Многопозиционное устройство для дистанционного управления гидравлическим прессом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 270279 (2! ) 2729375/25-27 с присоединением заявки 89 (23) Приоритет

Опубликовано 301180, бюллетень е(о 44

Дата опубликования описания 301180 (51)М -К,з

В 30 В 15/16

Государственный комитет

СССР.. по делам изобретений н открытий (53) УДК б 21 . 982 . 15 (088.8) (7.2) Авторы изобретения

М .Г. Бранденбургский, М.М. Кац, И .Я . Котляренко, В .М . Левертов, Б .А. Овруцкий, Ю .В . Овсянников, B.Ä. Радкевич и А.Н. Шприцер

Одесское производственное объединение "Прессмаш" им. 60-летия Октября (71) Заявитель (54) МНОГОПОЗИЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ

ПРЕССОМ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конст- рукции оборудования для обработки давле нием.

Известно многопоэиционное устройство для управления гидравлическим прессом, содержащее соединенные между собой блоки управления и питания, соединенный с последним датчик положения рабочего органа пресса, подклю«10 ченный к компараторам с прямыми и инверсными выхоцами и соединенные с блоком управления электромагниты исполнительных механизмов (1J .

Недостатками устройства является низкая точность и стабильность срабатывания, а также сложность перестройки.

С целью устранения этих недостат- 20 ков устройство снабжено включенными между датчиком и компараторами разделительными ячейками в количестве, равном числу компараторов, каждая из которых выполнена в виде двух 25 встречно-последовательно включенных диодов, при этом параллельно одному из диодов подсоединен прямой выход, а параллельно другому — инверсный ,выход соответствующего компаратора. 30

2 1

На чертеже приведена блок-схема многопозиционного устройства для дистанционного управления гидравлическим прессом (на три контролируемые точки) .

H а станине 1 укреплены гидроцилиндр 2 полэуна 3, а также гидроцилиндры противоприжима 4 и механической руки 5. Гндроцилиндр прижима 6 смонтирован в ползуне 3, на котором укреплена зубчатая рейка 7, взаимодействующая с шестерней 8. Вал датчика положения 9 соединен с шестерней 8. В качестве датчика положения применен бесконтактный сельсин (может использоваться и датчик любого другого типа) . Блок 10 питания осуществляет питание датчика положения 9 и посредством выпрямителя 11эадатчиков 12, 13, и 14. Выходы эадатчиков соединены с компараторами

15, 16, 17. В качестве компараторов применены поляризованные реле (могут быть использованы и элементы любого другого типа, в том числе и бесконтактные, имеющие два устойчивых состояния).

В цепях, соединяющих каждый иэ компараторов 15, 16, 17 с датчиком

783050 положения 9, установлены разделитель— ные ячейки, выполненные в виде диодов 18-23, нспарно включенных встречно-последовательно .

Параллельно диодам 19, 21, 23 подсоединены выходы 24, 25, 26 релейных элементов 27, 28, 29 соответственно. Входы этих релейных элементов соединены с блоком пи" àíèÿ 10 посредством прямых выходов 30, 31, 32 ксмпараторов 15, 16, 17. Входы релейных элементов 33, 34, 35 соединены с блоком питания 10 посредством инверсных выходов 36, 37,. 38 компараторов

15 16, 17. Параллельно диодам.18, 20, 22 подсоединены выходы 39, 40, 41 релейных элементов 33, 34, 35. 15

Аноды диодов 19, 21, 23 соединены с положительной шиной выпрямителя 42, установленного на выходе датчика по— ложения 9. Отрицательные шины выпрямителей 11 и 42 объединены . Параллель-gQ но выпрямителю 42 подключен резистор

43. Блок управления- 44 соединен с блоком питания 10 . В блоке 44 в соответствующих цепях установлены контакты 45, 46, 47 релейных элементов 27, 28, 29.

На схеме показаны только замыкающие контакты релейных элементов, но могут использоваться и размыкающие, и число их может быть любым. Релей— ные элементы 27-29, 33-35 использова- З ны для размножения выходов компараторов 15, 16„ 17 . B случае применения компараторов с достаточным количеством выходов релейные элементы можно не использовать.

