Механизм управления станка для резки изделия м.г.ураевского

Механизм управления станка для резки изделия м.г.ураевского

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Механизм управлеиия стайка для резки изделия содержащие статор с радиаяыаат каналакш для соединения их с энергоносителем и с исполнительными органами, коаксиально расположенный в нем ротор с радиальными отверстиями и систему, регулировайия , о т л и ч а ю щ и И с я тем, что, с цельк) повышения надежности управления, внутренняя поверхность статора и ротор выполнены в виде усеченных конусов, а ротор имеет канавки различной длины, расположенные в разных плоскостях и сдвинутые по фазе, причем сдвиг по фазе соответствует последовательности, а длина канавок - времени сраб атывания исполни тел biioro органа. т с |ЭО, х : оsj

цу Of):

СООЗ СОВЕТСНИХ 1(ИДДИСТИ (ЕСНИХ

РЕСПУ(5ЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ) " ь1|рАд:.: .;" ь."

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Й ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3322658/29-33 (22) 27.07. 81

I (46) 30.04.84. Ввл. Ю 16

72) М l ураевский (71) Киргизский горно-металлурги кий комбинат (56) .1. Авторское свидетельство ССС

В 121321, кл. F 15 В 13/01, 1959 (прототип) . (54). MRKAHH38 УПРАВЛЕНИЯ CTA К

АНКА ДЛЯ

РЕЗКИ ИЗДЕЛИЯ. М.ГеУРАЕВСКОГОе (.

57} 1 Механизм управления станка для резки изделия, содер ащи с радиальными каналами дл я соедине3(5D 15 В 13/07 В 28 О 1/04 ния их с эн энергоносителем и с исполните льными органами, коаксиально с иальрас сположенный в нем ротор с рад ными отверстиями и систему регу лирования, о т л о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повышения .надежности ть управления, внутренняя поверхнос статора и ротор выполнены в виде имеет усеченных конусов, а ротор канавки различной длины, располснкенные в разны» плоскостях и сдвинутые по фазе, причем сдвиг хю фазе соответствует .последовательности, а длина канавок - времени срабатывания исполнительного органа.

1089307

2. Механизм по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что ротор и статоо

Изобретение относится к механической обработке. полупроводниковых материалов, в частности к разрезанию монокристаллов кремния иа пластины.

Наиболее близким к предлагаемому 5 является устройство, содержащее статор с радиальными каралами для соединения их с энергоносителем н с исполнительньвм органами, коаксиально расположенный в нем ротор с ради- 1О альными отверстиями и систему регулнроваиия (1) .

Недостатком известного устройства является низкая надежность управления.

Цель изобретения - повышение на« дежности управления.

Поставленная цель достигается тем, что в механизме управления ставка для резки изделия, содержащем статор с радиальными каналамн для 20 соединения их с энергоносителем и с исполнительнымн органами, коаксиальио расположенный в нем ротор с радиальными отверстиями и систему регули. рования, внутренняя поверхность ста- 25 тора и ротора выполнены в виде усеченных конусов, а ротор имеет канавки различной длины, расположенные в разных плоскостях и сдвинутые по фазе, причем сдвиг по фазе соответ- у) ствует последовательности, а длина канавок — времени срабатывания ис ууолнительного органа.

Ротор н статор выполнены сос- тавными и подпружинены один относительно другого.

На фиг. 1 показан прилагаемый станок, общий вид разрезу на фиг.2структурная схема станка; на фиг.3механизм УпРавления, общий вид, раз- 4О

yes; на фиг. 4 †;одна. пара составных частей статора и ротора, общий виду на фиг. 5 -разрез A-А на фиг.4; на фиг. 6 — 12 — составные части ротора, в плане (пример расположения канавок и отверстий в роторе)" 45 на фиг. 13 - развертки боковых поверхностей составных частей ротора и цикдограмма работы механизмов станкау на фиг. 14 — пример выполнения электрической схемы управле- 50 ааа станка.

Станок резки содержит станину 1 е направляющими 2, головку 3 с режущим инструментом 4, при этом головка расположена на суппорте 5, который 55 имеет воэможность перемещения по выполнены составными и подпружине» ны один относительно другого.

