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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ Изобретение относится к автоматике 1 и может найти применение в машиностро ении для контроля работоспособности обо рудования и счета вьшускаемой продукции. Известно устройство для контроля ра боты прессового оборудования, содержащее датчик, усилитель, компаратор, счет чик, одновибратор, реле времени и эл&мент совпадения Такое устройство не позврляет получить информацию о развиваемом усилии, не позволяет регулировать уставку, соответствующую технологическому усилию номинальному для данной операции и регулировать отклонения оттехнологичер- кого усилия. Кроме того, нет индикации останова оборудования и индикации, конкретизирующей выход усилия за или положительного, или отрицатега кого отклонения. Счет изделий ограничен только при превьшении усилий, развиваемое усилие ниже заданного, счет продолжаетс51. Это снижает точность счета качественных иоиелий, к примеру, при поломке одного из инструментов - рабочей части пуансона штампа - или при подаче в штамп части заготовки отсчитывается бракованная деталь. При работе устройства на прессовом оборудовании с многостоечной станиной (пресо-ножнишы - две стойки, дугостаторные пресса - четьфе стойки и т.д.) осуществляется контроль обору дсшания только по деформации одной из стоек. При неисправном инструменте или при неправильном использовании возможны перегрузки на других стойке х. К прим&ру, часто на пресс-ножницах проводят обрезку заготовок на краю стола рядом со стойкой, что может прееести к. ее систематической перегрузке, и в конечном итоге, к поломке. Наиболее близким по технической суф ности к предлагаемому является устройство для контроля работы прессового оборудования, содержащее канал контроля, из последовательно соединенных дат

ика, усилителя и амплитудного преобраователя, выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход коорого соединен с входом счетного блоа, компаратор, выход которого соединен с входом амплитудного преобразоваеля канала контроля, источник напряже- ния, первый выход которого подключен к входу первого делителя напряжения, выходы которого соединены соответственно . с вторым входом коммутатора, и с первым и вторым входами блока допускового контроля, первый и второй выходы которого подключены соответственно к пеуьым входам первого и второго элементов амяти, вторые входы которых соедин&ь1 с выходом блока сброса, выходы перого и второго элементов памяти подключены к входам первого и второго элементов индикации и соответственно к первому и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, третий выход блока допускового контроля подключен к входу счетчика С 2 .

Такое устройство не позволяет контролировать нагрузку по всем стойкам станины, не позволяет осуществить защиту его при превышении заданного до пустйлдого перекоса нагрузки по стойкам относительно полной нагрузки, развиваемой оборудованием. Кроме того, приустановке Г1Щронагружателя для тарировки устройства и при установке инструментов нельзя обеспечить идеальной юсти ровки, что приводит к изменению координаты точки приложения усилия при выполнении технологической операции и, следовательно, к погрешности при контроле оборудования. Все указанное снижает точность устройства.

Цель изобретения - повьпиение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля работы . прессового оборудования, содержащее канал контроля из последовательного соединенных датчика, усилителя и амплитудного преобразователя, выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход последнего соединен с входом счетного блока, компаратор, выход которого соединен с входом амплитудного преобразователя канала контроля, источник напряжения, первый выход которого подключен к входу первого делителя напряжения, выходы последнего соединены соотъетственно с вторым вжх дом коммутатора и с первым и вторым

входами блока допускового контроля, первый и второй выходы которого по№ключены соответственно к первым входам первого и второго элементов памяти, вторые входы последних соединены с выходом блока сброса, выходы первого и второго элементов памяти подключены к входам первого и второго элементов индикации и соответственно к первому и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, третий выход блока допускового контроля подключен к входу счетчика , введены к&налы контроля по числу контролируемых точек

оборудования, блоки усреднения, элемент задержки, второй делИтель напряжения и группь компараторов, элементов п&мяти и элементов индикации, выходы усилителей каналов контроля через первый блок усреднения соединены с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к второму выходу источника напряжения, выход компаратора соединен с входами элемента задержки и амплитудных преобразователей каналов контроля, выходы которых подключены к первым входам коммутатора, к входам второго блока усреднения и к первым входам компараторов группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов памяти группы, выходы пооледних подключены к третьим входам элемента ИЛИ и к входам элементов индикации, группы, первый выход второго блока усреднения через второй делитель напряжения соединен с вторыми входами компараторов группы, выход блока сброса подключен к вторым входам элементов памяти группы, второй выход второго блока усреднения соединен с вторым входом коммутатора и с третьим входом

блока допускового контроля, выход ЭЛ&.

