Устройство управления лущильным станком
Изобретение относится к дерево - обрабатывающей промышленности и может быть использовано в изготовлении лущеного шпона. Цель изобретения - автоматизация процесса лущения и повышение качества шпона. В устройстве для повышения точности перехода от обдирки к лущению используются логически обработанные сигналы от трех функциональных узлов: косвенного определения некруглости чурака; обработки текущего значения диаметра; предварительного контроля конусности . Узел косвенного определения некруглости выполнен в виде измерителя глубины модуляции акустических шумов резания. Узел обработки текущего значения диаметра определяет начальный, а также максимальный и минимальный диаметры, допустимые при обдирке данного чурака, и сравнивает их с текущим значением диаметра. Узел предварительного контроля конусности измеряет разность диаметров по торцам чурака и сравнивает ее с заданной величиной. Применение комбинированного управления по четырем параметрам: некруглость, конусность , максимально допустимый диа§ (Л метр минимально допустимый диаметр позволяет увеличить выход шпо на и обеспечивает возможность автоматизации процесса лущения. 1 табл., 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s1)s В 27 L 5/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 445331 5/1 5 (22) 30.06 ° 88 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Ярославский политехнический институт и Специальное конструктор» ское бюро по проектированию дерево» обрабатывающих станков (72).А В Кузнецов, В,Г,Вахомский и.ЮЕ.Шаршунов (53) 674,093,26-416,05(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР
N"- 1320064, кл. В 27 I; 5/02 ° (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛУЩ1ЛЬ
HblM СТАНКОМ (57) Изобретение относится к дерево" обрабатывающей промышленности и может быть использовано в изготовлении лущеного шпона. Цель изобретения - автоматизация процесса лущения и повышение качества шпона, В устройстве для повышения точности перехода от обдирки к лущению используются логически обработанные сигналы от трех функциональных узлов: косвенИзобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в изготовлении лущеного шпона, Цель изобретения - автоматизация процесса лущения и повышение качества шпона, На фиг,l изображена принципиальная схема устройства управления лущильным станком; на фиг,2 - электрическая схема узла косвенного определения некруглости чурака; на фиг,3 и 4 - процесс работы узла косвенно"
ro определения некруглости чурака
„.ЯО„„161865 А1 ного определения некруглости чурака; обработки текущего значения диамет» ра; предварительного контроля конусности. Узел косвенного определения некруглости выполнен в виде измери» теля глубины модуляции акустических шумов резания ° Узел обработки теку щего значения диаметра определяет начальный, а также максимальный и минимальный диаметры, допустимые при обдирке данного чурака, и сравнивает их с текущим значением диаметра, Узел предварительного контроля ко» нусности измеряет разность диаметров по торцам чурака и сравнивает ее с заданной величиной Применение ком» бинированного управления по четырем параметрам: "некруглость", "конус» ность", "максимально допустимый диаметр, "минимально допустимый диа метр" позволяет увеличить выход шпо» на и обеспечивает возможность авто» матизации процесса лущения ° 1 табл °, 4 ил.
Устройство управления лущильным станком включает узел 1 косвенного определения некруглости чурака, со» держащий микрофонный датчик 1, за» крепленный и плотно прижатый к суп порту в непосредственной близости от ножа 2; предварительный усилитель 3 звуковой частоты, детектор 4 огибающей звуковой частоты, логарифмирующее звено 5 и выходной каскад 6, узел II обработки текущего значения диаметра, содержащий датчик 7 положения суппорта, например, резистив» ного типа (Rl фиг ° 1). К выходу дат»
1618655 чика 7 подключен делитель напряжения на резисторах R2, RÇ, R4, а гакже прямые (измерительные) входы компараторов 8 и:9 ° Опорные (инверсные) входы обоих компараторов снабжены запоминающими конденсаторами Cl и С2 и присоединены к делителю В.2, RÇ, R4 через коммутирующие элементы, напри мер размыкающие контакты реле 10, узел III предварительного контроля конусности чурака, выполненный в виде двух дополнительных датчиков 11 и 12 диаметра, механически связанных с лапами 13 центровочно-загрузочного устройства. Датчики подключены к схе ме 14 вычитания сигналов, содержащей запоминающий пороговый элемент, на пример триггер 15, и логический узел
IV идентификации режимов работы. .20
Устройство управления лущильным станком работает следующим образом
Микрофонный датчик И (фиг ° 2 и 1), воспринимающий вибрации суппорта акус25 тического диапазона, включен на вход предварительного усилителя звуковой частоты Dl (фиг.2) с коэффициентом усиления К = Rq/R(Детектор, состоя» щий из элементов R3, UDl, Cl (фиг.2) выделяет на конденсаторе Cl огибающую звуковой частоты П1. Автоматически или по команде оператора чурак из загрузочного устройства т А (фиг.l) переводится в рабочее положение.т Б, включается привод шпинде» ля и обдирочная подача, При этом существует относительно небольшой уровень шумов (вибраций) суппорта акустического диапазона, обусловлен- 40 ный работой привода и механизма пода чи, начальный участок П„1 (фиг. 3).
