Следящий позиционный пневмопривод

 

Изобретение Mt6, использовано в качестве пневмопривода в автоматизированном производственном оборудовании . Цель изобретения - повышение быстродействия и точности позиционирования следящего пневмопривода . Поршень 3 и шток 4 установлены в исполнительном цилиндре 2 с образованием рабочих полостей 5, 6. Нормально закрытые линии 9 трехлинейных электроуправляемых пневмоклапанов 7, 8 подключены к магистрали 1 питания, одна из двух выходных линий 10 - к полости 5 или 6. Система управления включает датчик 11 перемещения штока 4. Программируемое устр-во 12 подключено к управляющим входам пневмоклапанов 7, 8. Нормально закрытые линии 16 трехлинейных электроуправляемых пневмоклапанов 14, 15 подключены к магистрали 1 через регулятор 13 давления, выходные линии 17, 18 - к атмосфере и к выходной линии 19. Уменьшение интенсивности управляющих воздействий на поршень 3 увеличивает декремент затухания колебаний вокруг заданной точки и сокращает длительность процесса позиционирования. 3 ил. i С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14 5 4

<511 4 F 15 В 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4269256/25-29 (22) 26.06.87 (46) 15.03.89. Бюл. М- 10 (71) Симферопольское производствен-. ное объединение "Фотон" (72) А.А.Кистиченко и Б.В.Погорелов (53) 62-523.8 (088.8) (56) Королев В.A. и др. Пневматический следящий привод для промышленных роботов и основные требования к его элементам. — Промышленные роботы. Научно-технический сборник, Н 3, Л.: Машиностроение, 1982, с. 85, рис. 1. (54) СЛЕДЯЩИЙ ПОЗИЦИОННЫЙ ПНЕВИОПРИВОД (57) Изобретение м,б. использованов качестве пневмопривода в автоматизированном производственном оборудовании. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности позиционирования следящего пневмопривода. Поршень 3 и шток 4 установлены в исполнительном цилиндре 2 с образованием рабочих полостей 5, 6. Нормально закрытые линии 9 трехлинейных электроуправляемых пневмоклапанов 7, 8 подключены к магистрали 1 питания, одна из двух выходных линий 10 — к полости 5 или 6. Система управления включает датчик 11 перемещения штока

4. Программируемое устр-во 12 подключено к управляющим входам пневмоклапанав 7, 8. Нормально закрытые линии 16 трехлинейных электроуправляемых пневмоклапанов 14, 15 подключены к магистрали 1 через регулятор

13 давления, выходные линии 17, 18к атмосфере и к выходной линии 19. уменьшение интенсивности управляющих воздействий на поршень 3 увеличивает декремент затухания колебаний вокруг заданной точки и со-кращает длительность процесса позиционирования. 3 ил.

f465634

Изобретение относит г к машиностроению, в частности к пневматическим средствам автоматики, и может быть использовано в качестве приво5 да в автоматизированном производственном оборудовании.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности позиционирова ия. 10

На фиг.1 представлена принципиальная пневматическая схема привода у на фиг.2 — графическая зависимость перемещения штока (Х) в функции времени (Т)-и циклограмма работы пнев- 15 ( моклапанов при перемещении и позици 1 онировании штока; на фнг„3 — графическая завис1 мость изменений давлев выхлопной полости в функции времени (Т) . (Следящий позиционный пневмопривод (фиг.1) содержит магистраль 1 питания, исполнительный цилиндр 2, с установленными в нем поршнем 3 и

1 !, штоком 4, образующими рабочие полос- 25 ти 5 и 6, два трехлинейных электро, управляемых пневмоклапана 7 и 8,,нормально закрытая линия 9 каждого из которых подключена к магистрали f питания, а одна иэ двух выходных ли- 30 ний 10 — к соответствующей рабочей полости 5 или 6, систему управления, включающую датчик 11 перемещения штока 4 и программируемое устройство 12. Кроме того, пневмопривод снабжен регулятором 13 давления и

35 двумя дополнительными тр ехлинейными электроуправляемьпги пневмоклапанами 14 и 15, нормальнс закрытые линии 16 которых подключены к магист40 рали 1 через регулятор 13, а выходные линии 17 и 18 соответственно— к атмосфере и к второй выходной линии 19 основного пневмоклапана 7 или

8. Программное устройство 12 связа,45 но с управляющими входами 20 — 23 пневмоклапанов 7 и 8 и 14 и 15. Давление рабочей среды Р„ на выходе регулятора 13 давления меньше магистрального давления Р питания. э

На чертеже фиг.2 Х соответствует заданной координате перемещения штока 4, à J — координате торможения.

