Привод рабочего ротора сборочной линии

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности к сборочному оборудованию с программным управлением. Цель изобретения - повышение производительности путем автоматизации процесса передвижения ползуна. Привод содержит приводные электродвигатели 1, ползуны 2, размещенные по окружности рабочего ротора , датчики 3 положения ползунов 2, оптический 4 и силовой 8 коллекторы и блок 9 управления, реализованный на базе микро- .ЭВМ и тиристорных преобразователей. Вычисление углового положения ротора организовано по круговому датчику 7 угла. При определенных углах поворота ротора блоком 9 управления включаются приводные электродвигатели 1 согласно диаграмме перемещения рабочего органа. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности устройства , осуществить переналадку ротора при изменении собираемых деталей. Возможность осуществления рабочего хода ползунов с большей скоростью позволяет повысить скорость вращени конвейера роторной машины. 8 ил. сл С

СОЮЗ СОБЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Е 02 F 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВСЕСОЮЗЯМ

@ ЩЦ9 тЩЩРР1

БИБЛИОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2/

zz га

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642157/03 (22) 26.01.89 (46) 15.12.91. Бюл. Ьв 46 (72) Н.Н.Алферьев,i Н. Д» Воскресенский, .В. Д. Кочкин и С. В. Радиевский (53) 621.9.114(088.8) (56) Кошкин Л..Н. Роторные и роторно-конвейерные машины. М.: Машиностроение, 1982..

Авторское свидетельство СССР

М 660812, кл. В 23 Р 39/04, 13.12.76, (54) ПРИВОД РАБОЧЕГО РОТОРА СБОРОЧНОЙ ЛИНИИ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к сборочному оборудованию с программным управлением. Цель изобретения — повышение и роиз водител ьности путем автоматизации процесса пере. движения ползуна. Привод содержит. Ж 1698378 А1 приводные электродвигатели 1, ползуны 2, размещенные по окружности рабочего ротора. датчики 3 положения ползунов 2. оптический 4 и силовой 8 коллекторы и блок 9 управления, реализованный на базе микро.ЭВМ и тиристорных преобразователей, Вычисление углового положения ротора организовано по круговому датчику 7 угла.

При определенных углах поворота ротора блоком 9 управления включаются приводные электродвигатели 1 согласно диаграмме перемещения рабочего органа.

Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности устройства, осуществить переналадку ротора при изменении собираемых деталей. Воэможность осуществления рабочего хода ползунов с большей скоростью позволяет повысить скорость вращени конвейера роторной машины. 8 ил.

1698378

Изобретение относится к приборостроению, в частности к сборочному оборудованию с программным управлением, и может быть использовано при создании многономенклатурных сборочных роторно-конвейерных линий.

Целью изобретения является повышение производительности путем автоматизации процесса передвижения поезда, На фиг, 1 приведена структурная схема рабочего ротора; на фиг. 2 — принципиальная схема передатчика оптического коллектора; на фиг. 3 — принципиальная схема приемника оптического коллектора; на фиг.4 — формат кадра передаваемой информации; на фиг. 5 — временные диаграммы работы схемы фазовой синхронизации приемника; на фиг, 6 — структурная схема блока управления; на фиг. 7 — функциональная схема датчика угла; на фиг. 8 — алгоритм работы устройства.

Рабочий ротор содержит приводные электродвигатели 1 по числу рабочих позиций (на фиг. 1 показана для упрощения одна), ползуны 2, датчики 3 положения ползунов, оптичекий коллектор 4, состоящий из приемника 5 и передатчика 6, датчик

7 угла, силовой коллектор 8 и блок 9 управления, Передатчик 6 оптического коллектора 4 содержит генератор 10, двоичный счетчик 11, мультиплексор 12, инвертор 13 и оптический излучатель 14. Приемник 5 оптического коллектора 4 содержит генератор

