Система управления приводным пневматическим молотом

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам управления оборудованием для обработки давлением. Целью изобретения является повьшение точности дозирования энергии удара и производительности за счёт автоматизации операций управления и обеспечение возможности использования молота совместно с роботом . Цель достигается путем применения управляющего контроллера совместно с датчиками положения поршней рабочего и компрессионного цилиндров, а также датчиков скорости и температуры , блоков обратной связи, сопряжения с роботом, триггеров обратной связи с тиристорными ключами, управляющими реверсивной работой шагового двигателя, который является приводом кранов управления. Кроме того, используется измеритель высоты поковки в виде соединенных последовательно телекамеры, пульта управления и видеоконтрольного устройства. В результате повьшается точность измерения высоты поковок, дозирования энергии удара, а следовательно, и производительность молота. 2 ип. (Л оо сд оо СД 05

COlO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕа1УБЛИК 51> 4 В 21 Л 7/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ HOMHTET СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 4052085/31-27 (22) 08.04.86 (46) 23.11.87. Бюл. 9 43 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) И.А.Бочаров, В.А.Бороздин, Б.В.Меньков, В.M.Ðóñàêîâ и Н.M.Ñåëèванов (53) 621.974.481 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1171171, кл. В 21 J 7/24, 1983.. (54) системА уПРАВЛЕнИя ПРивОДныМ

ПНЕВМАТИЧЕСКИМ МОЛОТОМ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления оборудованием для обработки давлением. Целью изобретения является повышение точности дозирования энергии удара и производительности за счет автоматизации операций управления и обеспечение возможности ис„„SU„„1353561 А1 пользования молота совместно с роботом. Цель достигается путем применения управляющего контроллера совместно с датчиками положения поршней рабочего и компрессионного цилиндров, а также датчиков скорости и температуры, блоков обратной связи, сопряжения с роботом, триггеров обратной связи с тиристорными ключами, управляющими реверсивной работой шагового двигателя, который является приводом кранов управления. Кроме того, используется измеритель высоты поковки в виде соединенных последовательно телекамеры, пульта управления и видеоконтрольного устройства. В результате повышается точность измерения высоты поковок, дозирования энергии удара, а следовательно, и производительность молота. 2 ип.

1353561

Изобретение относится к машиностроению, в частности.к устройствам управления оборудованием для обработки давлением.

Цель изобретения — повышение точности дозирования энергии удара и производительности за счет автоматизации операций управления и обеспечения возможности использования молота совместно с роботом.

На фиг.1 приведена блок-схема системы управления приводным пневматическим молотом в рабочем режиме; на фиг.2 — то же, в наладочном режиме.

Рабочим органом приводного пневматического молота является рабочий

/ цилиндр 1, внутри которого сооснорасположен поршень 2, соединенный штоком 3 с рабочим органом 4 (бабой) молота. стоковая и поршневая полости рабочего цилиндра 1 связаны трубопроводами с расположенными в них поворотными кранами 5 управления, с штоковой и поршневой полостями компрессорного цилиндра 6, поршень 7 которого кинематически связан с валом шагового электродвигателя 8. Шаговый электродвигатель 9 соединен с помощью карданной передачи 10 с кранами 5 управления.

В систему управления входит программируемый контролер 11, первый блок 12 совпадения, первый двоичный многоразрядный счетчик L3 первый дешифратор 14, первый блок 15 чередования импульсов, четыре тиристорных ключа 16-19, первый триггер 20 обратной связи, генератор 21 импульсов, блок 22 обратных связей, двоичный счетчик 23, фотореле 24, второй блок

25 обратной связи, второй блок 26 совпадения, двоичный многоразрядный счетчик 27, второй дешифратор 28, второй блок 29 чередования импульсов, третий триггер 30 обратной связи, элемент 31 времени, телекамера 32, пульт 33 управления, датчик 34 положения поршня компрессионного цилиндра, датчик 35 положения поршня рабочего цилиндра, датчик 36 температуры поковки, датчик 37 скорости рабочего органа, первый и второй штепсельные коммутаторы 38 и 39, кнопки управления "Пуск" 40, "Сброс" 41 и "Стоп" 42 видеоконтрольное устройство 43 и "Робот" 44.

Система управления может работать в рабочем и наладочном режимах.

В рабочем режиме контролер 11 включает первый блок 12 совпадения и генератор 21 импульсов, импульсы от которого поступают через блок 12 совпадения, на двоичный многоразрядный счетчик 13, где единичный сигнал переносится.из одного разряда в последующий, а на шинах первого дешифратора 14 появляются в виде импульсов единичные сигналы в определенной последовательности. Импульсы с выхода дешифратора 14 подаются на вход первого блока 15 чередования импульсов, который связан с входами тиристорных ключей 16-19, что вызывает коммутацию фаз шагового электродвигателя 9 для левого вращения (со стороны вала). После отработки необходимого количества импульсов для поворота вала электродвигателя 9 на определенный угол краны управления также перемещаются на определенный угол. Одновременно на последнем импульсе с выхода дешифратора 14 единичный сигнал поступает в первый триггер 20 обратной связи, с выхода которого единичный сигнал поступает на вход блока 22 обратных связей, который определяет последовательность команд в рабочем цикле управления молотом, с выхода последнего поступает команда па отключение блока 12, что ведет к оста- новке шагового электродвигателя 9.

