Система управления автоматической прессовой линией

Система управления автоматической прессовой линией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРЕССОВОЙ ЛИНИЕЙ, сдстоящей из головного пресса и нескольких последующих прессов с индивидуальным регулируемым приводом, работающих синхронно один с другим в допустимом диапазоне, рассогласования по углу, причем каждый пресс оснащен подающим и разгрузочным механизмами, а между соседними подающим и разгрузочным механизмами предусмотрено размещение транспортирующего механизма, о т л ичающаяс я тем, что каждый из последующих прессов снабжен устройством ступенчатого изменения числа ходов между верхним 8 и нижним 9 пределами числа ходов, причем для формирования рассогласования углового положения последующих прессов 5 с головным прессом 4 предусмотрены два BHV ключателя 6 и 34 с кулачком для каждого из них, действующим на угле более 180, а на остальных прессах по одному выключателю 6 с кулачком, действующим также на угле более 180 , при этом упомянутые выключатели 6 и 34 связаны со схемой формирования 21, выполненной в виде элементов И 29 и-30 для определения положительного или отрицательного угла рассогласования и ограничителя длительности g 32, а выходные сигналы выключают через бистабильный мультивибратор 31 верхний 8 и нижний 9 пределы числа ходов путемиспользования настроечных элементов 25 и 26, выключатели 6 и 34 для формирования сигналов рассогласования установлены на Приемном механизме головного пресса 4 ина подающем устройстве каждого последующего пресса 5.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) В 30 В 15 14 ь

f.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНСНМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA (89) 141645 ГДР (21) 7771081/25-27 (22) 1?.02.80 (31) WPB 30 B/211 907 (32) 30.03:79 (33) ГДР .(46) 07.01.84. Бюл. )) 1 (72 ) Карлхейнц Моргенштерн, Йерг

Роланд, Хелмут грамм, Ролф Цейдлер, Герхард Шмидт и Петер Митбауер (ГДР) (71) ФЕБ комбинат Умформтехник, Херберт Варнке, Эрфурт (ГДР) (53) 621.979(088.8) (54)(57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРЕССОВОЙ ЛИНИЕЙ, состоящей иэ головного пресса и нескольких последующих прессов с индивидуальным регулируемым приводом, работающих синхронно один с другим в допустимом диапазоне, рассогласования по углу, причем каждый пресс оснащен подающим и разгрузочным механизмами, а между соседними подающим и разгрузочным -. механиэмами предусмотрено размещение" транспортирующего механизма, о т л .ич а ю щ а я с я тем, что каждый из последующих прессов снабжен устройст вом ступенчатого изменения числа ходов между верхним 8 и нижним 9 пределами числа ходов, причем для формирования рассогласования углового положения последующих прессов 5 с головным прессом 4 предусмотрены два вы". ключателя б и 34 с кулачком для каждого иэ них, действующим на угле более 180, а на остальных прессах— по одному выключателю 6 с кулачком, действующим также на угле более 180 при этом упомянутые выключатели б и

34 связаны со схемой формирования

21, выполненной в виде элементов И 29 и-30 для определения положительного или отрицательного угла рассогласо". вания и ограничителя длительности Е

И

32, а выходные сигналы выключают через бистабильный мультивибратор .31 верхний 8 и нижний 9 пределы числа ходов путем использования настроечных элементов 25 и 26, выключатели

6 и 34 для формирования сигналов Я рассогласования установлены на Приемном механизме головного пресса 4 и. на подающем устройстве каждого последующего пресса 5.

1065245

2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что для формирования сигналов рассогласования углового положения каждого пресса 5 и предыдущих ему прессов 4 и 5 на каждом втором прессе располагается по два выключателя 6 и 34, действующих на угле более 180, Изобретение относится к системе управления автоматическими прессовыми линиями для изготовления листовых деталей за несколько рабочих циклов, и состоящих иэ головного пресса и нескольких последующих прессов, .каждый из которых снабжен автономным регулируемым приводом, действующим в допустимом диапазоне рассогласования положения один относительно другого, причем у каждого пресса имеется подающее и разгрузочное устройства, а между соседними . разгрузочным и подающим устройствами размещается транспортирующий механизм.

