Пружинонавивочное устройство

 

О П И С А H И Е (и) 478656

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Coios ооеетскйх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.07.73 (21) 1948236/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 13.11.75 (51) М. Кл. В 2И 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.778.27 (088.8) (72) Автор изобретения

И. В. Дресвянников

Азовский завод кузнечно-прессовых автоматов (71) Заявитель (54) ПРУЖИНОНАВИВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Известно устройство для навивки пружин с переменным шагом, содержащее датчик числа оборотов шпинделя, каретку, несущую проволоку, шаговый механизм, обеспечивающий заданную скорость перемещения каретки, и программное устройство управления шаговым механизмом.

Такое устройство не обеспечивает контроля за действительным размером каждого витка пружины. Кроме того, в известных устройствах необходима сложная настройка командного счетчика при переходе на другую скорость вращения оправки, а получаемые пружины недостаточно точны.

Целью изобретения является повышение точности пружин и обеспечение постоянного контроля на всем пути перемещения направляющей каретки.

Достигается она тем, что шаговый механизм снабжен шаговым двигателем, получающим заданное на шаг пружины число импульсов от программного устройства, соединенного с датчиком числа оборотов оправки и датчиком контроля шага.

Для повышения точности задания и быстрого изменения программы для различных типоразмеров навиваемых пружин программное устройство выполнено в виде триггера, один вход которого соединен с датчиком числа оборотов оправки, другой вход — с датчиком контроля шага через счетчик числа импульсов на шаг пружины, при этом один выход триггера соединен с логической схемой совпадения, а другой выход — с этой же логической схемой совпадения через счетчик импульсов числа навиваемых витков.

С целью навивки пружин с переменным шагом в программное устройство введен узел счета поджатых витков, выполненный в виде

10 двух схем совпадения, соединенных своими первыми входами с датчиком числа оборотов оправки, при этом выход первой схемы совпадения соединен со входом второй схемы совпадения через счетчик числа поджатых

15 витков, выход которого соединен со вторым входом первой схемы совпадения, а выход второй схемы совпадения соединен с запускающим входом триггера.

Для повышения производительности устройства при сохранении оптимальных режимов навивки и программы задания программного устройства, датчик скорости вращения оправки кинематически соединен с датчиком частоты генератора импульсов, при этом оба датчика выполнены, преимущественно, в виде сдвоенного потенциометра.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема программного устройства; на фиг. 3 — блок-схема узла поджатых витков.

478656

Пружинонавивочное устройство (фиг. 1) состоит из оправки 1 со средствами вращения ее с постоянной скоростью, например электроприводом с бесступенчатой регулировкой и контролем скорости, датчика 2 числа оборотов оправки 1, например бесконтактного путевого переключателя, направляющей каретки 3, снабжено шаговым механизмом 4 импульсного линейного перемещения направляющей каретки 3, получающим заданное на шаг пружины число импульсов от программного устройства 5, соединенного с датчиком

6 контроля шага пружины, например фотодатчиком, и датчиком 2.

Программное устройство 5 (фиг. 2) содержит триггер 7, нулевой вход которого соединен с датчиком 2 числа оборотов оправки, а единичный вход соединен с датчиком 6 контроля шага пружины через счетчик 8 с предварительной установкой числа импульсов на шаг пружины, причем выход нулевого плеча триггера соединен с логической схемой 9 совпадения, закрытой в исходном состоянии нулевым потенциалом от триггера 7 и не пропускающей импульсы, вырабатываемые генератором 10 импульсов к полупроводниковому коммутатору 11 шагового двигателя шагового механизма импульсного линейного перемещения направляющей каретки, а выход единичного плеча триггера 7 соединен с логической схемой совпадения через счетчик 12 с предварительной установкой числа навиваемых витков, на выходе которого в исходном состоянии имеется единичный потенциал по отношению к схеме 9 совпадения.