На фиг.3 кривая линия 24 соответствует позиционированию поршня 3 в середине хода цилиндра 2 и выхлопу

55 рабочего тела в атмосферу через дроссель (на чертеже не показан); линия

25 — позиционированию поршня 3 в середине хода цилиндра 2 и выхлопу рабочего тела в регулятор 13 давления, настроенный на уровень давлелия Рр линия 26 — позиционированию поршня 3 в конце хода цилиндра 2 и выхлопу рабочего тела из полости меньшего объема в атмосферу через дроссель; линия 27 — позиционированию поршня 3 в конце хода цилиндра

2 и выхлопу рабочего тела из полости меньшего объема в регулятор 13 давления, настроенный на уровень давления P

Пневмопривод работает следующим образом.

Для перемещения штока 4 в заданную координату Х иэ начальной координаты, например вправо по фиг.1, устройство 12 вырабатывает сигнал на вход 20 пневмоклапана 7, который, переключаясь, сообщает полость 5 с магистралью 1. Под действием перепада давления в рабочих полостях 5 и 6 поршень 3 вместе со штоком 4 перемещается вправо по фиг.1. При этом текущая координата положения штока 4 с датчика 11 поступает в устройство 12.

После достижения штоком 4 координаты начала торможения одновременно вырабатываются сигналы на управляющие входы 20-23. При этом пневмоклапан 7 устанавливается в исходное положение, пневмоклапан 8 переключается в позицию, при которой полость 6 сообщается с магистралью 1, а пневмоклапаны 14 и 15 подключают линию 19 пневмоклапанов 8 и 7 к регулятору 13 давления.

Под действием сил трения в уплотнительных элементах цилиндра 2 и мамалой разности давлении в полостях

5 и 6 поршень 3 со штоком 4 тормозится и останавливается в области заданной точки позиционирования Х

Ф

Причем вследствие флуктуации силы трения и других возмущающих воздействий, действующих на поршень 3 в процессе его перемещения, точная остановка штока в точке Х маловеУ роятна.

После остановки поршня 3 со штоком 4 вблизи заданной точки позиционирования привод переходит в режим точного позиционирования, при котором подключение линий 19 пневмоклапанов 7 и 8 к выходу регулятора

Х

Х г1

22 з 146

13 давления обеспечивает выхлоп рабочего тела из обеих полостей 5 и 6 цилиндра 2 в среду с давлением Рр, на которое настроен регулятор 13 .

Управляющие сигналы на входы 22 и

23 подаются втечение всего этапа позиционирования. Это повышает устойчивость привода и снижает размах автоколебаний вокруг точки позиционирования Х . За счет малой разности давлений в полостях 5 и 6 цилиндра 2 отработка перемещений в режиме точного позиционирования происходит на малых скоростях, при этом пневмоклапаны 7 и 8 включаются устройством 12 в соответствии с запрограммированным алгоритмом, например по двухпозиционному закону (фиг.2).

Уменьшение интенсивности управляющих воздействий на поршень 3 при позиционировании (фиг.3) также увеличивает декремент затухания колебаний вокруг заданной точки позиционирования, сокращает длительность процесса позиционирования и повышает общее .быстродействие привода.

5634

Формула изобретения

Следящий позиционный пневмопривод, содержащий магистраль питания, 5 исполнительный цилиндр с установленным в нем поршнем и штоком, образующими рабочие полости, два трехлинейных электроуправляемых пневмоклапана, нормально закрытые линии каждого из которых подключены к магистрали питания, а одна из двух выходных линий — к рабочей полости, систему управления, включающую датчик перемещения штока и программируемое устройство, подключенное к управляющим входам пневмоклапанов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности позиционирования, он снабжен

2О регулятором давления и двумя дополнительными трехлинейными электроуправляемыми клапанами, нормально закрытые линии которых подключены к магистрали питания через регулятор

25 давления, а выходные линии — соответственно к атмосфере и к второй выходной линии основного пневмоклапана.

1465634 р

Р„

Составитель В.Коваль

Редактор Л.,Веселовская Техред А.Кравчук Корректор В.Романенко

Заказ 927/37

Тираж 602

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

ff3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. у ж г оoрpоoд, . у л . . IГ"а г а рpи н а, 101