Известны различные варианты управления автоматической прессовой линией, в основу которых заложены две принципиально отличающиеся системы.

К одной системе относятся автоматические синхронизированные прессовые линии с прессами; работающими в неПрерывном режиме на основе строгой поточной схемы для транспортировки заготовок от позиции на протяжении

-всей линии. (Патент ФРГ Р 146080, 54 b 3/60,1935; патент ФРГ Р 1602570, 58а 15/14, 1970, патент ChlA 9 3199439, 100-43, 1965) (11 — (3) .

Условием работы такой линии является полная синхронность всех прессов при сохранеии определенного жесткого допуска рассогласования углов кривошипов всех прессов, а также регулировке скорости приводов прессов относительно головного пресса, как это реализуется в известных схемах управления. Патент ГДР

9594Р, 42 к 13/64, 1972, заявку

:ФРГ 9 156803, 15 а 28/04, 1936, заявка ФРГ 9 1752946, 21 С 62/30,1970, заявка ФРГ Р 1763397, 21 С 62/30, 1971, заявка ФРГ Р 1777355, В 21 D 43/ОБ, 1972. 4 — 8

Недостаток подобных прессовых линий заключается в том, что они постоянно изменяют число оборотов дви гателя и маховика в зависимости от управляемой величины. Для этого требуются большие затраты на электрони-

3. Система по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что выключатели 6 и 34 для.формирования сигналов рассогласования углового положения находятся на подающем устройстве каждого второго пресса и на приемном устройстве каждого предыдущего пресса.

1 ку и систему регулирования скорости привода.

Для получения короткого времени регулировки при больших инерционных

5 моментах, т.е. сохранение углового допуска в рассогласовании, требует- ся, чтобы главный привод прессов был избыточных размеров по сравнению с другими прессами, работающими в единичном режиме с целью выравнивания моментов ускорения и замедления, требующих для изменения скорости.

Кроме того, для подобных систем требуется использование дорогостоящих 4-квадрантовых приводов с тиристорным управлением.

В связи со.сложностью таких линий, при их техническом обслуживании, ремонте и переналадке у потребителя возрастут эксплуатационные затраты, а также потребуется высоксквалифицированный персонал, что не удовлетворяет условиям работы в кузнечно-прессовых цехах и не обеспечивает требуе25 лой высокой производительности.

Ко второй системе управления относятся известные автоматические прессовые линии, у которых все прессы работают единичными ходами. (Заявка

ФРГ Р 2209233, 49 w 41/02, 1977.

Журнал Shut Мейа1 Industries, март

1962, с. 209- 211) Я и (10) .

К таким системам управления относятся также линии, в которых головной пресс работает в непрерывном

35 режиме, а последующие — в единичном. (Заявка ФРГ М 1271067, 7 С 43/05, 1968 (прототип) (1Ц . (°

В таких линиях для транспортировки заготовки от позиции к позиции требуется также поточная система подачи. управление такими лйниями осуществляется относительно просто . Недостаток таких линиЯ заключается в низкой производительности по сравне-.

45 нию с синхронизированными автоматическими прессовыми линиями, а также в повышенной нагрузке на главные и .вспомогательные приводы (муфта и тормоз), а также на приводные передачи средств автоматизации. Гакая

1065245 нагрузка связана с большим износом, увеличением расхода энергии и большим шумом.

Целью изобретения является снижение технологических затрат при изготовлении с достижением таких же

5 эксплуатационных параметров, в частности производительности; как и в известных синхронизированных автоматических прессовых линиях, снижение издержек производства, а также расходов на техобслуживание и ремонт у потребителя по сравнению с известными техническими решениями.