При навивке пружин с переменным шагом в программное устройство 5 включается узел

13 (фиг. 3), который состоит из двух схем 14, 15 совпадения, соединенных своими первыми входами с датчиком 2, а выход первой схемы совпадения 14 соединен со входом второй схемы 15 совпадения через счетчик 16 с предварительной установкой числа поджатых витков, другой выход которого соединен со вторым входом схемы 14 совпадения, а выход схемы 15 совпадения — с нулевым входом триггера 7.

Задатчики скорости вращения электропривода и частоты генератора импульсов (на чертежах не показаны) кинематически связаны меяду собой, например находятся на одной оси сдвоенного потенциометра, и устанавливаются на соответствующую технологическим требованиям скорость вращения и соответственно частоту генерации с сохранением программы задания числа импульсов на шаг пружины в счетчике 8.

Мерный пруток, закрепленный одним концом на оправке 1, подается к поверхности оправки направляющей кареткой 3. С началом

- вращения оправки 1 с постоянной скоростью, которая обеспечивается приводом с бесступенчатым регулированием скорости и устанавливается задатчиком скорости, например потен5

1О

25 зо

4 циометром, начинается процесс навивки пружины.

От датчика 2, реагирующего на вращение оправки, поступает импульс на вход программного устройства 5, в частности на нулевой вход триггера 7 (фиг. 2). Последний переходит в единичное положение, что вызывает появление на выходе схемы 9 совпадения серии импульсов с частотой генератора 10 импульсов, которая устанавливается задатчиком генератора импульсов, например потенциометром.

Эти импульсы преобразуются полупроводниковым коммутатором 11 и поступают с выхода программного устройства 5 (фиг. 1) на вход шагового механизма 4 импульсного линейного перемещения.

Каждому импульсу генератора 10 импульсов соответствует поворот (шаг) вала шагового двигателя. Средства, связывающие шаговый двигатель с направляющей кареткой 3, преобразуют вращающий момент шагового двигателя в импульсное линейное последовательное перемещение направляющей каретки

3 вдоль поверхности оправки 1 на линейную величину части шага пружины, соответствующую одному импульсу на выходе программного устройства 5.

Датчик 6 контроля шага, например фотодатчик, вырабатывает импульс на каждый шаг вращения шагового двигателя или линейную величину перемещения направляющей каретки, приводимой в движение шаговым механизмом, получившим один импульс управления, Импульс обратной связи от датчика 6 (фиг.

1) поступает на другой вход программного устройства 5, в частности на вход счетчика 8 (фиг. 2) с предварительной установкой числа и м пульсов н а ш а г пружины.

После получения заданного числа импульсов на выходе счетчика 8 появляется сигнал, возвращающий триггер 7 и счетчик 8 в исходное состояние «О», что вызывает запрещение появления сигналов на выходе схемы 9 совпадения от генератора 10 импульсов и запись окончания навивки одного витка в счетчик 12 с предварительной установкой числа навиваемых витков. Цикл образования одного шага витка пружины закончен.

При дальнейшем вращении оправки на следующий виток сигнал от датчика 2 повторяет описанный цикл и на вход счетчика 12 поступит р яд и м пульсов.

По достижении заданного числа импульсов, соответствующих заданному числу витков, на выходе счетчика 12 импульсов появится сигнал, запрещающий появление импульсов на выходе схемы 9 совпадения и соответственно на выходе программного устройства.

Заканчивается процесс навивки пружины с заданным шагом и числом витков, перемещение направляющей каретки 3 прекращается, сигнал с выхода счетчика 1 2 передается од478656

65 новременно в схему управления пружинонавивочного устройства, которая снимает пружину и возвращает в исходное положение направляющую каретку 3.

Навивка следующей пружины начинается с сигнала от схемы управления пружинонавивочным устройством, приводящего в исходное состояние «0» счетчик 12 импульсов, триггер 7 и счетчик 8 импульсов, а также дающего с выдержкой времени команду на вращение оправки.