Информация о количестве ударов с кон-. тролера 11 поступает на разрешающий вход двоичного счетчика 23, который фиксирует количество ударов молота с помощью фотореле 24. Молот совершает заданное количество ударов. При последнем ударе срабатывает второй блок 25 обратной связи, выдавая командный сигнал в блок 22 обратных связей, с выхода которого единичный сигнал поступает на вход второго блока 26 совпадения, включается тракт реверсирования вращения электродвигателя 9 с коммутацией фаз, с выхода блока 26 импульсы поступают на двоичный многоразрядный счетчик 27, в котором сигнал переносится из одного разряда в последующий, а на шинах второго дешифратора 28 появляются в виде импульсов единичные сигналы в определенной последовательности.

Импульсы с дешифратора 28 подаются на вход второго блока 29 чередования импульсов, формирующего последовательность включения тиристорных « ! 353561 ключей 16-19, что соответствует пра=, вому вращению вала шагового электродвигателя 9. Одновременно на последнем импульсе срабатывает третий триг5

rep 30 обратной связи, выдавая сигнал 1 на блок 22 обратных связей, с выхода которого поступает команда на отключение блока 29 совпадения, что приводит к остановке вращения электродвигателя 9. После отработки заданной серии ударов происходит опрос датчиков положения поршня компрессорного цилиндра 34, скорости рабочего . органа 37, контроля температуры поковки 36, а также измерителя высоты поковки, состоящего из телевизионной камеры 32., пульта 33 управления и видеоконтрольного устройства 34. После чего требуемые углы поворота вала ша- 2р гового электродвигателя и необходимое число ударов молота устанавливаются с помощью триггеров обратной связи 20, 30, 25, путем переключения их на выходах блоков 14, 28, 23 со- 25 ответственно. При достижении заданной высоты поковки в пределах допуска происходит остановка работы молота путем подачи команды ))Стоп)) от контролера 11, по которой происходит от- 3р ключение блока 22 обратных связей и подается команда на включение блока 44 сопряжения работы молота с роботом.

В схеме управления предусмотрена возможность перехода на ручное управле/ ние молотом, для этого достаточно нажать кнопку 41 "Сброс", при этом отключаются все двоичные счетчики 13, 27, 23 и дешифраторы этих двоичных счетчиков. Аварийная остановка рабо- 4р ты системы управления молотом достигается путем нажатия кнопки 42 Стоп, )1 li отключающей блок 22 обратных связей.

Для определения необходимого количества ударов в серии и их энергии в 45 систему управления молотом предусмотрен наладочный режим (фиг.2). Установка требуемых углов поворота кранов 5, 6 и 7 управления, т.е ° определенного количества управляемых импульсов достигается путем соединения первого штепсельного коммутатора 38 с дешифраторами 14 и 28, а необходимое количество ударов молота устанавливается путем соединения второго штепсельного коммутатора 39 с блоком 23. При подаче питания в схему включается элемент 31 времени, выходной сигнал которого поступает на вход генератора 21 импульсов, который соединен с логическими блоками 12 и 26 совпадения. При нажатии кнопки 40

"Пуск" срабатывает блок 12 и дальнейшее функционирование происходит, как указано вьппе, в рабочем режиме.

Таким образом, автоматизация операций управления и работа молота с роботом обеспечивают повышение производительности и точности дозирования энергии удара, т.е. размеров поковки, что обуславливает эффективность использования системы управления.

Формула изобретения

Система управления приводным пневматическим молотом, содержащая краны управления с приводом, датчики положения поршней рабочего и компрессорного цилиндров, датчик скорости рабочего органа, связанный с управляющим контроллером, а также измеритель высоты поковок, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повьппения точности дозирования энергии удара и производительности за счет автоматизации операций управления и обеспечения возможности использования молота совместно с роботом, она снабжена датчиком температуры поковки, генератором импульсов, элементом времени, блоками сопряжения с роботом и обратных связей, с двоичным счетчиком,двумя блоками чередований импульсов, двумя блоками совпадений, двумя двоичными многоразрядными счетчиками, двумя дешифраторами и двумя штепсельными коммутаторами, а также тремя триггерами обратных связей и четырьмя тиристорными ключами, измеритель высоты поковок выполнен в виде соединенных последовательно телекамеры, пульта управления и видеоконтрольного устройства, а.привод кранов управления выполнен в виде шагового двигателя, к входам которого подключены выходы всех четырех тиристорных ключей, первые входы которых соединены с выходами первого блока чередования импульсов, а вторые входы соединены с выходами второго блока чередования импульсов, входы блока обратных связей соединены с выходами всех триггеров обратных связей, входы которых связаны соответственно с выходами первого блока чередования импульсов, двоичного счетчика и второго блока

561

1353 чередования импульсов, при этом входы управляющего контроллера связаны со всеми датчиками, пультом управления, блоком обратных связей и блоком сопряжения с роботом, а выходы этого

5 контроллера подключены соответственно к входам обоих дешифраторов, обоих блоков совпадения блока обратных связей, двоичного счетчика и блока со10 пряжения с роботом, первый двоичный многоразрядный счетчик, первыи дешифратор и первый блок чередования импульсов соединены между собой последовательно, а второй блок совпадений, второй двоичный многоразрядный счетчик, второй дешифратор и второй блок чередования импульсов также соединены между собой последовательно, причем в наладочном режиме первый штепсельный коммутатор соединен с обоими двоичными многоразрядными счетчиками, второй штепсельный коммутатор связан с двоичным счетчиком, генератор импульсов соединен выходами с входами обоих блоков совпадения, а входом— с элементом времени.

1353561

Составитель В. Грибова

Техред М. Ходанич

Корректор О. Кравцова

Редактор С.Патрушева

Заказ 5656/12 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, F, Ужг р д, у

Ужго о ул. Проектная, 4