I стойке 6 и снабжен гидравлическиммеханизмом 7 со штуцерами 8 и 9..

На суппорте также установлен механизм 10 вращения головки 3 ° . На на правляющих 2 расположены суппорт продольной подачи заготовки, состоящий as двух соединенных между собой пневмо-или гидромембранных исполнительных механизмов ll и 12.Пневматический нли гидравлический исполнительный механизм 7 состоит из корпуса со штуцерамн 13 и 14 и мембраны 15, изготовленной из упругоГо материала, например резины, которая обеспечивает перемещение суппорта и заготовки 16, закрепленной на оправке 17, с помощью вакуума, который подается через штуцер 18 при этом оправка 17 штоком 19 соединена с мембраной .15, с обеих. сторон которой расположены две уравновешенные пружины 20 и 21.

Пневмо-илн гидравлический исполнительный механизм 12 состоит иэ корпуса со штуцером. 22, мембраны. 23, пружины 2 и штока 25, который соеди- . нен с механизмом 11 и пружиной 24, прижимает его к направляющим. Оправ.ка 17 снабжена механизмом 26 нрижима, выполненным аналогично механизму 12 и состоящим as корпуса со штуцером 27, мембраны, пружины, которая через шток 28 прижимает оправку

17 к направляющей 2.

Станок также снабжен механизмом

29, прижима заготовки 16 к направляющим 2, выполненным аналогично механизму 12 и состоящим из корпуса, установленного на кронштейне 30 со штуцером 31, пружиной и мембраной, которые штоком 32 прижимают заготовку к направляющим, на которых уста" новлен ограничитель продольной подачи оправки, выполненный из болта

33 и контргайки 34. Станок также снабжен ограничителем 35 продольной подачи заготовки, который выполнен в виде вакуумной присоски, при этом вакуум подается через штуцер 36, а ограничитель кронштейном соединен со штоком 37, снабженным буртиком

38> а пружиной 39 ограничитель подпружинен относительно стайины.

Шток 37 .проходит через полый винт 40, установленный в.станине, голожение которого определяет.и регулирует толщину отрезаемой пласти ны от заготовки. Полый винт снабжен;

1089307 контргайкой 41, которая фиксирует положение винта. Шток 37 соединен с пневмо- илн гидромембранным механизмом 42 перемещения ограничителя

35, состоящим из корпуса, мембраны со штуцерамн 43 н 44. Механизм 42 снабжен измерительным прибором

45 для контроля положения ограничителя 35, что равноценно измерению толщины отрезанной пластины.

Полый винт 40 может быть снабжен 10 механизмом вращения, который может иметь автоматическое управление, датчиком на выдачу сигнала на коррек. цию толщины пластины может служить прибор 45 (автоматическое управле- 15 ние полым винтом не показано).

Станок снабжен механизмом 46 управления, который состоит из восьми пар составных частей статора и ротора 47-48, 49-50, 51-52,53-54, 55-56, 57-58, 59-6 О, 6 1-62, при этом от 20 верстия 63 в статорах соответствующих пар соединены трубопроводами с исполнительными механизмами станка через штуцеры 31,14,13,22,27,44, 43,36 соответственно,.отверстия 64 соединены с системой сжатого воздуха (не показана), отверстие 65 .соединено с системой моющей жидкости (не показана), а отверстие бб - с вакуумной системой (не показана)-. Все частиЗ0

° ротора закреплены на валу, который. также может быть сборным и состоять иэ отдельных звеньев 67, снабженных буртиками 68, на .которые опирается пружина 69, которая прижимает .ротор к статору. Роторы закреплены на . звеньях вала, например, с помощью шлицевых соединений (не показано).

Роторы 48,50,52,54,56,58,62 снабжены отверстиями 70 и канавками 71, 40 а все роторы снабжены. выточками

72, в которых расположены пружины

69. Ка боковых поверхностях роторов выполнены по меньшей мере по одной канавке 73.и 74, которые не замкнуты 45 между собой и расположены в разных плоскостях.