При навивке пружин с переменным шагом сигнал от датчика 2 поступает на вход узла

13 счета числа подогнутых витков (фиг. 2, 3), в частности на вход схем 14, 15 совпадения и записывается в счетчике 16 импульсов с предварительной установкой числа поджатых витков. При получении заданного числа импульсов, что соответствует навивке заданного числа поджатых витков, на выходах счетчика 16 импульсов появится сигнал запрета для схемы 14 совпадения и разрешения для схемы 15 совпадения.

Следующий импульс от датчика 2 вращения оправки проходит через схему 15 совпадения, вызывая переброс триггера 7 и начало перемещения направляющей каретки по описанному циклу.

Для поджатия опорных витков в конце пружины предварительно останавливают направляющую каретку 3 и дальнейшим вращением оправки 1 поджимают оставшийся конец мерного прутка, Заданному количеству импульсов W„„ в счетчике 8 импульсов на один оборот оправки при периоде ее вращения Т.р соответствует импульсное последовательное равномерное линейное перемещение направляющей каретки вдоль вращающейся с постоянной скоростью оправки на расстояние, которое принято называть «шагом», t„, витка пружины.

Максимальное число импульсов, задаваемое на счетчике 8, расчитывается, исходя из наибольшего для данного пружинонавивочного устройства шага пружины, и равно отношению величины шага пружины inn K передаточному отношению механизма шагового пр привода i М„„,=

Изменением предварительно устанавливаемого количества импульсов в счетчике 8 относительно максимального расчетного числя импульсов на оборот оправки в сторону уменьшения, т. е. набором новой программы переключателей разрядов на счетчике 8 программного устройства 5, обеспечивают точное задание и регулирование шага пружины.

Регулируя положение задатчиков скорости вращения оправки и частоты генератора импульсов с сохранением программы задания числа импульсов на шаг витка за счет кинематически связанных между собой (сидящих на одной оси) задатчиков, получают наиболь15

40 шую производительность при оптимальных режимах навивки.

Точность получения шага пружины увеличивается при образовании развертки шага витка пружины из нескольких частей, когда в счетчике 8 задается число импульсов на часть шага витка, а в счетчике 12 — число импульсов долей витка. При этом счетчики 8 и

12 должны иметь соответствующую емкость.

Устройство, точно перемещающее направляющую каретку вдоль вращающейся поверхности, можно применять не только для навивки пружин, но и на предприятиях общего машиностроения для программированного перемещения исполнительного механизма с рабочим органом, осуществляющим последовательное импульсное линейное перемещение под действием шагового механизма с контролем перемещения.

Предмет изобретения

1. Пружинонавивочное устройство, содержащее оправку со средствами вращения ее с постоянной скоростью, датчик числа оборотов оправки, направляющую каретку, шаговый механизм с датчиком контроля шага и программное устройство управления шаговым механизмом, включающее схему совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности пружин и обеспечения постоянного контроля на всем пути перемещения направляющей каретки, шаговый механизм снабжен шаговым двигателем, получающим заданное на шаг пружины число импульсов от программного устройства, соединенного с датчиком числа оборотов оправки и датчиком контроля шага.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности задания и быстрого изменения программы для различных типоразмеров навиваемых пружин, программное устройство выполнено в виде триггера, один вход которого соединен с датчиком числа оборотов оправки, другой вход— с датчиком контроля шага через счетчик числа импульсов на шаг пружины, при этом один выход триггера соединен с логической схемой совпадения, а другой выход — с логической схемой совпадения через счетчик импульсов числа навиваемых витков.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью навивки пружин с переменным шагом, в программное устройство введен узел счета поджатых витков, выполненный в виде двух схем совпадения, соединенных своими первыми входами сдатчиком числа оборотов оправки, при этом выход первой схемы совпадения соединен со входом второй схемы совпадения через счетчик числа поджатых витков, выход которого соединен со вторым входом первой схемы совпаде478656 ния, а выход второй схемы совпадения соединен с запускающим входом триггера.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отлич ающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства при сохранении оптимальных режимов навивки и программы задания программного устройства, датчик скорости вращения оправки кинематически соединен с датчиком частоты генератора импульсов, при этом оба датчика выполнены, пре5 имущественно, в виде сдвоенного потенцио метра.