Автоматизированная система управления подачей материала в зону обработки

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности, к устройствам подачи исходного материала в зону обработки. Цель изобретения - повышение точности подачи материала путем оптимизации скорости исполнительного механизма подачи. Цель достигается формированием оптимальной циклограммы скорости, а именно форсированным разгоном привода исполнительного механизма подачи на пути, равном половине заданной величины подачи. Это контролируется датчиком величины подачи, взаимодействующим через мерительный ролик с подаваемым материалом. После достижения этого положения система переключает привод подачи в режим торможения. Для повышения точности и эффективности торможения используется пьезоэлектрический тормоз вала приводного электродвигателя. Применение датчиков тока и скорости привода подачи позволяет получить систему подчиненного регулирования, в которой обратная связь по току образует внутренний контур регулирования, а обратная связь по скорости - внешний контур регулирования. Это оптимизирует скорость подачи, обеспечивая в процессе разгона и торможения заданный закон изменения скорости подачи, характер которого сохраняется при различных заданиях величины подачи. Таким образом, сохраняя необходимую скорость, достигают высокую точность подачи и, следовательно, снижение отходов материала. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!1 4 В 21 D 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 подачи. Это контролируется датчиком величины подачи, взаимодействующим через мерительный ролик с подаваемьви материалом. После достижения этого положения система переключает привод подачи в режим торможения.Для повышения точности и эффективности торможения используется пьезоэлектрический тормоз вала приводного электродвигателя. Применение датчиков тока и скорости привода подачи позволяет получить систему подчиненного регулирования, в которой обратная связь по току образует внутренний контур регулирования, а обратная связь по скорости — внешний контур регулирования. Это оптимизирует скорость подачи, обеспечивая в процессе разгона и торможения заданный закон изменения скорости подачи, характер которого сохраняется при различных заданиях величины подачи. Таким образом, сохраняя необходимую скорость, достигают высокую точность подачи и, следовательно, снижение отходов мате. риала. 6 ил. равления и привода подачи; на фиг.Зсхема клапана; на фиг. 4 — пьезоэлектрический тормоз! на фиг. 5 — схеii системы управления тормозом;,на фиг. 6 — диаграмма скорости подачи.

Автоматизированная система управления подачей материала в зону обработки содержит генератор 1 импульсов, блок 2 управления, привод

3 подачи, исполнительный механизм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l!O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21), 4296520/31-27 (22) 1 .08.87 (46) 23.08.89. Бюл. 1! 31 (71) Киргизский государственный университет им. 50-летия СССР (72) В.К. Манжосов, А.Б. Денисов, С.В. Шишенин и Х.А. Сабиров (53) 62.229.61(088.0) (56) Авторское свидетельство СССР

У 718202, кл. В 2! D 43/00, 1978. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ МАТЕРИАЛА В ЗОНУ

ОБРАБОТКИ .(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам подачи исходного материала в зону обработки. Цель изобретения — повышение точности подачи материала путем оптимизации скорости исполнительного механизма подачи. Цель достигается формированием оптимальной циклограммы скорости,а именно фор" сированным разгоном привода исполнительного механизма подачи на пути, равном половине заданной величины Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам подачи исходного материала в зону обработки его.

Цель изобретения — повышение точности подачи материала путем оптимизации скорости исполнительного механизма подачи.

На фиг. 1 приведена блок-схема .системы; на фиг. 2 — схема блока уп„.SU„„1502151 А 1

3 150215 подачи, клапан 5, импульсный датчик

6 скорости, счетчик 7 импульсов, задатчик 8 скорости, схему 9 совпадения, мерительный ролик 10, датчик 11 величины подачи, счетчик 12 величины подачи, первый 13 и второй 14 задатчики величины подачи, систему 15 управления пьезоэлектрическим тормозом

l6. Исполнительный механизм 4, свя" эанный с приводом 3 подачи, осуществляет подачу материала 17 в зону обработки.

Блок 2 управления (фиг. 2) выполнен в виде элементов !8-22 сравнения, 15 задатчика 23 частоты вращения привода, триггера 24, счетчика 25, регулятора 26 скорости, регулятора 27 тока и системы 28 импульсно-фазового управления. Привод 3 подачи (фиг.2) 20 выполнен в виде тиристорного греобразователя 29, датчика 30 тока, электродвигателя 31 и шунта 32.

Клапан 5 выполнен в виде импликатора 33, преобразователей 34 и 35, диода 36, резисторов 37-39 и потенциометра 40. Пьезоэлектрический тормоз 16 (фиг.7) выполнен в виде корпуса 41, к которому закреплены держатели пьезоэлементов 42, с помощью 30 которых установлены пьезокерамические элементы 43, сопряженные через эластичный материал 44 с повышенным коэффициентом сцепления с ротором 45 электродвигателя. Между эластичным материалом 44 и ротором 45 существует зазор 3, необходимый для свободного вращения ротора 45, когда к пьеэокерамическим элементам 43 не приложено электрическое поле. ° Ю

Система 15 управления тормозом (фиг. 5) состоит из блока 46 сравнения, усилителя 47, коммутатора 48 и силового контактора 49.