На боковых поверхностях роторов могут быть выполнены по две и более верхних и нижних канавок, как mao показано фнг.5 звена 49-50 для:... управления исполнительным механизмом ll для отвода и подачи заготовки

lб. При этом канавки 73 и 74 различных.роторов сдвинуты друг относитель но:друга в соответствии с заданной программой.

Для конкретного примера приведена циклограмма íà фнг. 13 и планы рото-, ров на фиг. 5-12. Указанные углы сдвига канавок друг относительно 60 друга, расположения канавок по боко( ой поверхности, а. также количество . веньев ротора и статора не являются обязательным и могут быть изменены в зависимости от изменения программ управления станком, количества энергоносителей. Ротор и статор могут быть выполнены иэ одной вари ротора и статора, однако это приводит к усложнению технологии, . так как изготовление одного, относительно длинного, звена статор - ротор потребует нх изготовления с очень высокой точностью для обеспечения плотного прилегания боковых поверхностей статора и ротора, при наладке исключит возможность изменения расположения канавок друг относитель. но друга. Выполнение ротора изсборных деталей и закрепление этих делителей на сьорном валу, например на шлнцевых соединениях, позволит изменять расположение канавок друг относительно:друга или заменять отдельные детали ротора с другим расположением канавок в зависимости от требуемой програввы управления.

Статоры стянуты между собой фланцами 76 и 77 и шпильками 78.фланец 76 снабжен отверстием 79, которое соединяет через полости между роторами, через канавки 70, выточки 71 и отверстия 75 канавки 73 с атмосферой. Механизм 46 управления снабжен приводом 80 вращения ротора, например, в виде электромотора постоянного тока. Станок снабжен гидравлической системой 81, которая состоит из бака 82, насоса 83 с .приводом 84, выполненного, например, в виде элентромотора, регулятора 85 давления, золотников 86 и 87 с механизмами

88 и 89 управления, например, в виде электромагнитов. Гидравлический механизм снабжен регуляторами 90 и 92 скоростей перемещения головки 3, например, в виде игольчатых вентилей, Вакуумная линия оправки 17 снабжена запорным органом 92, например, в виде вентиля и электромонтажным вакууметром 98.

Для обеспечения автоматической работы станок снабжен конечнЫми выключателями 93 и 94 крайних положений головки 3, 95 крайнего положения суппорта, 96 и 97 исходного и промежуточного положения ротора механизма управления, I для подключения на станок воздуха, жидкости и вакуума станок снабжен вентилями 99 — 1.01, а для ручного управления механизмами 29,26,12 прижима заготовки, оправки заготовки и суппорта пневматические линии этих механизмов снабжены переключателями воздуха, например, трехходовыми кранами 102-104. Станок также снабжен пультом управления, электрическая схема которого приведена на фиг.14, в состав которой входят следукяцие элементы: А - автомат включения схема; ЛН вЂ” лампа контрольная наличия напряжения; РП вЂ” пусковое реле схеме

1089307 управления1 JIG — лампа контроля работы схемы КП вЂ” кнопка пусковая схемы упрарленияу КС вЂ” кнопка отключения схемы управления; КВС вЂ” конечный выключатель 95 крайнего положения суппорта; КВ1- конечный вы-. ключатель 93 исходного положения головки Зу Р(— реле конечного выключателя КВ), Л - лампа контроля положейня головки 3 . в исходном положении; КВ - конечный выключатель

96 исходного йоложения ротора механизма 46 управления; Р— реле конечного выключателя КВ ; Л вЂ” лампа контроля положения механизма управления в исходном положении; NIl- 15 пускатель привода 80 механизма 46 управления; K> — кнопка опробования привода 80 механизма управления; КВ - конечный выключатель. 94 - окончание реза заготовки 16; КВ6Π— конеч-2р ный выключатель 97 промежуточного положения остановки ротора; Р— реле конечного выключателя КВ6О;

ЭКВ - электроконтактный вакууметр

98; ЭМ - электромагнит 88 золотника .86) ЭИ - электромагнит 89 золотника 87; К вЂ” ключ опробования управления механизма и выбора режимау

К - клни выбора режима; КП1 и КС кнопки пуска и остановки привода

10 вращения головки 3; КП и КС кнопки пуска и остановки привода 84 гидронасоса 83.