Выходы блока управления 44 соединены с электромагнитами 48, 4 9, 50 гидрораспределителей 51 и 52. Посредством гидрораспределителя 51 гидропривод 53 подсоединяется либо к магист- 4() рали 54, либо к магистрали 55 цилиндра ускоренного перемещения 56. Гидрораспределитель 52 позволяет соединить гидропривод 53 с магистралью 57 гидроцилиндра 2 ползуна 3. Для того, чтобы не затемнять чертеж, распределительная аппаратура, обеспечивающая работу гидроцилиндров прижима 4, механической руки 5 и противоприжима б на чертеже Не показана. Не показан также привод полосоподавателя 58, 50 обеспечивающего подачу полосы в зону вырубки.

Устройство работает следующим образом.

До подачи питания к датчику 9 и

55 задатчикам 12, 13, 14 контакты 30, 31, 32 компараторов 15, 16, 17 соответственно разомкнуты, d контакты

36, 37, 38 этих же компараторов замкнуты. Такое состояние выходов компа- 6О раторов соответствует превышению величи ны напр яже кия з адатчиков нац величиной напряжения на выходе дат— чика. При таком состоянии выходов компараторов протекание тока по вхо- 65 дкым цепям компаратсров возможно только в направлении. от датчика к з адат чикам, так как релейные элементы 27, 28, 29 отключены и соответстDBHHo разомкнуты их контакты 24, 25, 26 и диоды 19, 21, 23 препятствуют протеканию тока в направлении от з адатчиксв 12, 13, 14 к датчику 9 ..

В то же — ðåìÿ диоды 18, 20, 22 зашунтированы замккутыми контактами

39, 40, 41 включенных релейных элементов 33, 34, 35 соответственно и не препятствует протеканию через компараторы 15, 16, 17 тока в направлении от датчика 9 к задатчикам 12, 13, 14.

Если ползун 3 находится в самом нижнем положении, то на выходе датчика положения 9 получается наибольшее напряжение. Зто достигается тем, ч со перед соединением вала датчика положения 9 с шес= åðíåé 8 при крайнем нижнем положении ползуна 3, вал датчика устанавливается в такое положение, при котором на его выходе имеется наибольшее заданное напряжение. Передаточное отношение пары рейка 7 — шестерня 8 выбирается таким образом, чтобы при совершении ползунсм полного хода вал датчика положения

9 повернулся на угол Не более 60 что, случае применения в качестве датчика пол жекия сельсика, обеспечивает практически линейную зависимость между углом поворота вала датчика и напряжекием на е "о выходе . В случае применения вместо сельсина датчика . другого типа передаточное отношение может быть выбрано другим. Напряжения, устанавливаемые на выходе задатчиков 12, 13 и 14, ке могут быть больше напряжения на выходе датчика 9 при крайнем нижнем положении ползу— на 3. Глагодаря этому, при подаче питания к датчику 9 и задатчикам 12, 13 и 14 по входным цепям компараторов 15, 16, 17 протекает ток в направлении от датчика 9 к задатчикам

12, 13, 14. Компараторы 15, 16, 17 за счет протекания упомякутого тока переходят в такое состояние, при котором их прямые выходы 30, 31, 32 замыкаются, а инверсные выходы Зб, 37, 38 размыкаются. Релейные элементы 27, 28, 29 включаются, а релейные элементы 33, 34, 35 отключаются.

Соответственно замыкаются контакты

24, 25, 26 рвлейных элементов 27, 28, 29 и размыкаются контакты 39, 40, 41 релейных элементов 33, 34, 35. Теперь состояние выходов компараторов 15, 16, 17 соответствует превышению величины напряжения на выходе датчика 9 над величиной напряжения на выходе каждого из задатчиков 12, 13, 14 и ток в цепях, соединяющих компараторы с датчиком ке протекает, так как протеканию тока от датчика к задатчикам препятству783050

20

50

65 ют диоды 18, 20, 22, а ток в направлении от задатчиков к датчику не может протекать, так как напряжение на выходе датчика выше, чем на выходе каждого из задатчиков. После того, как в блоке управления 44 формируется команда. на начало движения ползуна 3 ускоренно вверх, включается электромагнит 48 гидрораспределитЬля 51 и рабочая жидкость от насоса гидропривода 53 поступает по магистрали 54 в цилиндр 56 ускоренного перемещения.