При соприкосновении ножа с чураком возникают шумы резания, интенсивность которых зависит от многих факторов, 45 которые можно разделить на постоян» ные для данного чурака (плотность древесины, скорость резания, качество заточки ножа и.т.п.) и переменный фактор - длину линии резания
Еспи чурак некруглый, то длина линии резания периодически меняется, что вызывает пульсации огибающей (средний участок фиг,З). После окончательной оцилиндровки длина линии резания стабилизируется и незначи тельные пульсации вызываются, в ос- новном, неоднородностями древесины (крайний правый участок П,1 фиг,З), Для отстройки от постоянных фак торов целесообразно измерять не абсолютный уровень шумов резания, а отношение переменной составляющей к постоянной или глубину модуляции °
Эта операция осуществляется с помо» щью логарифмирующего звена 5 (фиг 1) конструктивно выполненного в виде элементов R4, UD4, R5 (фиг.2) с использованием нелинейности вольтамперной характеристики диода VD2 в проводящем направлении. Если на вход логарифмирующего-звена подавать поочередно напряжения П,1 (с) и Ug (t), ! 2 имеющие разную величину, но одинаковую глубину модуляции (фиг ° 4), то на выходе получим напряжения П1 (с) и !
П (г.) -с одинаковыми переменными н составляющими, Прологарифмированная переменная составляющая, пропорцио нальная глубине модуляции, выделяется с помощью разделительного конденсатора С2 (фиг.2) и поступает на выходной каскад 6 (фиг.l), где срав» нивается с заданным заранее значени ем (уставкой). Если глубина модуляции (т.е, некруглость чурака) вьке допустимого значения, на входе Х,. логического узла ?Ч (фиг.l ) устанав- ливается логическая единица Х < = 1,, а если ниже то логический нуль
Х =:0.
Рассмотрим работу узла II текущего диаметра (фиг.l) . Напряжение U y c датчика Rl пропорциональное ди".мет» ру и определяемое по положению ножа относительно оси .вращения чурака, подается на делители R2 и RÇ, а также на прямые (измерительные) входы компараторов 8 и 9 (фиг.l).
Напряжение с делителя R2, подает ся на конденсатор Cl и инверсный вход компаратора 8
П = и к,, на инверсный вход компаратора 9конденсатор С2
ЦС2 = ПФК6 где Кр коэффициент ослабления, устанавливаемый делителем
R2;
К с К » коэффициент ослабления делителя КЗ.
При замкнутых контактах реле 10 (фиг.l) по делителю протекает ток и напряжение на прямых входах компараторов 8 и 9 выше, чем на инверсных, 161 поэтому на выходах обоих компараторов устанавливаются логические единицы Х = 1, X> = 1.
При соприкосновении ножа с чура» ком, т,е. в начале обдирки при с!=0„ю„, напряжение на детекторе П,! (фиг. 3) возрастает до величины U и «ызывает срабатывание реле 10, контакты реле 10 размыкаются и остаются в этом состоянии до конца цикла. Конденсатор CI "запоминает" значение диаметра Df
D! = DHqq К,, а конденсатор С2 - значение D
2. ременной
Пе ме
1 1 О I О
1 0 О О 1
1 1 1 О I
1 1 О О 1
О О 1 1 О х х
Х>
Yf
Устроиство управления работает следующим образом, Предварительно,:т.А в загрузочном устройстве определяется конусность чурака и выбирается режим работы "ци» линдр" (Х4=0) либо "конус" (X<=I) °
Затем чурак устанавливается в рабо» чее положение Б (фиг.l), включается
" 2. = D!fau K)4.
