Способ управления электрогидравлическим следящим приводом Советский патент 1993 года по МПК F15B9/03 B23Q5/06 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в устройствах управления рабочими органами станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов.

Изобретение предназначено для получения технического результата, заключающегося в уменьшении усилия, необходимого для размыкания кинематической связи фиксатора с гидродвигателем, чем обеспечивается сокращение габаритов и массы фиксатора, а также повышение точности работы привода в целом.

Причинно-следственная связь между достигаемым техническим результатом и совокупностью признаков заключается в том, что для размыкания кинематической связи фиксатора с гидродвигателем достаточно усилия перемещения поршня фиксатора, поскольку усилие с фиксатора предварительно снято за счет выполнения предварительного хода штоком исполнительного гидродвигателя. Тем самым умень- шение усилия, необходимого для размыкания указанной кинематической цепи позволяет сократить габариты и массу фиксатора и повысить точность работы привода в целом, за счет исключения лереход- ных процессов, сопровождающих перемещение фиксатора под нагрузкой.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема электрогидравлического следящего привода с числовым программным управлением (на примере использования в конструкции хонинговального станка) для использования данного способа; на фиг.2 -. логическая схема алгоритма предложенного способа.

Электрогидравлический следящий привод (фиг.1) содержит, гидробак 1, насос 2, напорный клапан 3, манометр 4, распределительный золотник б, шаговый электродвигатель (ШД) 11, связанный винтовой передачей 8 с золотником б, блок 12 управления шаговым электродвигателем 11 (БУШД), устройство 13 числового программного управления (УЧПУ), реализующего алгоритм на фиг.2, импульсный датчик 15 положения подвижного элемента - штока 14 гидродвигателя 18, фланец 20, жестко связанный со штоком 14, шестерню 16, насаженную на вал импульсного датчика 15 обратной связи и находящийся в зацеплении с зубцами (не обозначены) штока 14. поршень 21 поршневого фиксатора 24, конечный выключатель 22 (SQ i), контролирующий вертикальное положение штока 14 и хона 27, электромагнит 23. двухпозицион- ного распределителя 28, управляющего работой фиксатора 24, конечный выключатель

(SQ2) 25, контролирующий положение фиксатора 24, пружину 26, перемещающую пор- шень 21 вправо при обратном переключении (отключении) электромагнита 23, обрабатываемую деталь 29.

Золотник 6, электродвигатель 11 и блок 12 представляют собой электрогидравлический усилитель.

Схема алгоритма (фиг.2) включает опе0 ратор 30 Начало алгоритма, оператор 31 условного перехода Конечные выключатели и SQ2 включены, оператор 32 Включить электрогидравлический следящий привод на перемещение штока 14 на предваритель5 ный ход 2 мм вверх, оператор 33 Включить электромагнит 23 на переключение распределителя 28, оператор 34 условного перехода Шток 14 расфиксирован, оператор 35 Отра.ботка цикла, оператор 36 условного

0 перехода Шток 14 в верхнем исходном положении, оператор 37 Отключить электро- гидравлический следящий привод и электромагнит 23, оператор 38 условного перехода Конечные выключатели SQi и

5 SQ2 сработали, и оператор 39 Конец алгоритма.

Способ реализуется следующим образом. Рабочая жидкость от насоса 2 поступает к золотнику 6 под давлением,

0 настроенным с помощью клапана 3 по показаниям манометра 4. Положение золотника 6 задается с помощью шагового электродвигателя 11. От золотника 6 рабочая жидкость подается в одну из полостей гидродвигателя

5 18 и шток 14 перемещает хон 27 вверх или вниз. Скорость и путь штока 14 непрерывно контролируется датчиком 15, от которого для сравнения с заданными поступают последовательно импульсы в УЧПУ 13. Количе0 ство рабочих импульсов на управляющем входе блока 12 пропорционально величине, а их частота следования - скорости рабочего перемещения штока 14. Включением оператора 32 подают вспомогательные импульсы

5 , т.е. перемещают с заданной скоростью вверх шток 14, на минимальный предварительный ход 2 мм. В результате фланец 20 поднимается вверх и освободит фиксатор 24 от давления, создаваемого весом штока 14,

0 поршня 17 и хона 27, т.е. снимает усилие с фиксатора 24. Только после этого включается электромагнит 23 по сигналу переключения и рабочая жидкость от насоса 2 через двухпозиционный распределитель 28 пода5 ется в правую полость фиксатора 24, перемещается поршень 21 и освободившейся от давления фиксатор 24 движется влево, сжимая пружину 26. Поскольку при этом фланец 20 не давит на фиксатор 24, то для него перемещения при размыкании кинематической связи требуется меньше усилия, т.е. фиксатор 24 и распределитель 28 можно выбрать меньших типоразмеров. Это позволяет снизить вес и габариты фиксатора и увеличить его долговечность.

После перемещения фиксатора 24 вправо до упора отключается оператор 34 и запускается цикл обработки детали (оператор 35). В конце цикла шток 14с хоном 27 обратным переключением распределителя 28 перемещается вверх при срабатывании конечного выключателя SQi, отключается электрогидравлический следящий привод и электромагнит 23 (операторы 36,37). Под действием пружины 26 поршень 21 фиксатора 24 перемещается вправо до упора, срабатывает SU2. Рабочий орган (хон) зафиксирован, цикл обработки закончен (операторы 38, 39).

Формула изобретения Способ управления электрогидравлическим следящим приводом, при котором под- ают сигнал на переключение двухпозиционного распределителя, подающего рабочую жидкость к поршневому фиксатору для размыкания кинематической

связи последнего с исполнительным гидро- двигателем, а затем подают на управляющий вход электрогидравлического усилителя последовательность рабочих импульсов, количество которых пропорционально величине, .а-частота следования - скорости рабочего перемещения штока исполнительного гидродвигателя, в полости которого поступает поток рабочей жидкости

от указанного электрогидравлического уси- : лителя, а перемещение штока непрерывно контролируют и сравнивают с заданным с помощью импульсного датчика с последующим обратным переключением двухпозиционного распределителя, отличающийся тем, что до переключения двухпозиционного распределителя подают вспомогательные импульсы на управляющий вход электрогидравлического усилителя, обеспечивающие перемещение штока исполнительного гидродвигателя на минимальный предварительный ход для снятия усилия с фиксатора, а обратное переключение двухпозиционного распределителя осущвствляют по сигналу дополнительно установленного конечного выключателя ис-п полнительного гидродвигателя.

Использование: в устройствах управления рабочими органами станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов. Сущность: до переГУключения распределителя 28 подают вспомогательные импульсы на управляющий вход блока 12 электрогидравлического усилителя, обеспечивающие перемещение штока 14 на предварительный ход для снятия усилия с фиксатора 24, затем размыкают кинематическую связь последнего с гидродвигателем 18 и подают на вход блока 12 последовательность рабочих импульсов, количество которых пропорционально величине, а частота - скорости рабочего перемещения штока 14. Перемещение штока 14 непрерывно контролируют и сравнивают с заданным с помощью датчика 15, а обратное переключение распределителя 28 осуществляют по сигналу конечного выключателя 22. 2 ил. k

С зо )

нет

нет