Устройство для автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала

Устройство для автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 4168 69

Союз Советских

Социалистическиг

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 31.05.72 (21) 1795028/28-12 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 05.11.75 (51) М. Кл. А 43d 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 675.055.6 (08i8.8) (72) Авторы изобретения А. И. Комиссаров, Г, В. Золин, Г. П. Сироткин и В. В. Жуков (71) Заявитель Московский технологический институт легкой промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИИ

РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПО КРАЮ МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к машиностроению для легкой промышленности, в частности к ориентации рабочего инструмента, например резака вырубочного пресса, и может найти применение в тех областях промышленности, где требуется ориентация рабочего инструмента по краю материала или детали.

Известное устройство автоматической ориентации рабочего инструмента, например иглы швейной машины, представляет собой следящую систему и содержит датчик положения края материала, распределительное устройство и исполнительный механизм. Ось рабочего инструмента и датчик положения края материала или детали расположены на заданном расстоянии друг от друга, которое должно превышать определенное наименьшее значение, зависящее от вида выполняемой технологической операции. В процессе ориентации это расстояние не изменяется.

Направление, величина и скорость перемещения инструмента в горизонтальном направлении зависят от положения датчика относительно края материала или детали. Ориентация инструмента считается выполненной после окончания переходного процесса, когда сигнал рассогласования на входе датчика становится равным нулю. Известное устройство ориентации инструмента характеризуется наличием наименьшего допустимого расстояния между инструментом и датчиком, приводящего в случае применения такого устройства для ориентации резака вырубочного пресса к увеличению расхода материала; отсутствием автоматической связи между инструментом и датчиком, которое приводит к ошибкам ориентации инструмента при случайных внешних воздействиях на инструмент.

Описываемое устройство снабжено следя10 щей системой за положением инструмента.

Это повышает экономию материала.

На фиг. 1 показана схема описываемого устройства; на фиг. 2 — статические характеристики следящих систем за положением

15 края материала и положением инструмента; на фиг. 3 — возможные исходные положения устройства автоматической ориентации и инструмента относительно края материала.

Устройство автоматической ориентации ра20 бочего инструмента состоит из двух частей: пневмогидравлической системы слежения за краем материала и гидравлической системы слежения за положением инструмента. Пневмогидравлическая следящая система включа25 ет в себя пневматический датчик границы разруба, состоящий из корпуса 1 с соплом 2, укрепленного в корпусе 1 сильфона 3 и следящего сопла 4. Подвижное донышко сильфона 3 соединено с плунжером четырехщеле30 ваго следящего золотника 5, на выходе кото476869 рого включен гидроцилиндр 6. Поршень 7 гидроцилиндра может перемещать подвижную часть устройства ориентации относительно каретки 8. Воздух подается в пневмогидравлическую следящую систему через распре- 5 делительный клапан 9, Гидравлическая следящая система включает в себя механический датчик положения инструмента (подпружиненный щуп) 10, воздействующий на плунжер четырехщелевого золотника 11. Кулачок 12 1з датчика 10 переключает распределительный клапан 13, включенный параллельно с регулируемым дросселем 14. Золотник 11 управляет работой исполнительного механизма (гидродвигателя) 15, который через механическую 15 передачу винт-гайка 16 может перемещать подвижную каретку 8. Гидродвигатель 15 подключается к золотнику ll через клапан

17. На каретке 8 укреплен технологический контакт 18. Вырубание деталей пли загото- 2 вок из материала 19, закрепленного на столе

20 пресса, производится резаком 21.

При включении клапана 9 сжатый воздух поступает в камеру управления клапана 17, переключая его в положение, противоположное указанному на чертеже (см, фиг. 1), а также в измерительную камеру пневмодатчика, образованную корпусом 1 датчика и сильфоном 3. В результате начинают работать обе следящие системы. Пневмогидравлическая следящая система за краем материала обеспечивает перемещение датчиков положения края материала (сопла 4) и инструмента (щупа 10) к краю материала. Гидравлическая следящая система за положением инст- З5 румента обеспечивает перемещение инструмента. Каждая из следящих систем характеризуется статической зависимостью скорости перемещения исполнительного органа от величины сигнала рассогласования на ее входе. 40

На фиг. 2 показаны апроксимированные кривые статических характеристик обеих следящих систем, и приняты следующие условные обозначения;

á — величина открытия сопла 4 (точка 46 а — сопло полностью открыто, точка б— полностью перекрыто материалом);

V — скорость перемещения поршня 7 относительно каретки 8;

62 — 1величина перемещения плунжера зо- 50 латника 11 щупом 10 при нажатии на него инструмента 21;

U2 — скорость перемещения каретки 8 относительно стола 20.

За положительные направления перемеще- 55 ния 62 и скоростей U и V2 принимается направление справа-налево (см. фиг. 1).