Работа электрической схемы.

Автоматом А включают схему управления, при этом загорается лампа Л, кнопкой КП напряжение подают на схему управления, загорается лампа

Л, и если ротор механизма 46 управления находится в исходном положении, загоРаютсЯ лампы Ла и Л, замкнУтые 40 конечные выключатели КВ -(46) и КВ (93). Если лампа Л не загорится, то вручную кнопкой К, включают пускатель ИП привода 80 и возвращают ротор

Механизма 46 управления в исходное 45 положение, заикнется конечный выключатель КВ, и загорится лампа Ло

Если же загорится лампа Л, то кнопкой КП, включают пускатели

ИП, привод гидросистемы 81 и пово- 5О ротом ключа в положение Н возвращают головку в исходное положение, заикнется КВ (93), загорится лампа

Л . После установки заготовки 16 на направляющие 2 кнопкой КП включают пускатель ИП1 привода 10 головки 3 и вентилями 99, 101 на станок подают воздух, воду и вакуум.

Ключ К1 переводят в положение .Авт.,. ИП отключен, так как КВ (94) разомкнут и замкнут КВО (96), а сЛедовательно, разомкнут Р, Ротор механизма 46 управления остайовлен.

Ключ К переводят в положение

Ь... Авт., электромагнит ЭМ отключен, электромагнит ЭИ1 включен по цепи 65

Р1 и ЭКВ (после установки заготовки и прижатия ее к присоске ограничителя

35 электромагнитный вакууметр замкнет контакт ЭКВ).

После начала разрезания заготовки конечный выключатель КВ размыкает контакты, но реле Р включено по цепи Р4 -Рр

После окончания разрезания замы. кается КВ и включается МП привода ротора механизма 46, отключаются

КВ и Р« а следовательно, электро-. магнит ЭМ и реле P,,ãàñíåò лампа

Л(. Прн повороте ротора .срабатывают исполнительные механизмы станка.

После поворота ротора механизма 46 управления на заданный угол (например, 60,) замыкается контакт конечо ного выключателя КВ6 (97), включается реле Pea отключается ИП, ротор останавливается н включается

ЭМ, головка 3 начинает возвращаться в исходное положение, КВ> отключается и после возвращения в исходное положение замыкается КВ и вклю1 чается Р и МП. Электромагнит ЭМ не включается, так как ЭКВ разомкнут (пластина обращена с присоски ограничителя и вакуум снизился), а ротор механизма управления продолжает вращение и соответствующие исполнительные механизмы станка также продолжают обрабатывать.

После возврата ротора в исходное положение замыкается КВ и включается Р МП отключается, ротор остаиав ливается, включается Р1, исполнитель ные механизмы станка .обрабатывают и подают заготовку 16 до ограничителя 35, присоска которого закрывается, контакт ЭКВ замыкается н выключается

ЭМ,, начинается отрезание следующей пластины.

Цикл повторяется.

При переводе ключа К в положение Ручн. схема обеспечивает отрезание одной платины. Схема отключается кнопкой Ко и автоматом A. Схема позволяет проводить опробование всех, механизмов вручную при наладке или опробовании перед началом работы.

Работа механизма управления.

Работа предлагаемого механизма управления заключается в том, что отверстия 63 в статоре, соединенные со штуцерами соответствующих исполнительных механизмов стана, при повороте ротора соединяются поперечно то c oäíîé 73 (74),то с другой 74(73) канавками, расположенными на различных расстояниях от края звена ротора, сдвинутых друг относительно друга по боковой поверхности звена ротора и не. соединяющихся между собой

Ф при этом другие отверстия 64, тех же звеньев статора соединены, например,с системой сжатого воздуха,а

1089307 8

3 и оставляют ключ К в положение П, головка устанавливается в исходном положении. Винтом 40 устанавливают заданную толщину пластины, контролируя по прибору 45. Суппорт с оправкой 17 вручную подают до соприкосновения с режущим инструментом 4 и бол. том 33, гайкой 34 устанавливают минимально возможный концевой отход (менее толщины одной лластины) . От10 водят суппорт назад, заготовку 16 укладывают на направляющие 2, прижимают к оправке 17 и вентилем 92 соединяют присоску оправки с вакуумной системой. Заготовка присасы)$ вается.

