Устройство для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках

 

Изобретение относится к системам промышленной автоматики, в частности к устройствам для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках, например электрогидравлических установках очистки отливок. Целью изобретения является уменьшение времени обработки и повышение ее качества. В устройство введен определитель наклона обрабатываемой поверхности , выполненный в виде синхронного RS-триггера, который в зависимости от сигналов формирователя 11 команд и трехпозиционного регулятора 7 вырабатывает сигналы о наклоне обрабатываемой поверхности Вверх или Вниз. Электрод 3 перемещается по ступенчатой траектории, ограниченной зоной возврата, а не зоной нечувствительности , как в прототипе. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5433 А 1 (19) (11) (51)4 G 05 В 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 i ) 3891600/24-24 (22) 29.04.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) А.А.Мизев (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 437493, кл. Н О! Т 15/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 423100, кл-. G 05 В 19/04, 1974, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМИ РАБОЧЕГО

ЭЛЕКТРОДА В ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫХ УСТА,НОВКАХ (57) Изобретение относится к системам промышленной автоматики, в частности к устройствам для автоматинеского управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках, например электрогидравлических установках очистки отливок.

Целью изобретения является уменьшение времени обработки и повышение ее качества. B устройство введен определитель наклона обрабатываемой поверхности, выполненный в виде синхронного RS-триггера, который в зависимости от сигналов формирователя 11 команд и трехпозиционного регулятора 7 вырабатывает сигналы о наклоне обрабатываемой поверхности "Вверх" или

"Вниз". Электрод 3 перемещается по

С ступенчатой траектории, ограниченной (9 зоной возврата, а не зоной нечувствительности, как в прототипе. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1285433

Изобретение относится к системам промышленной ВВТоМВТНКН и частности к устройствам для автоматического управления перемещениями рабоче го электрода в электроимпульсных уста- 5 новках, например электрогидравлических установках очистки отливок.

Цель изобретения — уменьшение времени обработки и повышение ее качества °

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг,2 — схема формирова— теля команд; на фиг.3 — траектория перемещения электрода относительно обрабатываемой детали; где Н вЂ” ми1S нимальная величина рабочего промежутка; аН вЂ” в зоне нечувствительнос— ти; Ъ вЂ” в зоне возврата; на фиг,4— таблица. направлений движений электрода в зависимости от сигналов на выходах .определителя наклона обрабатываемой поверхности и элемента памяти; на фиг.5 — траектория движения

;электрода и его исходное положение;

I на фиг. 6 — характеристика трехпозиционного регулятора °

Устройство содержит накопитель 1 энергии, коммутирующее устройство 2, рабочий электрод 3, обрабатываемую деталь 4, датчик 5 тока., обмотку 6, трехйозиционный регулятор 7, элемент

8 задержки, определитель 9 наклона обрабатываемой поверхности, элемент

10 памяти, формирователь 11 команд, сервопривод 12, Формирователь 11 команд содержит элементы И-НЕ 13. Соединенные последовательно накопитель 1 энергии, коммутирующее устройство 2, рабочий электрод 3 и обрабатываемая деталь 4 об40 разуют разрядный контур, Йакопитель 1 энергии представляет собой батарею импульсных конденсаторов, В процессе работы их заряжают

45 до напряжения срабатывания.коммутирующего устройства 2, в качестве которого используют обычно искровые разрядники. В промежутке между рабочим электродом 3 и обрабатываемой деталью 4 возбуждаются импульсы дав—

50 ления, которые и производят обработку ее поверхности.

Датчик 5 тока состоит обычно из выпрямителя (диода) и сглаживающей

RC-цепочки. Связь его с разрядным

55 контуром обеспечивается обмоткой 6, Устройство работает следующим образом.