Под действием рабочей жидкости ползун 3 движется ускоренно вверх.

Напряжение на выходе датчика 9 начинает уменьшаться . Если на задатчике

13 установлено напряжение, соответствующее точке перехода ползуна на рабочую скорость, то ползун 3 в ходе своего ускоренного движения вверх достигнет положения, при котором напряжение на выходе задатчика 9 станет меньше, чем напряжение, установленное на задатчике 13. По цепи задатчик 23 — компаратор 16 — диод

0 — замкнутый контакт 25 релейного лемента 28 — резистор 43 — отрицательная шина выпрямителя 11 протечет ток. В результате этого компаратор 1б переключится в такое состоя— ние, при котором его контакты 31 размыкаются, а контакты 37 размыкаются. Релейный элемент 28 теряет пита.ние, его замыкающие контакты 48, установленные в соответствующих цепях блока управления 44 размыкаются, благодаря чему электромагнит 48 отключается, гидрораспределитель 51 разьединяет магистраль 54 и нагнетательную полость насоса гидропривода 53, размыкающие контакты релейного элемента 28, установленные в соответствующих цепях блока управления 44 замыкаются, благодаря чему в блоке управления вырабатывается сигнал, поступающий на электромагнит 50 гидрораспределителя 52. Гидрораспределитель

52 подсоединяет магистраль 57 гидроцилиндра 2 к нагнетательной полости насоса гидропривода 53. Ползун 3 на рабочей скорости продолжает движение вверх и осуществляет вырубку изделия из.полосы . Кроме описанных выше переключений в блоке управления

44 релейный элемент 28 размыкает свой контакт 25, установленный параллельно диоду 21, а релейный элемент 34 замыкает свой контакт 40, установленный параллельно диоду 20 . Таким образом, сразу после срабатывания компаратора 16 ток в цепи датчик 9 задатчик 13 прекращается. Действительно, в рассматриваемый момент вре-. мени напряжение на задатчике 13 вы.ше, чем на выходе датчика 9, и ток от датчика к задатчику протекать не может, в то же время .протеканию тока от задатчика к датчику препятствует диод 21, т.е. тока в рассматриваемой цепи нет.

Так как полэун на рабочей скорости продолжает движение вверх, напряжение на выходе датчика 9 продолжает уменьшаться. Пусть, например, на задатчике 14 установлено напряжение, соответствующее крайнему верхнему положению ползуна 3. При ходе ползуна в крайнее верхнее положение напряжение на выходе задатчика 14 оказывается несколько больше напряжения на выходе датчика 9 и по цепи задатчик 14 — компаратор 17 — диод 22 замкнутый контакт 26 релейного элемента 29 — резистор 43 — отрицательная шина выпрямителя 11 протекает ток, благодаря протеканию которого срабатывает компаратор 17 и переключается в такое состояние, при котором его замыкающий контакт 32 размыкается, а размыкающий контакт 38 заьыкается.

Контакты 47 релейного элемента 29, установленные в соответствующих цепях блока управления 44 переключаются, в результате чего в блоке управления 44 вырабатывается сигнал на отключение электромагнита 50 и включение электромагнита 49. Магистраль

57 отсоединяется от нагнетательной полости насоса гидропривода 53, а магистраль 55 соединяется. Начинается ускоренное опускание ползуна 3.

Благодаря тому, что контакт 25 релейного элемента 29 разомкнулся, а контакт 41 релейного элемента 35 замкнулся, протекание тока в цепи задатчик 14 - датчик 9 прекратится, так как протеканию тока от задатчика к датчику препятствует диод 23, а от датчика к задатчику ток не flpoтекает потому, что напряжение на выходе задатчика выше, чем на выходе датчика.