- . Вручную подают суппорт с заготовкой 16 до упора в ограничитель 35. ,Заготовка,16 другим торцом прксасы« .кается к ограничителю 35, контроль присоса осуществляют по вакуумометру 98. 1рехходовыми кранами

102;104 механизма 26,12,29 отсоединяют от система сжатого воздуха и

-соединяют с механизмом 46 управления, 25 -которе закрейт о"равку суппорт к заготовку к направляющим 2. Кнопкой КЙ включают привод 10 вращения .головки 3. Кглочи К к К переводят в положение Аэт., включается .ЭМ1 и механизм 7 придает головке 3 перемещение относительно заготовки 16.

Заготовка раэрезается. В процессе . разрезания заготовки и перемещения одна нз канавок 73 через отверстие

75,канавку 70,полости между звеньямн ротора, отверстие 79 во фланце 76 соединяется с атмосферой. В любом звене статора может быть выполнено и большие двух отверстий, как это сделано в звене 61, в котором отверстие 63 соединено со штуцером 36 вакуумной присоски ограничителя 35, отверстие 66 - с вакуумной системой, а отверстие 65 - с системой моющей жидкости, например водой, при этом нк одна из канавок ке соединена с атмосферой.

На боковой поверхности звена ротора может быть выполнено по несколько канавок, расположенных в одной плоскости, как зто сделано . в звене 50 ротора (фиг.5), на котором выполнены по две канавки 73 и

74, сдвинутых относительно друг друга по боковой поверхности звена

50.

На фиг. 5-12 показано взаимное расположение канавок соответствующих звеньев ротора, которые сдвинутые друг относительно друга. Это располо жение также показано на фиг. 13, на которой показаны развертки боковых поверхнос-.ей звеньев ротора.

Указанные на фигурах числовые значения -взаимного расположения канавок приведены в качестве примера и могут быть выбраны другими в зависимости от т б емо ре у . го времени срабатывания механизмов станка.

Станок работает следующим образом.з

Автоматом А и кнопкой КН включают схему управления, ключ К< устанавливают в положение гаучи. . Если же горит лампа Л, кнопкой К включают привод 80 ротора механизма 46 уп- 40 равления к устанавливают в исходное положение (до загорания. лампы К: ).

Вентилями 99-101 механизм 46 управлеэкя соединяют с системами сжатого воздуха, воды и вакуума. В исходном положении ротора механизма 46 (фкг.13) на присоску ограничителя

35,падают вакуум, механизм 29 прижимает заготовку, механизм 11 в нейтральком положении (воздух в камеры ие подан), оправка заготовки и суппорт закреплены к направляющим, ограничитель 35 в исходном положении (в крайне лравом на фигурах).

Трехкодовыми кранами 102-104 подают воздух иа механизмы 26,12,29 прижима.

Суппорт освобождается от закрепления к направляющим 2, а прижим заготовки 16 поднимается. Кнопкой . KHg включают привод 84 гкдроскстемы @

91 °

Попеременно переключая ключ К в положение В (вперед) и Н (назад). регулируя вентили 90 и 91, устанавливают скорость перемещения головки 65 головки в крайнее (вниз по фиг.l) .положение срабатывает конечный выключатель КВ (94), головка останавливается, а схема включает привод

80 механизма 46.