Управление перемещением рабочего электрода 3 происходит в зависимости от величины разрядного тока

Мин и I макс

Датчик 5 тока, индуктивно связанный с разрядным контуром, вырабатывает аналоговый сигнал, пропорцио— нальный величине разрядного тока установки. Этот сигнал поступает на вход трехпозиционного регулятора 7 и в зависимости от величины его преобразуется в дискретный — I«„ли— бо I

Элемент 10 памяти представляет собой асинхронный RS-триггер и может быть выполнен, например, на базе

IK-триггера тина К511TВ1, В зависимости от сигналов 1,„, либо I поступающих от регулятора 7, он устанавливается в одно из двух устойчивых состОяний I u I (1

Макс и "0") . Формирователь 11 команд пред— ставляет собой дешифратор и может быть выполнен, например, на базе логических элементов типа К511ЛА2 и К511ЛАЗ. В соответствии с внутренней структурой формирователя 1 1 команд (фиг.2) направление перемещения электрода 3 относительно детали 4 изменяется на 90 после каждого переключения элемента 10 памяти из состояния I Ä в состояние I „ и обратно, Таким образом, элемент 10 памяти совместно с регулятором 7 и формирователем 11 команд обуславливает ступенчатую траекторию перемещения электрода 3 относительно детали 4 °

Направление каждого иэ элементов траектории определяется состоянием элемента 10 памяти, Т „, или I и йаклоном поверхности обрабатываемой детали на данном участке, При обработ— ке участка АВ состоянию элемента 10 памяти I соответствует перемещение "Вверх", а при обработке участка

ВС вЂ” перемещение Горизонтально . При обработке участка АВ состоянию элемента 10 памяти 1 „ соответствует перемещение "Горизонтально", при обработке участка ВС вЂ” перемещение

"Вниз".

Наклон обрабатываемого участка детали ИВверх или "Вниз в соответствии с принятым направлением горизонтального перемещения Определяется определителем 9 наклонаобрабатываемой поверхности по сигналам регулятора 7 и поступающим через элемент 8

1?85"33 задержки сигналам формирователя 11 команд °

Определитель 9 наклона обрабатываемой поверхности представляет собой синхронный RS-триггер и может быть выполнен, например, на базе IK — триггера типа К5117В1. В зависимости От входных сигналов, определитель 9 наклона об— рабатываемой поверхности может находиться в одном из двух устойчивых состояний. 10

Одно из них соответствует наклону обрабатываемого участка детали

"Вверх" (участок AB на фиг.3), а другое — наклону "Вниз (участок ВС). В состояние "Вверх" определитель 9 15 наклона обрабатываемой поверхности устанавливается сигналом I ...,,поступающим иа его информапион||ый вход при наличии в этот момент на тактирующем входе сигнала "Горизо||тально". Сигналом I,„ при наличии па тактирующем входе сигнала ") Оризонтально < определитель 9 наклона обрабатываемой поверхности устанавливается в состояние "Вниз", Элемент 8 задержки может быть вы— полнен, например. па базе элемента

4х2И-IIE типа К5!1ЛА1, Он сбуславли20 вает поступление на тактиру:сщий вход дискриминатора наклона 9 с««г. ала "ГО- ЗО

tI ризонтально через время < ., после появления его на . выходе фор:||«рователя I 1 кома«|д., IBе выл<;а|<>ще|< BpE «it., «Обходимое для устранения рассо гласов ания вели пшьт меь<эл ктродного промежутка гориэ Олталь ым перемещением электрода 3.

Направлени» пере. |ег<ения электрода в зависимости От сигнала определите- 40 ля наклона 9 и элемента 10 памяти по казапо B таблице (фиг.4). Исходное

i положение электрода и траектория его перемещения Относительно наклона обрабать<ваемой поверхности показаны на 45 фиг ° 5 а, б.

Обработку наклонной вниз поверхности начинают из точки А, расположенной в зоне минимальных разрядных токов (фиг,5а). Определитель 9 нак- 50 лона обрабатываемой поверхности в даннОм случае устае|авливают в пОлО— жение "Вниз", Элемент 10 памяти сигналом I<„, поступающим с выхода трехпозиционнnI"o регулятора 7, уста- 55 навливается также в положение 1„„„ .

Согласно таблице (фиг.4) при включении теперь автоматического режима электрод перемещается вниз. Направление перемещения сохраняется неизменным, пока на вход формирователя 11 команд поступают сигналы Вниз и

1 „,„ с выходов определителя наклона

Обрабатываемой поверхности 9 и элемента 10 памяти.

