Система автоматического управления положением детали

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ь П И С А Н И Е ()971619

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 26,,05.81 (21) 3289914/25-08 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07,11.82, Бюллетень рв 41

Дата опубликования описания 07,11.82 (51)М. Кл.

В 2S q 1 i00 тооудоротввннЫ1 комнтвт

СССР ео делам нзаоретеннй

H отерытнй (53) УДК 621 91 (088,8) . 1у: су. 1 (, ° ф l

1 (72) Авторы изобретения

А. С. Пухов, Н, Б, Сбродов и A.Н,Моторин

Курганский машиностроительный институт (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛОЖЕНИЕМ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в металлорежущих станках, оснащенных поворотными патронами для многосторонней обработки деталей с осями, пересекающимися под углом 90о. 5

В известных конструкциях поворотных патронов поворот детали осуществляется под действием толкателей, взаимодействукщих с четырехгранниками поворотной цапфы tl J, При этом цикл поворота цапфы на 90о разделяется на два полуцикла: предварительный поворот на угол 45 - промежуточное положение цапфы и доворот на угол,5 до 90о - фиксированное положение. 8 существующих системах автоматического управления (САУ) поворотными патронами отсутствует прямой и непрерывный контроль положения детали. Ин- zo формацию о положении детали получают косвенным путем. Например, в патронах с гидроприводом для этой цели ис;польэуется реле давления, Ъ

Известна также система автоматического управления (САУ) положением детали в двухкулачковом поворотном патроне, которая содержит устройство управления приводом поворота, устройство программного управления станком и датчик положения детали, состоящей из бесконтактных переключателей, смонтированных на кронштейне над патроном и коммутируемых в процессе его вращения штырями, установленными на торце поворотной цапФы t2).

Недостатками укаэанной системы являются отсутствие непрерывного прямого контроля положения детали, что снижает надежность функционирования

САУ, и необходимость фиксированного yrnosoro положения патрона в наладочном режиме, когда он не вращается, с целью совмещения штырей на поворотной цапфе с бесконтактными переключателями, что требует допол"

3 971619 нительного привода и усложняет систему в целом, Целью изобретения является повышение надежности функционирования САУ и упрощение конструкции ее устройств, Укаэанная цель достигается тем, что САУ имеет в своем составе автосинхронизационный генератор, пассивная часть которого включена в датчик положения детали и установлена в кор- 1р пусе патрона, что позволяет осуществлять прямой контроль как фиксированных, так и промежуточных положений детали, а также тем, что устройства связи активной и пассивной частей генератора расположены соосно и это позволяет управлять поворотом детали как в процессе вращения патрона, так и в неподвижном его состоянии при любом угловом положении. ю

На фиг. 1 приведена блок-схема САУ; на фиг, 2 — конструктивное размещение элементов датчика положения и устройства связи активной и пассивной частей автосинхронизационного генератора в поворотном патроне; на фиг. 3 - электрическая схема генератора.

В состав САУ входит устройство программного управления станком 1, управляющие команды от которого поступают на устройства управления за.жимом детали 2 и ев поворотом 3, управляющие соответственно приводом зажима 4 и приводом поворота 5 детали

s патроне, В поворотном патроне 6 размещены контактный переключатель 7 и .пассивная часть автосинхронизационного генератора, включающая в себя блок конденсаторов 8 и катушку индуктивности 9, выполняющих роль пассивного резонансного контура. Переключатель 7, блок конденсаторов 8 и катушка индуктивности 9 образуют датчик положения детали, Активная часть ге45 нератора вынесена из патрона и состоит из катушки индуктивности 10 и мультивибратора 11, собранного на туннельном диоде 1/„ (фиг, 3), Катушки индуктивности 9 и 10 являются устройствами связи активной и пассивной частей автосинхронизационного генератора. Для преобразования выходного сигнала автосинхрониэационного генератора в САУ используются преобразователь, частота - напряжение 12 и дешифратор 13, Для определения положения детали в поворотном патроне система содержит блок индикации 14.

На нижней части поворотной цапфы

l5, несущей обрабатываемую деталь

16, установлена изоляционная втулка

17 с подвижным контактом 18, поджимаемым пружиной 19 к неподвижной части 20 переключателя 7, Выводы конденсаторов с помощью проводов, приложенных в корпусе, подключены к ламелям 21 и к катушке 9, установленной . на торце планшайбы 22 патрона, Соосно с катушкой 9 на корпусе шпиндельной балки 23 с зазором установлена неподвижная катушка 10, входящая в релаксационную часть генератора, САУ работает следующим образом, Перед поворотом цапфа l5, а вместе с ней и деталь 16 занимают в патроне одно из четырех фиксированных положений (0, 90, 180, 270 ), При этом посредством подвижного контакта

18 в цепь резонансного контура подключены один из четырех конденсаторов

С1-С4 и конденсатор С5 блока конденсатороа 8. При поступлении команды от устройства программного управления 1 осуществляется первый полуцикл поворота детали, в конце которого контакт 18 сходит в ламели 21 на иэоляционный участок неподвижной части

20 переключателя 7 и, отключая соответствующий конденсатор от цепи резонансного контура, изменяет его собственную .частоту. Это приводит к задержке момента очередного переключения туннельного диода мультивибратора 11 и изменению частоты на

его выходе, что вызывает изменение по амплитуде постоянного напряжения на выходе преобразователя частотанапряжение 12. Дешифратор 13 фиксирует это изменение и выдает в устройство программного управления 1 и на блок индикации 14 сигнал î промежуточном положении детали. Сформированная в устройстве программного управления команда поступает в устройстeo управления поворотом 3, которое переключает привод поворота 5 на выполнение второго полуцикладоворота детали до фиксированного положения, При довороте детали на угол до 90О подвижный контакт 18 подключает в цепь резонансного контура следующий конденсатор, изменяя собственную частоту контура. Автосинхронизационным генератором, преобраэователем частота-напряжение 12 и дешифратором 13, срабатывающими аналогично первому полуциклу, формируется сиr5 9716 нал о фиксированном положении детали, используемый устройством программного управления для формирования команды на выполнение следующей части программы работы станка. 5

Использование автосинхрониэационного генератора с целью дистанционного контроля положения детали при управлении ее поворотом в патроне и соосное расположение элементов ак- 10 тивной и пассивной частей генератора повышает надежность функционирования САУ и упрощает конструкцию ее устройств. формула изобретения

Система автоматического управления положением детали во вращающем- 20 ся поворотном патроне, установленном в корпусе шпиндельной бабки станка, включающая датчик положения детали, 19 6 закрепленный в патроне, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, она снабжвна автосинхрони" зационным генератором, в пассивную часть которого, состоящую иэ катушки индуктивности и блока конденсаторов, включен датчик положения детали, причем блок конденсаторов установлен в патроне, а катушка индуктивности пассивной части закреплена на торце патрона, обращенном к корпусу шпиндельной бабки, на котором соосно с вышеупомянутой катушкой закреплена катушка индуктивности активной части генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 804228, кл, В 23 В 31/34 1981

2, Иеждународная техника эажимных механизмов, Каталог фирмы "Forkardt", Дюссельдорф, ФРГ, 1976, с, 45.