Исходя иэ цели изобретения, решается задача создания таких автомати.ческих прессовых линий, у которых издержки на.управление будут значительно ниже, чем у известных до этого синхронизированных линий, и будет возможным применение обычных отдель- 20 .ных прессов с приводами обычных размеров, а также достижение более высокой производительности по сравне-.. нию с линиями, где прессы работают единичными содами или же головной 25 пресс работает в непрерывном режиме,. а последующие прессы - одиночными ходами. Это достигается путем исключения пауз между отдельными ходами прессов и .с одновременным уменьше- у нием частоты включения прессов и средств автоматизации, что позволяет обеспечить повышение срока службы! узлов, подвергающихся большой нагрузке (муфта и тормоз), а также переда- З5 чи для средств автоматизации.

Для синхронизирования прессов в пределах доступного диапазона их углового рассогласования один относительно другого последующие прессы оснащены дополнительно к имеющемуся приводу регулировки числа оборотов устройством двухпозиционного изменения скорости, чем обеспечивается настройка верхнего или нижнего пре- 4 дела числа оборотов в рамках заданного дйапазона регулируемого числа оборотов в зависимости от рассогласования каждого последующего пресса и головного пресса или каждого пресса ,и предыдущего.

Ю.

Настроечным элементом двухпоэиционного устройства регулирования ско.рости является сдвоенная муфта двумя дополнительно включаемыми различными ступенями передач для 55 верхнего и нижнего предела числа оборотов, расположенная между маховиком и кривошипным валом. Пределы работы двухпозиционного устройства определяются на подающем устрой- ф) стве каждого последующего пресса к разгрузочному устройству головного пресса или к разгрузочному устройству предыдущего пресса или же непосредственно на каждом прессе, Рассогласование, т.е. сопоставление заданного и фактического значений пределов работы двухпозицнонного устройства, производится за счет одного или двух выключателей на каждом прессе. Рассогласование между прессами образуется схемой формиро-. вания сигнала, включакщей настроечный элемент для верхнего и нижнего предела Мисла оборотов.

На фиг.1.показана прессовал.линия, состоящая из головного пресса с несколькими последующими прессами, каждый из которых содержит собственный привод регулировки числа оборотов, работающий в одном допустимом диапазоне синхронно, при этом у каждого пресса имеется подающее и разгрузочное устройство, а первый последующий пресс линии имеет устройство (сдвоенная муфта).с двумя ступенями передач между маховиком и коленчатым валом на фиг.2 — отношение .-к числа оборотов при работе линии, последующие прессы которой регулируются между верхним и нижним числом оборотов в пределах регулируемого диапазона, на фиг.З вЂ” блок-схема принципа действия прессовой линии с приводом регулировки числа оборотов и синхрониэированием углового рассогласования с помощью двухпозиционного.устройства по фиг.5 на фиг.4 блок-схема принципа действия линии с приводами регулировки числа оборотов и синхронизированием угла рас.согласования посредством двухпозиционного устройства по Фиг.6; на фиг.5 — схема формирования сигнала рассогласования двумя выключателями головного пресса и одним выключателем каждого последующего пресса с помощью схемы Формирования сигналов между головным и каждым последующим прессом, на фиг.6 — схема формирования сигналов рассогласования посредством выключения каждого из прессов со схемой формирования между головным и каждым последующим прессом; на фиг.7 - схема формирования сигналов рассогласования посредством вы-. ключателя на каждом прессе и второго выключателя на каждом втором прессе и схемы формирования между соответствующим прессом и его пред 4дущим прессом.

Как видно иэ .Фиг.1, для приспо;собления к различным технологическим условиям положительным является оснащение каждого пресса, расположенного в линии, приводом с регулируемым числом оборотов.При этом предпочтение отдается приводу постоянного тока.

Запуск двигателя осуществляется многократно с помощью одноквадратного тиристорного преобразователя. Диапазон настройки числа ходов или

1065245 оборотов от пмин дои д д„ такой линии составляет 1:2.