мента задержки подключен к четвертому входу блока допускового контроля и к третьим входам всех элементов памяти.

Кроме того, блок усреднения выполнен из последовательно включенных суммирующего усилителя и масштабного усилителя, выход которого соединен с первым выходом блока усреднения, выходы которого подключены к входам сум-М1фуюшего усилителя, выход последнего соединен с вторым выходом блока усреднения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения блока усреднения с делителем напряжения; на фиг. 3 - вариант выполнения блока допускового кон троля. Устройство содержит каналы контроля из последовательно соединенных датчика 1, усилителя 2 и амплитудного преобразователя 3, компаратор 4, источник 5 напряжения, первый делитель 6 напряже ния, состоящий из регуляторов 7-9 напряжения, блок 1О допускового контроля коммутатор 11, счетный блок 12, счетчик 13, первый элемент 14 памяти, второй элемент 15 памяти, элемент ИЛИ 16, первый элемент 17 индикации, второй элемент 18 индикации, исполнительный элемент 19, блок 2О сброса, кок параторьг 21 группы, элементы 22 п&мяти группы, ;элвменты 23 индикации.группы, первый блок 24 усреднения, вто рой блок 25 усреднения, второй делител 26 напряжения, элемент 27 задержки. Блоки 24 и 25 усреднения (фиг. 2) включают в себя суммирующий усилитель 28 с одинаковыми резисторами 29 во входной цепи и резистором ЗО обратной связи. Величина резистора обратной связи равнар. О - п где К - величина сопротивления резиотора 29; п - число резисторов 29, равное числу каналов. Следовательно, выходное напряжение суммирующего усилителя 28 равно где Uo BXi Ь1ходное напряжение i - ка нала контроля, К второму выходу второго блока 25 усреднения, т.е. к выходу симмирующего усилителя 28 подключен масштабньтй усилитель 31с коэффициентом усиления, равным двум. Первым выходом второго блока 25 усреднения является выход мао щтабного усилителя 31, Делитель 26 напряжения состоит из включённых последовательно резистора 32, регулятора 33 перекоса и резистора 34.Блок 10 допускового контроля представляет собой два компаратора, вьшолненных на операционных усилителях 35 и 36. Причем первым и вторым входами блока 1О допусковогс контроля являются соответственно инвертирующий вход оп&рационного усилителя 36 и неинверт рующий вход операционного) усилителя 35.Третий вход блока 10 допускового контроля хюдклочен к точке соединения инвертирующего входа операционного ус лителя 3 6. & 1ходы операционных усилителей 35 и 36 формирующие диодно-резистивные цепочки 37, 38 к 39, 40подклк)чены к входам элемента И 41и к первым входам элемента ИЛИ 42и 43, вторые входы которых подключены к четвертому входу блока 10 допускового контроля и к первому входу элемента И-НЕ 44, Второй вход элемента И-НЕ 44 подключен к выходу эл&мента И 41, а выход его является первым выходом блока 10 допускового контроля. Выходы элементов ИЛИ 42 и 43 являются вторым и третьим выходами блока Ю допускового контроля. Устройство работает следующим образом. В режиме налддки оборудования кок мутатор 11 переводится в такое положение, при котором счетный блрк 12 ключей к выходу первого делителя 6 напряжения.Следовательно, в режиме наладки по индикатору счетного блока 12 устанавливают с помощью регулятора 7 технологического параметра уставку, соответствующую усилию, номинальному для данной операции, например штамповки. Регуляторами 8 и 9 устанавливают положительные и отрицательные отклонения от уставки, установленной регулятором 7 технологического параметра. Регуляторы 7-9 представляют собой делители напряжения источника 5 напряжения, регулятор 7 - непрерывный д&литель, регуляторы 8 и 9 - дискрет ные делители, через каждые 1О%. Вторым делителем 26 напряжения устана ливают допустимый коэффициент перекоса, Соотнощения резисторов 29, ЗО и 32-34 выбраны таким образом, что в нулевом положении регулятора 33 перекоса, на втором выходе второго блока 25усреднения будет удвоенное усредненное значение напряжений с выхода амплитудных преобразователей 3 канала контроля, а на выходе второго делителя 26напряжений - усредненное значение этих напряжений. При установке величины допустимого перекоса регулятором 33 перекоса устанавливают на входах компараторов 21 группы напряжение, превышбиощее усредненное значение, например, на 5, 1О, 2О% и т.д., которое cpaBHtiвается с напряжением с выходов амплитудных преобразователей 3 канала контроля. После наладки оборудования при выполнении технологической операции импульс усилия, воэдействуя на датчики 1 канала контроля, вызьгоает появление электрических сигналов на входах ус№лителей 2 канала контроля. Сигналы нормируются по величине в усилителях 2 и преобразуются в постоянные уровни, которые длительно запоминаются в амплитудных преобразователях 3. Преобразование возможно только лишь в том случае, если уровень, поступающий на вход компаратора 4 с выхода источника 5 напряжения, ниже амплитуды усредненного значения в первом блоке 24 усреднения усиленных усилителями 2 сигналов с датчиков 1. Этот уровень, выбираемый в источнике 5 напряжения, должен превышать амплитуду усредненных максимално возможных сигналов помех при температурном разбалансе датчиков 1, при вибрации оборудования и т.д.