15, регистр 16 сдвига, фотоприемник 17, формирователь 18 импульсов и блок 19 фазовой синхронизации. Приводные электродвигатели 1 кинематически соединены с ползунами 2 посредством редуктора 20, состоящего из винта 21 и гайки-шестерни 22, фиксируемой в корпусе 23 ротора, и приводной шестерни 24. Ползуны 2 фиксируются в пазах 25 корпуса 23 ротора посредством шпонок 26. Взаимодействие ползунов 2 с рабочими органами 27 осуществляется посредством вилок 28. Силовой коллектор 8 снабжен кольцами 29. Датчики 3 положения ползунов 2 размещены в корпусе 23 ротора и предназначены для измерения линейного перемещения ползунов 2, Датчик 7 угла размещен на станине роторной машины. Передатчик 6 оптического коллектора 4 размещен на вращающейся части ротора, а приемник 5 — на неподвижной части, Приводные электродвигатели 1 и передатчик 6 получают питание от колец 29 силового коллектора 8, соединенного с блоком 9 управления, Блок 9 управления расположен автономно от роторной линии и включает в свой состав микроЭВМ 30, состоящую из центрального процессора 31, модуля 32 постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), модуля 33 оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), модулей 34 приема дискретных сигналов, модуля 35 логики пре5 рываний, модулей 36 выдачи аналоговых сигналов и блока 37 тиристорных преобразователей для управления электродвигателями 1.

Система отработки заданного переме10 щения ползуна 2 реализована на базе следящего злектропривода. Для организации обратной связи применен фотоэлектрический датчик 3 положения ползуна, обеспечивающий необходимую точность

15 позиционирования. Информация канала обратной связи каждого датчика 3 положения ползуна передается в блок 9 управления с помощью оптического коллектора 4, Принципы работы передатчика 6 поясняются схе20 мой (фиг, 2). Информация с входов мультиплексора 12 последовательно передается на его выход под управлением распределителя импульсов, выполненного на двоичном счетчике 11 и генераторе 10. Ин25 формация передается кадрами, состоящими из 16 бит. Началу кадра соответствует значение 01 (фиг. 4), середине — значение 0 и концу — значение 01. Входы мультиплексора 12, определяющие начало, середину и

30 конец передаваемого кадра, соединены соответственно с "0" и "1", В качестве оптического излучателя 14 передатчика 6 применен светодиод, работающий в инфракрасном диапазоне, Конструктивно све35 тодиод расположен на оси вращения ротора. Фотодиод 17 приемника 5 расположен также на оси вращения ротора в непосредственной близости от передающего светодиода для обеспечения достоверного

40 приема передаваемой информации, Приемник 5 оптического коллектора выполняет следующие функции: усиление входной информации, формирование исходного кадра передаваемой информации и фэзовая под45 стройка генератора 15 приемника под генератор 10 передатчика. Усиление и формирование импульсов выполняют соответственно операционный усилитель А1 (фиг. 3) и триггер формирователя 18 импульсов. Фор50 мирование исходного кадра информации происходит в шестнадцатиразрядном регистре 16 сдвига под управлением тактового генератора 15, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором. Для достоверной записи информации в регистр 16 необходимо, чтобы импульсы на запись с генератора 15 проходили примерно в половине периода Т (фиг. 5) тактовой частоты генератора 10 передатчика, т.е, должны быть сдвинуты по фазе на 180 . Эту функ1698378

55 цию выполняет блок 19 фазовой подстройки. Частоты генераторов передатчика и приемника равны, а скважность составляет соответственно 2 и 10. В генераторе 15 приемника скважность 10 получается при помощи одновибратора,Элемент И выделяет начало, середину и конец кадра информации, записанного в регистр 16 сдвига. Для срабатывания элемента И также необходимо наличие импульса "Конец счета" на выходе четырехразрядного двоичного счетчика. Таким образом, при записи кадра информации в регистр сдвигпа и заполнении счетчика на выходе элемента И появляется импульс, разрешающий работу одновибратора, блокирующий включение одновибратора и поступающий в блок 9 управления на модуль 35 логики прерываний.

По сигналу прерывания в микроЭВМ заносится информация, записанная в регистре

16 сдвига. Следующий такт генератора 10 передатчика передает информацию первого бита нового кадра, равную "0" (фиг. 5), Переход из единицы в нуль запускает одновибратор, длительность импульса которого равна примерно половине периода Т. На время действия этого импульса работа генератора 15 запрещается (участок Т на диаграмме фиг, 5), Время tz учитывает время на запуск генератора приемника. Таким образом обеспечивается фазовая подстройка частоты генератора 15 после приема каждого кадра информации, Для фазовой синхронизации генераторов передатчика и приемника в момент пуска устройства или в случае сбоя служит одновибратор, длительность выходного импульса которого равна периоду Г(фиг. 5). Одновибратор срабатывает при условии, что на выходе элемента И на элементе 05 сигнал отсутствует, а счетчик заполнен.