В начальный момент времени при включении клапана 9 возможны четыре комбинации предельных величин сигналов рассогласова- 5З ния двух следящих систем: АГ, БВ, AB и SB, которые соответствуют взаимным расположениям материала 19, инструмента 21 и подвижной части устройства ориентации с двумя датчиками. Возможны и проме>куточные 65 положения. Наиболее вероятными являются положения АГ и БВ. Из любого исходного положения движение каретки и подви>кной части устройства начинается в сторону уменьшения величины соответствующего сигнала рассогласования, т. е. к точке 0 на статических характеристиках (см. фиг. 2). При этом ведущей является подвижная часть устройства. Движение осуществляется до тех пор, пока сопло 4 не займет нейтральное положение относительно края и материала, а инструмент 21 — относительно щупа 10 (позиция

00 на фиг. 3). Это означает, что из любого положения инструмент автоматически перемещается к краю материала (при наличии последнего) и ориентируется относительно него.

Пусть, например, сопло 4 перекрыто материалом 19, а щуп не нажат (исходное поло>кения АГ на фиг. 3). В этом случае при включении клапана 9 в измерительной камере датчика положения края материала давление воздуха повышается, и сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 в крайнее правое поло>кение. Правая полость гидроцилиндра 6 соединяется с нагнетающей магистралью, а левая — со сливной. Поршень 7 вместе с подвижной частью устройства перемещается влево до тех пор, пока край материала 19 частично не откроет следящее сопло 4. При этом давление воздуха в измерительной камере датчика падает, сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 влево, и подвижная часть устройства устанавливается относительно границы разруба.

Гидравлическая следящая система управляет перемещением подвижной каретки 8 с укрепленным на нем резаком 21. При разомкнутой следящей системе (HLT контакта между щупом 10 и резаком 21) плунжер золотника 11 находится в крайнем левом положении, а клапан 13 открыт. Рабочая жидкость из нагнетающей магистрали направляется в одну из полостей гидродвигателя 15.

Другая полость соединяется по сливной магистрр а л ью.

Гидродвигатель начинает вращаться и перемещает через передачу винт — гайка 16 подвижную каретку 8 вправо. Пневмогидравлическая следящая система в это время обеспечивает ориентацию подвижной части устройства вместе со щупом 10 относительно края материала. При нажатии резака 21 íà щуп

10 клапан 13 переключается кулачком 12, направляя поток жидкости из сливной полости гидродвигателя 15 через регулируемый дроссель 14. В результате этого перепад давления жидкости в рабочих полостях гидродвигателя 15 уменьшается. Скорость вращения двигателя, а следовательно, и скорость перемещения каретки 8 падает.

Величина скорости перемещения каретки 8 после срабатывания клапана 13 зависит от настройки дросселя 14. Снижение скорости перемещения каретки необходимо для уменьшения общего времени ориентирования и для

476i869 улучшения качества переходного процесса в гидравлической следящей системе.

При дальнейшем движении каретки 8 щуп

10 начинает перемещать плунжер золотника

11, замыкая систему слежения за резаком 21.

Перемещение плунжера золотника 11 приводит к уменьшению скорости и останову каретки 8. При этом резак 21 устанавливается в определенное положение относительно подвижной части устройства, которая ориенти- 1П рованна в свою очередь относительно края материала. После окончания процесса ориентации резака 21 относительно края материала клапан 9 переключается в положение, показанное на чертеже. Клапан 17, возвраща- 15 ясь в исходное положение, перекрывает подводящие магистрали гидродвигателя 15, фиксируя тем самым положение резака 21 относительно материала 19, Кроме того, входное сопло 2 пневмодатчика соединяется с ат- 20 мосферой. При этом давление воздуха в измерительной камере датчика падает, и сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 в крайнее левое положение, соединяя левую полость гидроцилиндра 6 с нагнетающей маги- 25 стралью, а правую — со сливной. Поршень 7 вместе с подвижной частью устройства ориентации перемещается в крайнее правое положение, освобождая поле материала для вырубания детали. В крайнем правом положе- з нии поршня 7 срабатывает технологический клапан 17, формирующий сигнал на пуск устройства вырубки. После вырубания очередной детали или заготовки цикл работы повторяется. При этом ориентация инстр1 мента производится по краю материала, образованному резаком при вырубании предыдущей детали.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала, например резака вырубочного пресса. содержащее следящую систему за краем материала, состоящую из датчика положения края материала, распределительного устройства и исполнительного механизма, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения экономии материала, оно снабжено следящей системой за положением рабочего инструмента, состоящей из датчика-преобразователя и подключенного к нему исполнительного механизма, причем датчик-преобразователь жестко связан с исполнительным механизмом следящей системы за краем материала, à 1lсlloлнителbный механизм следящей системы за положением рабочего инструмента кинематически связан с исполнительным механизмом следящей системы за краем материала.

476869

fy1>y2 г

АГ

Рог., Составитель Г. Золин

Техред Е. Подурушина

Корректор Л. Котова

Редактор Л. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2344(7 Изд. № 1627 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5