Таким образом, превышение сигнала на втором входе компаратора 4 приводит к его переключению и, следовательно, к управлению амплитудными преобразователями 3 и к запуску элемента 27 задержки. Причем длительность выходного импульса элемента 27 задержки должна быть больше суммы длительностей преобразования амплитуды сигнала в постоянный уровень и переходных процессов в локе 10 допускового контроля. Превышение постоянного уровня на выходе амплитудного преобразователя 3 одного из каналов,контроля уровня напряжения, соответствующего увеличенному на коэффициент перекоса усредненному значению сигналов, приводит к переключению соответствующего компаратора 21 группы и, далее, с приходом импульса с выхода элемента 2 7 зад ержки - к изменению состояния элемента 22 памяти группы с индикацией об этом элементом 23 индикации группы. Одновременно тем же сигналом с выхода элемента 22 памяти группы через элемент ИЛИ 16 управляется исполнительный элемент 19,

Для контроля усилия, развиваелдаго оборудованием по стойкам станины, необходимо переключением первого коммутатора 11 соединить счетчный блок 12 к соответствующему каналу контроля.

Усредненное значение сигналов датчиков приходит на вход блока 10 допускового контроля, где сравнивается компараторами на операционных усил№телях 35 и 36 с уровнями уставки с выходов регуляторов 8 и 9 положительных и отрицательных отклонений.

Рассмотрим три возможных случая.

Первый. Если напряжение на соединенных вместе входах операционных усилителей 35 и 36 меньше уровня отрицательного отклонения первого делителя 6 напряжения, тогда на выходе компаратора на операционном усилителе 35 (все уровни имеют положительную полярность) будет положительный уровень (логическая единица), а на выходе компаратора на операционном усилителе 36 будет отрицательный уровень (на выходе диодио-резистивной цепочки - логический нуль). Следовательно, на выходе элемента И 41 будет логический нуль и сигнал счета не появится на выходе блока 10 допускового контроля.

Второй. Если выходное напряжение второго блока 25 усреднения больше уровня отрицательного отклонения и меньше уровня положительного отклонения первого делителя 6 напряжения, тогда на выходе компаратора на операционном усилителе 35 - логическая единица, Tia выходе компаратора на операционном усилителе 36 - логическая единица. Следовательно, на выходе элемента И 41 будет логическая единица и сигнал счета через элемент И-НЕ 44 появится на выходе блока 10 допускового контроля и счетчик 13 отсчитывает наличие импульса усилия в заданном диапазоне отклонений.