При повороте ротора механизма 46 на заданный yroa> например 30 через штуцеры 31,14,27 и 43 в механизмы 29,11, 26 и 42 подается сжатый воздух, а через штуцер 44 другая камера механизма 42 соединяется с атмосферой. Воздух воздействует .на гибкие мембраны (механизм 12, мембрана 23), снимают соответствуюие пружины и механизмы 29 и 26 освобождают заготовку и оправку от закрепления к направляющим 2, а механизмы ll и 42 отводят заготовку 16 к ограничитель 35 с отрезанной пластиной от плоскости режущего. инструмента 4. При дальнейшем повороте ротора механизма 46 управления на заданный угол, который обеспечивает время срабатывания механизмов станка

О

Ф например до 60, привод ротора останавливается конечным выключателем

КВ (97), включается электромагнит

ЭМ (85) золотника 87 и головка 3 возвращается в исходное положение и конечным выключателем КВ (93) эноэь включает привод 80 ротора механизма управления 46. При дальнейшем повороте ротора (фиг.13), например до

120, штуцер 36 отсоединяется от, 1089307 вакуумной снстевы и соединяется с системой воды, отрезанная пластина сбрасывается, например, в лоток (не показан), штуцер 43 отсоеднняется от сжатого воздуха и соединяется с атмосферой, а штуцер 44 отсоединяется от атмосферы и соединяется с системой сжатого воздуха, механизм

42 возвращает ограничитель 35 в исходное положение. При дальнейшем повороте, например до 150, штуцер 30

14 отсОеднняется от сжатого воздуха и соединяется с атмосферой, а штуцер

13 соединяется со сжатвум воздухом, механизм 11 штоком 19 через оправку

17 подает заготовку 16 до упора в ограничитель 35.

При дальнейшем повороте ротора,. например до 180, штуцер 36 отсоединяется от воды и соединяется с вакуумной системой, торец заготовки при сасывается к ограничителю.

При повороте ротора до 210 штуцер

13 отсоединяется от сжатого воздуха и соединяется с атмосферой, а на штуцер 22 подается сжатый. воздух.

Яеханизма 29,26 и 12 освобождают от закрепления к направляющим

2 заготовку 16, оправку.17, суппорт, пружины 20 и 21 уравновешивают друг друга и снимают с кронштейна .ограничитель 35 деформации:, которые.возник.-3O ли при подаче заготовки 16 до упора.

При повороте ротора до 240 штуцер 31 отсоединяется от сжатого воздуха и соединяется с атмосферой, а механизм 29 прижимает заготовку 16 35 к направляющим 2.

Ори повороте ротора до. 270 штуцер

27 отсоединяется от сжатого воздуха и соединяется с атмосферой и механизм 26 закрепляет оправку 7 к направляющим 2. При повороте ротора до 300 штуцер 14 вновь соединяется со сжатым воздухом, который,воэдейст вуя иа мембрану 15, перемещает корпус механизма 11 (суппорт) относительно неподвижного штока 19 (оправка 17 прижата), сжимая пружину 21), Прн по. вороте ротора до 330 штуцер 14 отсоеднняется от сжатого воздуха и соединяется с атмосферой, механизм

ll освобождается. Пружины 20 и 21 уравновешивают друг друга и суппорт возвращается назад на какую-то малую величину.

При повороте ротора на 340 штуцер 22 отсоеднняется от сжатого возду ха и соединяется с атмосферой, механизм 12 прижимает суппорт к направляющим 2.

При повороте до 360 срабатывает конечный выключатель КВ< (96), который останавливает привод 80 ротора и подает команду на подачу головки

3 для отрезания следующей пластины. Цикл повторяется. Скорость вращения ротора, длина канавок на боковых поверхностях ротора и их расположение друг относительно друга выбираются в зависимости от времени н последовательности срабатывания механизмов станка и требуемого вре- мени полного цикла отработки.

Изобретение позволяет повысить надежность за счет постоянного притирания поверхностей ротора и статора.в процессе работы, что исключает возникновение зазора между ними, и расширить функциональные возможности за счет обеспечения управления одним механизмом нескольких исполнительных органов и управляемж систем, как от одной, так и от нвсхольких различных систем в любой, заданной последовательности.

1089307

Хоигл еюе сяаюоео XoAFgxu

@Ьг2

1089307

1089307

1089307

1089307

1089307

Составитель Е. Булеков Редактор С.Квятковская ТехредС.Легеэа Корректор Г.Реыетник

Заказ 2900/32 . Тираа 667 Подписное

8ННННН 1осударственного комитета,СССР по делам изобретений и открытия

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

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