Когда нож в процессе обдирки дос» тигает заданного положения Df сра» батывает компаратор 8 и на входе логического узла IU уровень X стано2 вится равным логическому нулю (Х =О).
При достижении ножом диаметра Dz срабатывает компаратор 9, и на входе
Х > логического узла появляется логи» ческий нуль (Х =О).
Узел предварительного контроля конусности определяет разность диамет» ров по торцам чурака. Если эта величина меньше уставки порогового элемента (триггера) 15 (фиг.l), то на входе логического узла Х4,=0, если выше, то Х =.I. Величину уставки можно регулировать.
Логический узел идентификации ре» жимов работы обеспечивает при Х =О соответствие состояний входов Х, Х2, Х>, выходов У! (обдирка) и У (лущение), приведенное в таблице. Если
:Х + =1, то У =1, У =О
8655
Формула изобретения.1 Устройство управления лущиль»
5р ным станком, включающее узел косвен» ного определения некруглости чурака, подключенный к входу логического уэ» ла идентификации режимов работы, о т» л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью увеличения выхода кондиционного шпона за счет повышения точности пе» рехода с обдирки на лущение, в него дополнительно включены узел обработ» ки текущего значения диаметра и узел
6 шпиндель и обдирочная подача. В мо» мент начала обдирки npv d=D< < по уровню шума резания срабатывает реле О (фиг.! ) и значения Df =D <>u «Ky и D — = D u К ф заносятся в "память" компараторов., 1-й столбец таблицы означает, что при. Х4 =0 ("цилиндр"), текущий диа10 метр ) d ) D2 X =l, X =1 имеется некруглость (Х! — — 1), идет обдирка (Yf =1).
2-й столбец таблицы: есть некруглость, текущий диаметр Р! Й ) 0 обдирка продолжается (У =1) °
3-й столбец: D 1 > d ) D< некруг лость исчезла (Х =0) переход к пуще
f нию (yz=l)
4-й столбец: D f Dz w d,:ò,е, 2Q диаметр уменьшился до Dz, а некруг лость не исчезает, например, чурак имеет дупло; дальнейшая обдирка экономически невыгодна, поэтому происхо" дит переход к лущению. В этом случае
25 шпон может быть невысокого качества и отсортирован при последующей обработке, но не потерян; именно так поступают опытные операторы, 5-й столбец: некруглости нет, чу» рак близок к цилиндру (Х1=-О j идет
oKopxa po d=D<, затем переход к лущению
Если чурак имеет значительную ко нусность (X --l), то обдирка продол» жается до значения d=Dz, независимо от наличия некруглости. Обоснование целесообразности аналогично четвер» тому столбцу таблицы.
Использование комбинированного
4р управления по четырем рассмотренным параметрам: "некруглость"у "KQHycно ть", "максимальный диаметр" и
"минимальный диаметр" позволяет по» высить точность перехода с обдирки
1618655
f5 предварительного контроля конусности чурака, выходы которых соединены с входами логического узла идентификации режимов работы, 5
2 Устройство по: п ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел косвенного определения некруглости чурака выполнен в виде измерителя глубины модуляции акустического сигнала 10 от микрофонного датчика, закрепленного на суппорте в непосредственной близости от ножа, :3 ° Устройство по:п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел абра ботки текущего значения диаметра включает датчик положения суппорта, выход котброго подключен к прямым входам двух компараторов и посредст» вом делителя напряжения с коммутирующими элементами и запоминающими конденсаторами связан с инверсными входами последних
:4 » Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел пред» варительного контроля конусности чурака выполнен в виде двух датчиков, установленных на лапах загрузочно» центровочного устройства у торцов чу рака, и схемы вычитания сигналов по следних, содержащей пороговый элемент, выход которого связан с одним из входов логического угла идентификации режимов работы»
1618655
Составитель В.Тыняный
Техред Л.Олийнык
Корректор Т,Палий
Редактор;С.Патрушева
Подписное
Заказ !8
Тираж
ВНИ11ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
