Устройство для управления камнераспиловочным станком

 

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в камнеобрабатывающей промьшшенности. Может быть использовано для управления распиловкой природного камня на штрипсовых станках с горизонтальным движением пильной рамы. Позволяет повысить точность управления . Содержит двигатель 1 резания, кинематически связанный с пильной рамой 2 посредством кривошипа 3 с шатуном 4, датчик 5 нагрузки электродвигателя резания, регулятор 6, электропривод 7 рабочей подачи пильной рамы 2, задатчик 8, датчик 9 скорости привода подачи, сумматор 10, интегратор 11, сумматоры 12 и 13, ключи 14 и 15, датчик 16 направления резания камня 17. 3 ил. с S (Л со со ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (и) (51) 4 В 28 D 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4007850/29-33 (22) 14.01 ° 86 (46) 15.09.87. Бюл. У 34 (71) Специализированная проектно-конструкторская технологическая организация "Росавтоматстром (72) В.П.Храмов, N.Ñ.Eãîðoâ иЛ.В.Насейкин (53) 679.8.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 686883, кл. В 28 D 1/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1273254, кл. В 28 D 1/10, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАМНЕРАСПИЛОВОЧНЫИ СТАНКОМ (57) Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в камнеобрабатывающей промышленности. Может быть использовано для управления распиловкой природного камня на штрипсовых станках с горизонтальным движением пильной рамы, Позволяет повысить точность управления. Содержит двигатель 1 резания, кинематически связанный с пильной рамой 2 посредством кривошипа 3 с шатуном 4, датчик 5 нагрузки электродвигателя резания, регулятор 6, электропривод 7 рабочей подачи пильной рамы 2, эадатчик 8, датчик 9 скорости привода подачи, сумматор 10, интегратор 11, сумматоры 12 и 13, ключи 14 и 15, датчик 16 направления ре- а

Ж эания камня 17. 3 ил.

1 133726

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов н камнеобрабатывающей промьш ленности и может быть использовано для управления распиловкой природного камня

Ь на штрипсовых станках с горизонтальным движением пильной рамы.

Цель изобретения — повышение точности управления. 10

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг. 2 и 3 — силы, действующие на пильную раму.

Устройство для управления камнераспиловочным станком содержит двига- 5 тель 1 резания (главный)» кинематически связанный с пильной рамой 2 посредством кривошипа 3 с шатуном 4, датчик 5 нагрузки электродвигателя резания, регулятор 6 и электропривод 7 рабочей подачи пильной рамы 2, задатчик 8, датчик скорости привода подачи, сумматор 10, интегратор 11, сумматоры 12 и 13, ключи 14 и 15 и датчик 16 направления резания кам- 26 ня 17.

Датчик 5 нагрузки, обусловленной противодействием распиливаемого камня 17 резанию, выполнен на основе трансформатора тока, потребляемого 30 днигателем 1 резания. Датчик 5 может быть реализован также на базе тенэосопротивлений, установленных на раме 2.

Регулятор 6 и задатчик 8 — прибо35 ры серии АКЭСР.

Регулируемый привод 7 — тиристорный преобразователь типа БТУ с электродвигателем постоянного тока.

Датчик 9 скорости привода подачи 4п выполнен в ниде тахогенератора ТМГЗОП.

Датчик 16 служит для идентификации направления горизонтального воз- 45 вратно-поступательного движения пильной рамы 2 и имеет дна выхода Л и П соответственно для леного и правого хода рамы 2. Поскольку каждому обороту кривошипа 3 соответствует двойной ход рамы 2, то датчик 16 может быть выполнен в виде двух промышленных бесконтактных выключателей типа КВП16, установленных в диаметрально противоположных точках плоскости вращения кривошипа 3, и подключенного к их выходам триггера.

Устройство работает следующим образом.

9 2

В момент начала правого хода рамы 2 сила F, действующая на раму 2 в вертикальном направлении, становится равной (см. фиг. 2) 6 л аь» (2) Пк U3 + "П °

Сигнал U проходит через регулятор 6 на регулируемый привод 7, который преобразует его в усилие подачи F„, причем (3) П 1 2 где 1„,1» — коэффициенты передачи соответственно регулятора 6 и привода 7, и с учетом выражения (2) (4) Рп = F +4F» при этом

» 2 (5)

aF = k„kzaU ° (6)

В результате, учитывая выражение (1), вертикальная сила F, от величины которой зависит производительность распиловки, имеет вид (7) F F aF F p

Под действием горизонтальной составляющей F силы Fp рама 2 начинает двигаться вправо, осуществляя резание камня 17, и достигает правого крайнего положения ° При этом (фиг. 3) сила Г меняет направление своего а действия на противоположное, начинагде Р, — усилие, обеспечиваемое приводом 7 подачи пильной рамы 2;

Еа — вертикальная составляющая усилия F передаваемого на раму 2 от двигателя 1 резания.