Устройство работает следующим образом.

Определяющим моментом в алгоритме работы устройства является вычисление угла поворота ротора, в зависимости от которого -Осуществляется управление приводными электродвигателями ползунов, совершающих рабочий ход.

В микроЭВМ блока 9 управления записана программа управления для каждого ползуна ротора, задающая циклограмму его перемещения при заданных углах поворота.

Определение углового положения производится посредством датчика 7 угла, который включает в свой состав круговой фотоэлектрический датчик 38, соединенный с валом ротора и двоичный счетчик 39 (фиг. 7). С выхода Q датчика 38 импульсы поступают на счетчик 39, откуда считываются в блок 9

50 управления. Обнуление счетчика 39 происходит по сигналу "Нуль-метка" от датчика 38.

Этот же сигнал вызывает прерывание основной программы для определения нулевого углового положения ротора, Считывание информации из счетчика 40 производится по сигналу таймера микроЭВМ 30.

Включение электродвигателей привода ползунов ротора происходит при углах поворота, заданных в программе. Перемещение ползуна по заданной циклограмме с необходимыми скоростью и точностью осуществляется посредством обратной связи по положению с помощью датчиков 3 положения, информация с которых записывается в микроЭВМ через оптический коллектор

4. Обработка кадра информации происходит по битам, так как каждому ранее определенному номеру бита в кадре передаваемой информации соответствует однозначно определенный датчик положения.

Подпрограммы обслуживания следящих электроприводов ползунов производят выдачу управляющего воздействия на блок тиристорных преобразователей в соответствии со значениями угла поворота и информацией канала обратной связи, Подпрограммы обслуживания построены по принципу обслуживания следящих электроприводов в станках с ЧПУ, т.е. производится обработка значения сигнала обратной связи, запись результатов во внутренний регистр, учитывающий перемещение, и в зависимости от значения этого регистра выдача соответствующего уровня напряжения на модуль 36 выдачи аналогового сигнала.

Подпрограммы обслуживания для каждой позиции привода ползунов выполняются последовательно. Скорость вращения роторной машины составляет 6 об/мин, рабочий ход ползунов составляет 50 мм при скорости 100 мм/с, Использование устройства позволяет осуществить оперативную переналадку ротора при изменении номенклатуры собираемых деталей, что решает проблему создания роторных машин для мелкосерийного производства. Воэможность осуществления рабочего хода ползунов с большей скоростью позволяет повысить скорость вращения конвейера роторной машины и поднять производительность ее работы.

Формула изобретения

Привод рабочего ротора сборочной линии, содержащий ползуны, размещенные по окружности рабочего ротора. снабженного валом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности

1698378 путем автоматизации процесса передвижения ползуна, он снабжен двигателем с редуктором, кольцами, силовым коллектором, датчиком угла, оптическим коллектором, состоящим из передатчика и приемника, датчиком положения ползуна и блоком управления, выход которого подключен к силовому коллектору, выходы которого через кольца, размещенные на валу, подключены к электродвигателю, а выходы датчика угла подключены к первому и второму входам блока управления, выходы приемника подключены к третьему и четвертому входам блока управления, выход датчика положе5 ния подключен к первому входу передатчика оптического коллектора, к второму входу которого подключены кольца, а выход передатчика оптически соединен с приемником оптического коллектора, а выход редуктора

10 механически соединен с ползуном.

1698378

1 2 3 4 5 б T 8 Я fOf1 1313 7415Я ххах

h8pA7a тсциа4

Фиг 3

Х лриемн х х о х х х х х о

1698378

1698378

НАЧАЛО

Включение питания

Обнуление внутренних регистров по сигналу "нуль - метка"!

I ! Нет

Подпрограмма. 1

I ! ! ! ! ачение регистра угла в зоне работы первого полэуна7

Считывание значения перемещения полэуна I по каналу обратной связи

Перемещение соответствует диаграмме, записанной в 1йУ,при заданйом управляющем йапряиении т

Нвт

I !

Подпрограмма 2

Подпрограмма 10

Н станов программы

КОНЕЦ

Фиг.8

Составитель Л. Виноградов

Редактор Т.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 4372 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Запись в модуль выдачи анвлоговык сигналов значения управляющего напряиения на щжвод первого полэуна в соответствии с программой,записанной в ПЗУ!

l !

I ! ! ! !

I ! !