В точке В (фиг.5) сигналом с выхода трехпозиционного регулятора 7 элемент 10 памяти установится также в положение I„. .. В связи с этим формирователь 11 команд включает горизонтальное перемещение электрода (фиг.1). Далее формируется ступенчатая траектория перемещения электрода в пределах от I ÄÄ до ?„ „,, При обработке детали с наклоном обрабатываемой поверхности вверх (фиг.5б) электрод, как и в первом случае, устанавливают в исходную точку А в зоне минимальных разряд".ых токов, Элемент 10 памяти сигналом I миН поступающим с выхода трехпозиционного регулятора 7, устанавливается также в положение 1 . Согласно табли«1<лн це (фиг. 4) при включении теперь автоматического режима электрод пере<<ешается горизонтально. Направление

||еремещения сохраняется неизменным, пока иа вход формирователя 11 команд поступают сигналы Вверх" и I c

<иИН выхода определителя 9 наклона обрабатываемой поверхности и элемента 10

I. B«;.-iò«I.

Б — î÷êå Б (фиг.5б) сигналом макс с выхода трехпозиционного регулятора 7 элемент 10 памяти установится также в положение I . В связи с

< ах этим формирователь 11 команд включает перемещение электрода вверх. .!а.«ее, как и в первом случае, формируется ступенчатая траектория пере<|с|<|ения электрода в пределах от

I до

Рн - иаэс

Каждый из горизонтальных элементов траектории движения электрода 3 относительно наклонного вверх участI;à АВ (фиг,4) начинается на расстоя- нии Н„,„„, и оканчивается на расстоянии

Н,,„, кроме î÷êè К. Рассогласование ным перемещением электрода 3, а соответ- ствующий ему сигнал Х „регулятора не производит переключения определителя 9 наклона,. так как до окончаJI IH ЕЛЫ|ОСтн Г аа OEI 386JIQKHPO ван по второму тактирующему входу сигналом элемента 8 задержки, Соответствующий концу горизонтального элемента траектории сигнал 1 „„ ус1285433 танавливает дискриминатор наклона в состояние "Вверх", которое со1 раняется вплоть до точки К. В точке К происходит переключение определителя 9 наклона сигналом I в состояние 5

ll 1! мин

Вниз, которое сохраняется до точки Ь, где сигналом I„ „, он вновь переводится в состояние "Вверх", Таким образом, на первый вход формирователя 11 команд с выхода элемента 10 памяти поступают попеременно сигналы Т„„„и I„«, а на второй вход с выхода определителя 9 наклона также попеременно — сигналы

"Вверхн и "BHH3и. В зависимости от И сочетания этих сигналов и в соответствии с внутренней логической структурой формирователь 11 команд управляет перемещением электрода 3.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность поддержания заданной величины межэлектродного промежутка. Точность поддержания заданной величины рабочего промежутка возрастает более чем вдвое при неизменных

25 характеристиках сервопривода 12, т.е. практически без дополнительных затрат, Траектория перемещения электрода 3 0 располагается на одинаковом расстоянии от детали 4 независимо от изменения наклона обрабатываемой поверхности. Этим обеспечивается высокое качество обработки поверхности с наклоном вверх и вниз без дополнитель- 35 ного прохода в обратном направлении, что уменьшает время обработки, а следовательно, и затраты электроэнергии.

Формула и з обре т е н и я

1. Устройство для автоматического управления перемещениями рабочего электрода в электроимпульсных установках, содержащее трехпозиционный регулятор, датчик тока, элемент задержки, последовательно соединенные эле— мент памяти, формирователь команд и сервопривод рабочего электрода, а также разрядный контур, содержащий последовательно соединенные накопитель энергии, коммутирующее устройство и рабочий электрод, второй вывод накопителя энергии соединен с обрабатываемой деталью, вход трехпозиционного регулятора подключен к выходу датчика тока, вход элемента задержки соединен с выходом формиро,вателя команд, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью уменьшения времени обработки и повышения ее качества, в него введен определитель наклона обрабатываемой поверхности, выход которого подключен к второму входу формирователя команд, первый вход связан с входом элемента памяти и выходом трехпозиционного регулятора, а второй вход — с выходом элемента задержки.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что определитель наклона обрабатываемой поверхности выполнен в виде синхронного

RS-триггера, выход которого является выходом определителя, тактирующий вход — его первым входом, а информационный вход — его вторым входом.

E олреЮеяите

I 28.">4 3 3

1285433

Составитель А.Исправникова

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

Заказ 7642/49 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4