Автоматизированная система управления подачеи материала в зону обработки работает следующим образом.

Управляющие импульсы с генератора

1 импульсов поступают в блок 2 управления, включают привод 3 подачи

-4, осуществляя его разгон. Обеспечение заданного закона изменения скорости подачи осуществляет датчик 30 тока,и импульсный датчик 6 скорости, образующие систему подчиненного регулирования с внутренним контуром стабилизации момента и внешним контуром стабилизации скорости подачи. Одновременно импульсы с генератора 1 импульсов через блок !

8 сравнения поступают на счетчик 25 времени, работающий в режиме суммирования.

Исполнительный механизм 4, связан. ный с приводом подачи 3, осуществляет подачу материала 17 в зону обработки.

Для контроля величины подачи на материал 17 установлен мерительный ролик 10, жестко связанный с ним и соединенный с датчиком 11 величины подачи.

При подаче материала 17 мерительный ролик 10 вращается и на выходе датчика 11 величины подачи генерируются импульсы, поступающие через счетчик 12 импульсов в задатчики 13 и 14 величины подачи, в которые

1 введены значения, равные половине ве. личины подачи х = — и заданная

Ю

2 величина подачи х соответственно.

Задатчики 13 и 14 величины подачи работают в режиме вычитания импульсов. Одновременно импульсный датчик

6 скорости генерирует импульсы, поступающие через счетчик 7 импульсов в задатчик 8 скорости. Задатчик 8 скорости работает в режиме вычитания импульсов и в него введена величина заданной скорости.

В эадатчиках скорости 8 и велйчины подачи 13 записанные числа заданной скорости Vi и половины заданной величины подачи х,вычитаются до нуля.Мо. мент полного вычитания этих чисел в задатчиках 8 и 13 является моментом прекращения процесса разгона привода 3 подачи (точка V< на фиг.6) а количество поданного материала равно половине заданного значения х шага подачи (х = †) °

Сигналы с эадатчиков 8 и 13 поступают в схему 9 совпадения, с которой через клапан 5 в блок 2 управления поступает команда на торможение привода 3 подачи.

Резкий переход от разгона к торможению может вызвать неблагоприятные явления в приводе 3 подачи, однако за счет действия контуров стабилизации момента (тока) и скорости такой переход в приводе 3 подачи

1502151

Далее процесс подачи повторяет- 30 ся.

Эффективность использования системы достигается повьппением точности подачи, а следовательно, и снижением отходов обрабатываемого материала.

Формула изобретения

Автоматизированная система управления подачей материала в зону 40 происходит без ударов в механизме подачи.

При подаче материала, равной х с задатчика 14 величины подачи по, ступают два управляющих сигнала: один через клапан 5 поступает в блок 2 управления на элемент 18 сравнения и через триггер 24, который меняет свое состояние, на счетчик 25 импульсов, после чего прекращается подача импульсов на этот счетчик импульсов с генератора 1 импульсов, и счетчик 25 импульсов начинает работать в режиме вычита- 15 ния импульсов, второй сигнал поступает на систему 15 управления тормозом, после чего происходит срабатывание тормоза 16.

Через время,. равное времени по- 20 дачи материала (время вычитания импульсов в счетчике 25 импульсов до нуля) в элемент 22 сравнения поступает сигнал и через него подаются сигналы в систему 15 управ- 25 ления тормозом на отключение тормоза и элемент 19 сравнения на повторное включение привода 3 подачи. обработки, содержащая блок управления, соеДиненный через привод подачи с исполнительным механизмом подачи, два задатчика величины подачи, связанные с счетчиком величины подачи, генератор и счетчик импульсов, а также схему совпадения, связанную через клапан с блоком управления, причем вывод первого задатчика величины подачи соединен с входом схемы совпадения,а выход второго эадатчика величины подачи годключен к входу клапана, при этом выход генератора импульсов подключен к пусковому входу блока управления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности подачи материала путем оптимизации скорости исполнительного механизма подачи, она снабжена пьезоэлектрическим тормозом исполнительного механизма подачи с системой управления, датчиком величины подачи, связанным с мерительным роликом, задатчиком и датчиком скорости подачи, один выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выход которого подключен к входу задатчика скорости подачи, выход которого соединен с входом схемы совпадения, причем входы системы управления тормозом соединены: один — с выходом блока управления, другой с выходом второго задатчика величины подачи, выход датчика величины подачи подключен к входу счетчика

1 величины подачи, а входы обратной связи блока управления подключен к выходам: один — привода подачи, другой — датчика скорости подачи.

1502151

4MB l

1502! 5l

0m . 3A0M

err

3Jt8N

15021 51 .УЛ Рис

Хю=

-

Фие. Б

Составитель В. Стоколов

Редактор С. Патрушева Техред М.Дидык Корректор Т. Палии

Заказ 5001/11 Тирам 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, W-35, Раувская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101