Однако настройка числа ходов не выравнивает рассогласование, возникающее н связи с различными потреблениями тока при работе пресса и точности регулировки приводов. Это изменение рассогласования работы прессов один относительно другого возникает и тогда, когда запуск пресса произошел без рассогласования. При каждой технологической перестройке на новую заготовку возни. кают новые различные потребления рабочего тока, которые, в свою оче-редь, приводят к другому положению приводов прессов.

На приведенных чертежах (фиг.1-7) обозначены подающее устройство 1, разгрузочное устройство 2, заготовки 3, головной пресс 4, последующий 20 пресс 5, выключатель 6 с управляющим кулачком, действующим более чем на 180, выключатель 7, верхний

8 и нижний 9 пределы числа оборотов, центральный датчик 10 заданно- 25 го значения, диапазон 11 регулировки числа оборотов, сельсин-датчик 12, сдвоенная муфта 13, однократный привод 14, свльсин-приемник 15, двигатель 16, ступень передачи 17, сту- Зр пень передачи 18, маховик 19, кривошипный вал 20, схема обработки 21, тактированный механизм транспортировки 22, петля 23, контактный ролик 24. настроечный элемент 25 для верхнего и 26 для нижнего предела числа оборотов, распушитель 27, электрический нал 28, схема И 29 для положительного и 30 для отрицательного отклонения фазы, бистабильный мультинибратор 31, ограничитель длительности импульса 32, устройство

33 для формирования рассогласования фазы посредством петли, выключатель

34 с кулачком, действующим более чем на 180 . 45

Предложенное техническое решение обеспечивает последующие прессы 5 верхним и нижним пределом числа оборотов 8 и 9, выравниваются посредством двухпоэиционного устройства по- 50 следующего пресса 5 и головного пресса 4 или соответствующего предыдущего пресса.

Подача листов подающему устройству

1 головного пресса 4 осуществляется посредством,известного подающего устройства.

Между соседними прессами 4 и 5 расположено поточное транспортирующее устройство 22. Приемный меха- 60 ниэм 2 головного пресса 4 передает заготовку 3 на площадку транспортирующего устройства 22, это устройство передает заготовку 3 на приемную площадку. Транспортирующее устройст- g5 но 22 может принодиться н действия как от предыдущего, так и от последующего пресса 4, 5 или собственным приводом. В зависимости от рода привода транспортирующего устройства

22 передающая площадка пресса 4 или

5 находится или на грузовой площадке, или на приемной площадке транспортирующего устройства 22.

Если нет транспортирующего устройства 22, то разгрузочная позиция приемного механизма 2 является одновременно грузовой позицией подающего механизма 1 °

Как видно иэ фиг.2 у головного пресса 4 появляются иные средние з.начения..числа ходов в диапазоне К и, Р для диапазона регулировки числа оборотов 11, который задается значением БЮ/К, чем для последующих. прессов 5 со средними числами оборотов /, 5,Е,Р. Изменения средниХ чисел оборотов ныэынаются разницей времени хода, что приводит к такому фазовому сдвигу.

Характерным признаком такого принципа управления является то что число ходов последующих прессов 5 колеблется по сравнению со средним числом ходов головного пресса 4 н интервалах между верхним и нижним пределом числа оборотов 8 и 9.. Расхождение среднего, числа ходов или головного пресса 4 с верхним и нижним пределом числа оборотов 8 и 9 последующих прессов является только приблизительно постоянным,так как верхний и нижний предел числа оборотов образуется за счет постоянного скачка числа 1 оборотон 1. Этот скачок числа оборотов ю может быть одинаков как для всех последующих прессов 5 линии, как это представлено на.фиг.2, так и для каждого отдельного последующего пресса линии, и задаваться отдельно.

В связи с различным рабочим потреблением тока прессами 4 и 5, а также эа счет точности регулировки появляются расхождения среднего числа ходов К,p, р главного пресса 4 и

8,Я, О у последующих прессов 5.