Одновременно происходит переключение датчика 16 направления резания (см. фиг. 1): на выходе П появляется логический сигнал "1", а на выходе Л— сигнал "0". Выходные сигналы датчика 16 меняют состояние ключей 14 и 15: ключ 14 закрывается, а ключ 15 открывается. В результате сигнал коррекции задания dU от сумматора 12 проходит через ключ 15 на вход сумматора 13, где складывается с сигналом задания U, поступающим от задатчика 8, и выходной сигнал U сумматора 13 становится равным

13372

Fe Г + Fps

}}в 1}}ь (8) (16) (9) (10) (11) Fn = Г 8Fl

F = F — dF + F в рв

= Н вЂ” х, (17) (12) 4F

h =Ь sine! +ho (19) 30

F8 — F — k,k Б (20) (21) (14) 45

F = F>sine ется левый ход рамы 2. Одновременно переключается в противоположное состояние также датчик 16 (сигнал на выходе П становится равным "0", а на выходе Л вЂ” "I") и, как следствие, ключ 15 закрывается, а ключ 14 открывается. В результате меняется знак в выражениях (1), (2), (4) и (7), а именно

После достижения рамой 2 левого крайнего положения (под действием силы Г х ) цикл резания повторяется.

При наладке устройства величина 20 сигнала коррекции dU устанавливается такой, чтобы соблюдалось равенство поэтому выражения (7) и (11) приобре- 25 тают вид, одинаковый как для правого, так и левого направления резания, а именно

Таким образом, повышается точность стабилизации вертикальной составляющей Г нагрузки пильной рамы 2 эа счет компенсации дестабилизирующего воздействия вертикальной состав- 5 ляющей Грв усилия двигателя 1 резания.

По мере опускания рамы 2 под действием силы Г в процессе распиловки камня 17 уменьшается расстояние h между пильной рамой 2 и основанием 40 камня 17, что вызывает изменение угла а отклонения шатуна 4 от горизонтали и, соответственно, силы Р поскольку (см. фиг. 2 и 3) В результате нарушается равенство (12), обеспечивающее точность стабилизации силы Г . Для исключения этого

ll в устройстве предусмотрено изменение сигнала коррекции Б по одинаковому закону с величиной возмущения Гр с помощью датчика 9 и сумматора 12.

Сигнал U íà выходе интегратора 11 пропорционален интегралу измеренной датчиком 9 скорости ы„ вращения электродвигателя привода 7 подачи пильной рамы 2, т.е.

Uõ=kх, (15) 69 4 . где х — путь, пройденный рамой 2 с начала распиловки камня 17;

kв — коэффициент пропорциональности интегратора 11.

Выходной сигнал }}„ интегратора !1 поступает на сумматор 10 где вычитается из константы U величина которой устанавливается оператором перед началом работы в зависимости от высоты Н распиливаемого камня: т.е. выходной сигнал }}„сумматора 10, учитывая зависимость (см. фиг. 2) пропорционален уровню h пильной рамы 2

k3H kqz

k h.

Далее, учитывая зависимость между параметрами h и d, а именно где L — - длина шатуна 4;

ho — уровень пильной рамы 2, соответствующий высоте установки оси вращения кривошипа 3, получаем

sink+ k h

Выходнои сигнал U> поступает на сумматор 12, где из него вычитается константа U, величина которой устанавливается при наладке устройства в зависимости от величины Ь

Таким образом, сигнал коррекции

dU на выходе сумматора 12 равен

dU = U> — П = k>L sin o(. (22) При опускании рамы 2 ниже уровня

ho величина Ррв меняет направление действия на противоположное (по сравненио с указанным .на фиг. 2 и 3) однако. при этом обеспечивающая точность регулирования противофазность сигнала коррекции dU по отношению к

F сохраняется так как в этом слурв

У чае величина Б1 становится меньше и, исходя из выражения (22), сигнал

dU тоже изменяет свой знак.

Устройство работает аналогично описанному и в случае, когда рама 2 доходит до области твердых включений в камне 17. При этом появляется сиг13372

Формула и з о б р е т е н и я

ЩР2

Составитель А. Кузнецов

Редактор Л. Веселовская Техред И.Попович

Корректор А.Зимокосов

Заказ 4085/16 Тираж 524

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нал на выходе датчика 5 нагрузки, который поступает на вход регулятора 6 и уменьшает величину сигнала поступающего на регулятор 6 от сумматора 13, соответственно, умень—

В шаются параметры U u F в выражениях (2), (9) и (13). В результате снижается скорость опускания пильной рамы 2, что предохраняет пилы от увода и обеспечивает заданное качество про— дукции.

Для случая использования устройства в штрипсовом камнераспиловочном станке модели 1925 (Н = 2 м, h, — 1 м, L = 5 м) максимальное повышение точности составляет 5Х.

Устройство для управления камнераспиловочным станком, содержащее датчик нагрузки электродвигателя резания, задатчик, интегратор и регуля69 б тор привода подачи, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены датчик направления резания,датчик скорости привода подачи, три сумматора и два ключа, причем датчик скорости подачи через интегратор подключен к входу первого сумматора, выход которого соединен с входом второ-. го сумматора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами датчика направления резания, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора, третий вход которого соединен с задатчиком, выход третьего сумматора соединен с первым входом регулятора привода подачи, а второй вход которого соединен с датчиком нагрузки электродвигателя резания.