муфты тормоза и муфты сцепления и с первым входом узла контроля правильности пуска ползуна на ход, второй вход которого подключен к второму выходу пульта управления, четвертый выход блока управления и второй вход элемента блокировки пресса соединены с шестым входом узла защиты от ложных срабатываний блокировки, выход которого связан с шестым входом узла фиксации неисправностей, выходом подключенного к входу панели индикации задания режимов работы.

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что узел контроля исправной работы командоаппарата содержит четыре 3-К триггера, два инвертора, элемент И, два ре- чистора и транзистор, коллектором соединенный с первым резистором, второй вывод

которого заземлен, и первым входом элемента И, второй - пятый входи которого подключены соответственно к прямым выходам первого - четвертого три геров, а выход является выходом узла, вход первого

инвертора является первым входом узла и соединен с входом, первого триггера, входом К второго триггера и входом с четвертого триггера, а выход первого инвертора подключен к входу К первого тршгера, входу 3 второго триггера и входу С третьего триггера, вход второго инвертора является вторым входом узда и соединен с входом С второю триггера, входом К третьего три re- pa и входом 3 четвертого триггера, а выход

второго инвертора является вторым выходом узла и соединен с входом С первого триггера, входом 3 третьего триггера и входом К четвертого трип ера, входы S всех триггеров соединены между собой и являются входом начальной установки и сброса, второй резистор включен между базой и эмиттером транзистора, база и эмиттер которого подключены соответственно в цепь питания датчиков командоаппарата и цепь

источника питания.

3. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что узел защиты от ложных срабатываний содержит шестнадцатиреечный счетчик и элемент И, элемент ИЛИ и два элемента И-НЕ, причем пять входов первого элемента И-НЕ являются входами узла, а выход первого элемента И-НЕ соединен с

первыми входами элемента ИЛИ и И-НЕ, выход которого соединен с входом С 2 счетчика, вход С 1 которого и инверсный выход объединены и являются выходом сигнала аварийного отключения пресса, вход R соединен с выходим элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход является входом начальной установки и сброса, второй вход элемента ИЛИ соединен с прямым выходом

счетчика и является выходом узла, второй входэлемента И-НЕ является тактовым входом узла.

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам автоматизации кузнечно-прессового оборудования. Цель - расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы. Система содержит блок автоматического управления прессом, сопряженный с датчиками положения ползуна и защитной решетки, блок защиты оператора, который выключает пресс при неправильной работе блока управления прессом или в случае отказа датчика командоаппарата, а также при увеличении больше заданного значения тормозного пути ползуна пресса, узел защиты от ложных срабатываний блокировки. 2 з.п. ф-лы, бил.

Фиг.2

0° (380°)

Ог(цель6В

ЯЗIцепь 69}

Тормозной

-зИ

Л(//77д

Макс, дояуе/тшмыйлу/пь торможения

вермее

we

180

Мижнее

лоложеше

лолзуна

Фиг. 5