По мере движения полэуна 3 вниз напряжение на выходе датчика 9 увеличивается. Когда это напряжение станет выше напряжения на выходе эадатчика 14 по цепи датчик 9 — диод

23 — замкнутый контакт 41 релейного элемента 35 — компаратор 17 — задатчик 14 протечет ток . Компаратор 17 переключится, замкнет свои контакты

32 и разомкнет контакты 38. Релейный элемент 29 включится, а релейный элемент 35 — отключится .

Благодаря этому, сразу после переключения компаратора 17 ток в цепи датчик 9 — задатчик 14 прекратится . Таким образом введение в цепи, соединяющие датчик с компараторами, разделительных ячеек в виде встречнопоследовательно соединенных диодов, параллельно одним из которых подсоединены прямые выходы компараторов, а параллельно другим — инверсные выходы тех же компараторов, обеспечивает нагружение датчика в каждый данный момент времени не более чем

783050 на один компаратор, при условии, что расстояние между двумя соседними точками по,пути перемещения рабочего органа,,в которых нужно получить команды больше эоны нечувствительности компаратора . Это условие при высокой чувствительности компараторов практически всегда выполнимо .

При дальнейшем движении полэуна 3 вниз напряжение на выходе датчика 9 станет выше, чем напряжение на выхо.де задатчика 13. В цепи компаратора .16 произойдут переключения, аналогичные описанным выше для компаратора 17.

Днижение полэуна 3 вниз прекратится после того, как напряжение на выходе датчика 9 станет выше напряжения 15 на выходе эадатчика 12, при этом компаратор 15 переключится . Это про :изойдет н момент достижения ползуном крайнего нижнего положения. В результате переключения компаратора рО

15 произойдет включение релейного элемента 27 и отключение релейного элемента 33, благодаря чему электромагнит 49 потеряет питание . Полость 55 будет отсоединена от нагнетательной полости насоса гидропривода 53. Полэун остановится в крайнем нижнем положении.

Показаны только три эадатчика

И три компаратора. Практически количество задатчиков и компараторон, Зо

Которые можно подключить к выходу датчика 9, неограниченно . В част— ности, для пресса для чистовой вырубки по ходу движения ползуна 3 помимо рассмотренных команд необ- 35 ходимо получить команды для своевременного управления цилиндрами прижима б, протиноприжима 4, механической" руки 5 и полосоподавателем 58.

В устройстне в каждый момент времени датчик 9 нагружен не более, чем на один компаратор . Это позволяет осуществлять изменение одной иэ точек срабатывания беэ изменения точности срабатывания компараторов в

45 других точках. Этим упрощается настройка и перенастройка многопозиционного устройства, так как o=:ïàäàåò необходимость при перенастройке одной из точек срабатывания для сохранения точности срабатынания н других точках осущестнля-..ь поднастройку эадатчикон, определяющих срабатывание в этих точках.

Положительный эффект от внедрения устройства достигается путем упрощения процесса настройки и перенастройки многопозиционного устройства управления, благодаря исключению нзаимного влияния компараторов, а также путем повышения точности и стабильности работы.

Формула изобретения

Многопозиционное устройство для дистанционного управления гидравлическим прессом, содержащее соединенные между собой блоки управления и питания, соединенный с последним датчик положения рабочего органа пресса, подключенный к компараторам с прялыми и инверсными ныходами, и соединенные с блоком управления электромагниты исполнительных механизмов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и стабильности, а также улучшения условий обслуживания, оно снабжено включенными между датчиком и компараторами разделительными ячейками и количестве, равном числу компараторон, каждая и3 которых выполнена в виде днух встречно-последовательно включенных диодов, при этом параллельно одном из диодов подсоединен прямой выход, а параллельно другому — инверсный выход соответствующего компаратора .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3841143, кл. В 21 J 13/08, 1973.

783050

Составитель В. Стоколов

Техред М. Табакович Корректор Г. Назарова

Редактор Г. Улыбина

Заказ 8447/17 Тираж 747

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4