Третий, Если выходное напряжение второго блока 25 усреднения больше, уровня отрицательных и положительных отклонений первого делителя 6 напряжения, тогда на выходе компаратора на операционном усилителе 35 будет отрицательный уровень, на выходе элемента И 41 - логический нуль, на выходе компаратора на операционном усилителе 36 - логическая единица. Следовательно на выходе .элемента И 41 будет логический нуль и сигнал счета нк появится на выходе блока 1О допускового контроля.

Выход за пределы отрицательных и положительных отклонений приводит к роявлению логического нуля на выходе элементов ИЛИ 42 или 43, Следовательно, задним фронтом импульса счета с выхода элемента 27 задержки опрокидывается один из элементов 14 или 15 памяти, в зависимости от того, за чью границу вышло выходное напряжение второго блока 25 усреднения. Элементы 14 и 15 памяти управляют первым и вторым элементами 17 и 18 индикации. и через элемент ИЛИ 16 - исполнитель 1аым элементом 19. Элементы индикации конкретизируют причину отключения оборудования испол нительным элементом 19, первый элеме 17 индикации в случае принижения суммарного усилия, развиваемого оборудова нием заданного, второй элемент 18 индикации - в случае повышения суммарно усилия, развиваемого оборудованием заданного, элементы 23 индикации группы в случае недопустимых перекосов стоек станины. В момент включения устройства блок 2 О сброса автоматически по установочным входам установит в исходное соотояние все элементы 14, 15 и 22 памяти, В случае же выхода, например, технологического параметра за устано& ленные пределы и отключения оборудования исполнительным элементом 19 элементы 14 и 15 памяти, устанавлива ются в исходное состояние вручную кно кой в блоке 20 сброса. I Применение предлагаемого устройств позволяет не только защитить оборудование от перегрузки инструмент (штамп от поломки, но и повысить качество выпускаемых изделий путем повышения точности при контроле инструмента. Формула изобр е т е н и я 1. Устройство для контроля работы прессового оборудования, содержащее канал контроля из последовательно соединенных датчика, усилителя и ампгаи-уд ного преобразователя, выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход последнего соединен с входом счетного блока, компаратор, выход кото рого соединен с входом амплитудного преобразователя канала контроля, источник напряжения, первый выход которого подключен к входу первого делителя напряжения, выходы последнего соединены соответственно с вторым входом коммутатора и с первым и вторым входами блока допускового контроля, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов памяти, , вторые входы последних соединены с выходом блока сброса, выходы первого и второго элементов памяти подключены к входам первого и второго элементов индикации и соответственно к первому И второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом исполнител ; кого элемента, третий выход блока допускового контроля подключен к входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности устройства, в него ввeдeньf каналы контроля по числу контролируемых точек оборудования, блоки усреднения, элемент задержки, второй делитель напряженияи группы компараторов, элементов памяти и элементов индикации, выходы усилителей каналов контроля через первый блок усреднения соединены с первым -ходом .компаратора, второй вход которого подключен к второму выходу источника напряжения, выход компаратора соединен с входами элемента задержки и амплитудных преобразователей каналов контроля, выходы которых подключены к первым входам Коммутатора, к втюдам второго блона усреднения и к первым входам компараторов группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов памяти группы, выходы последних подключены к третьим входам элемента ИЛИ и к входам элементов индикации группы, первый выход второго блока усреднения через делитель нанпряжения соединен с вторыми входаьш компараторов группы, выход блока сброса подключен к вторым входам элементов памяти группы, второй выход второго блока усреднения соединен с вторым входом коммутатора и с третьим входом блока допускового контроля, выход элемента задержки подключен к четвертому входу блока допускового контроля и к третьим входам всех элементов памяти. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, блок усреднения выполнен из последовательно включенных суммирующего усилителя и масштабного усилителя, выход которого соединен с первым выходом блока усредненвя, ходы которого подключены к входам суммирующегю усилителя, выход последнего соединен с вторым выходом блока усреднения., Источники информации, принятые во внимашие при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 591889, кл, G, О7 С 3/10, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2 92 8 5 6О/18-24, кл. а 07 С 3/10, 1980 (прототип).