Прессы 4 и 5 оснащены приводами с регулированием числа оборотон и с одноквадрантными тиристорными устройствами, питаевыми через выпрямитель тока. В соответствии с технологическими условиями для всех прессов линии задается одинаковое значение пределов регулировки числа оборотов

11 SWy или GWF; бФ g посредством центрального -датчика 10. В фиг.4-7 представлены нарианты синхрониэирования фаз прессовых линий двухпоэиционными выключателями. Настроечный элемент регулятора в последующем прессе согласно фиг.1 состоит из сдвоенной муфты 13, благодаря кото1065245.

nein рой попеременно включаются две различных ступени передачи 17 и 18.

Требующееся передаточное отношение обоих ступеней передач 17 и 18 по лучается из среднего числа ходов головного.пресса 4 при наименьшем числе оборотовв„„п. Целесообразно размещение сдвоенной муфты 13 между маховиком 19 и кривошипным валом 20 последующих прессов 5, так, чтобы накопленная энергия маховика 19 использовалась для быстрого перевода .на большее число оборотов или инерционность маховика 19 для перевода работающих масс на нижнее число оборотов.

Для формирования рассогласования фаз последующих прессов 5 с главным преасом 4 имеется схема 21 формирования сигналов, подчиненная каждому из последующих прессов 5 и 20 соединенная на входе с одним из выключателей 6 на каждом из последующих прессов, а на .выходе — с настроечным элементом сдвоенной муфты 13. Кроме того, все схемы формирования соеди- 25 иены на входе с выключателями 6 и 34 на головном прессе. Все выключатели

6 приводятся в действие управляющим кулачком, действующим преимущественно на угле более 180, который свя- - 30 зан с кривошипным валом 20 соответствующего пресса.

При несинхронной работе последующего пресса 5 с головным прессом 4 выходные сигналы выключателя, относя-З5 щегося к данному прессу поступают в соответствующую схему формирования, со сдвигом по фазе. С помощью ячеек

И 29 и 30 определяется направление сдвига.по фазе. Для задания верхне-, 4О го и нижнего предела сдвига по фазе имеется выключатель 34, по этому .он приводится в действие управляющим кулачком, действующим на угле более чем 180, и который соединен с кривошипным валом 20 головного пресса. 45

Кулачок выключателя 34 головного пресса 4 установлен преимущественно симметрично с кулачком выключателя

6. Все выключатели 6 и их соответствующие кулачки расположены так, чтобы при синхронной работе приводились в действие одновременно. Если одним. из последующих прессов 5 достигает.— ся сдвиг по фазе, который больше, чем половина расхождения действующего кулачка 6 или 34, то последователь-. ность импульсов, сформированная в ячейках И 29 и 30 выдается на, подключенный бистабильный мультивибратор 31 и действует как незатухающий сигнал на настроечные элементы 25 или 26, подчиненный соответствующему выходу с целью включения верхнего или нижнего пределов числа.оборотов 8 и 9.

Вариант формирования рассогласовэ. ния в регуляторе представлен на фиг,6. При этом выключатель 34 из фиг.5 и соответствующие входы ячеек

И 29 или 30 заменяются ограничителем длительности импульсов 32, состоящим из элемента задержки, а также из схемы И. Тем самым лишь с определенной длительностью импульсов; сооТ ветствующЕй допустимому сдвигу по фазе прессов обрабатывается последовательность импульсов, сформированная схемой И 29 или 30.

На фиг.7 представлен пример такой же схемы формирования, как на фиг.5.

При этом сдвиг по, фазе всех прессов определяется относительно предыдущего пресса и регулирует так же, как и на фиг.5, число оборотов или. фазы соответствующего пресса. Из этого следует, что выключатель 34 можно использовать только для соответствующих двух соседних подключенных прессов и потому он повторяется несколько раз.

Признано изобретением по реЗультатам экспертизы осуществленной Ведомством по изобретательству

Германской Демократической Республики.

1065245

1065245 р,.т

Составитель В.Стоколов

Редактор Т. Колб ТехредЛ. Пилипенко Корректор О. Билак

Заказ 10975/19 Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ."Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4