Пневмогидравлическое устройство для позиционного управления

Пневмогидравлическое устройство для позиционного управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ь

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено15.05,75 (21)2134437/24 с присоединением эаявки № (23) Приоритет— (43) Опубликованс05.06.77. Бюллетень №21 (4б) Дата опубликования описания 04.08.77

Союз Советских

Социалистических

Республик (»I 561 17О (51) М. Кл

G 05 В 19/44

Г 15 В 21/02

Государственный комитет

Совета Мнннотров СССР оо делам нзооретеннй

N откритнй (53) УДК 621 40 (088.8) (72) Авторы изобретения

И С. Лейкин, И. С. Визиров и А Ф. Новиков

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт деревообрабатываюшего машиностроения (71) Заявитель (54) ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам программного управления и может быть использовано в станкостроении.

Известны пневмогидравлические устройства для позиционного управления, в которых логический блок представляет со бой вычислительное устройство сравнения. а в качестве датчика обратной связи применен преобразователь угла поворота в циф- ровой пневматический код. Для ввода прог- ð раммы в таких устройствах использован блок программы, а для привода исполнительного органа - гидродвигатель, управляемый через гидрораспределитель (11.

Наличие в этих устройствах преобраэова-15 теля угла поворота в цифровой пневматичес». кий код, а в кинематических цепях станков - винтовой пары, снижает быстродействие устройства и его надежность.

Наиболее близким техническим решением 20 к иэобр тению является пневмогидравлическое устройство для позиционного управления, содержащее блок программы, выходы которсь. го подключены к питающим соплам линейки обратной связи, закрепленной на подвижной 25 каретке, связанной с гидродвигателем, полости которого соединены с выходами распределителя, соединенного управляющими входами с выходами логического блока, подключенного к входным каналам устройства и выходу блока программы, считываюш ю головку и блок внутришагового деления(2), Недостатком изьестного устройства является наличие двух измерительных систем точного и грубого отсчета, которые усложняют конструкцию, требуют дополнительных связей и вносят погрешности. Ограничение величины программируемых перемещений такого устройства обусловлено технологической сложностью изготовления гидрав лического точного масштаба большой длины.

11елью изобретения является повышение надежности устройства и точности позиционирования.

Эта цель достигается тем, что в предложенном пневмогидравлическом устройстве для позиционного управления на подвижной каретке установлен связанный с пневмоприводом о;иксатор линейного перемещения, размещенный перпендикулярно линейке о5рат561170 ной связи, на которой параллельно питаю им соплам линейки установлены жесткие упоры с равным шагом. Выход считывающей головк соединен со входом пневмопрквода фиксатора, подвижно скрепленного с блоком Б внутришагового деленкя, установленного на подвижной каретке. Кроме того, жесткие> упоры линейки обратной связи выполнены съемными.

Наличие в такой конструкции связанкого с пневмоприводом фиксатора линейного перемещения, установленного перпекди«улярко направлению движения линейки обратной связи, которая имеет жесткие

1 упоры, установленные параллельно питающим соплам, позволяет исключить ряд элементов и повысить тем самым надежность устройства и уюиичить т нывоть позиционирования.

На фкг. 1 изображена функциональная схема пневмогидравлического устройства для позиционного управления; на фкг. 2фиксатор линейного перемещения с пневмоприводом и ликейка обратной связи.

Устройство состоит из блока программь, l, линейки обратной связи 2, логического д5 блока 3, считываииней гол вин 4, блока внутришагового деления 5, распределителя

B и гидродвнгателя 7, который перемещает подвижную каретку 8 по направляющим станка 9. 30

Блок программы 1 переключается с одной строки на другую по команде Е поступающей, например, в конце обработки заготовки as цикловой системы управлеHRR (на чертеже не показана) е Сигналам> 35 снимаемым с кендой строки блока программы 1, соответствует величина перемещения каретки 8. Установка бра. программы в нулевую цозицию (атрояу) осуществляется по команде Z<, являющефся также коман-,щ дой на реверс каретки от конечного переключателя 10 крайнего положения.

На линейке 2 размещены питающие соп-ла 11 и установленные параллельно им съемные жесткие упоры 12. Число упоров 45

12 равно числу сопел 11, а расстояние между осями сопел равно шагу жестких упоров.

BllDK внутришагового деления 5 установлен на подвижной каретке 8, а его йодвиж- щ иый орган, например шток 13, связан че рез пластины 14 и 15 (фиг. 2) к фланец

16 с подвижным относительно каретки пиевмоприводом 17 фиксатора 18 линейно го перемещения и считывающей головкой 55

4 с приемным соплом 19.

Считывающая головка 4 при передвижении каретки 8 поджимается к линейке 2 к может перекрывать одновременно только одно сопло ll. Таким образом, фиксатор 60

18 и считывающая голзвка 4 разм ицены перпендикулярно оси линейки 2 и могут смещаться относительно каретки 8 вдоль этой линейки связи с помощью штока 13 блока 5.

Фиксатор 18 может смещаться перпендикулярно линейки 2 с помощью пневмопри вода 17, Возврат фиксатора в исходное паложенне происходит под действием пружины 20 при снятии давления воздуха кз полости пневмопривода.

Питающие сопла ll связаны с первой группой выходов блока программы l. Сигналы на этих выходах соответствуют размерам, кратным расстоянию между жбсткими упорами(,2и,... ки), где К - комер упора (питающего сопла), - расстояние между упорами (сопламк).

При считывании информации в каждом цикле позиционирования сигнал, соответствующий размеру Н=К, будет только на одном выходе этой группы выходов блока программы, т.е на одном сопле 11.

Вторая группа выходов блока программы

1, задающая размер f4 в десятично-двоичном коде, связана со входами блока внутришагового деления 5, На этой группе выходов задается размер выдвижения фиксатора 18 н считывающей головки относитещно каретки 8.

На пкевмоприводе 17 укреплен усилитель

21 пневмосигнала со считывающей головки.

4. Выход головки 4 соединен с управляюг щей полостью усилителя 21, а выход пос;— леднего через канал 22 — с пневмоприводом

17 фиксатора 18. Управлякыций сигнал появляется при наползани„:ц головки 4 на питающее сопло 1l,„a .которое в рассматриваемый цикл позиционирования. йодводктся давление сжатого воздуха ут блока программы 1.

Логический блох 3 служит для управления блоком программы 1 к распределителем 6 в зависимости от состоянии внешних сигналов (С - сигнал наличия информации в блоке программы, В - сигнал с выхода пневмоусилнтеля 21 Z - сигнал на начало позиционирования, 2, — сигнал на реверс к гидродвигателя) ° Выходами логического блока 3 служат сигналы Г,Д,E. Он может состоять из двух чеырбхходовых гидрораспределителей 22, 23 с пкевмоуправлением. При подаче сигнала Д гидрораспредглктель 22 перекрыьает нагнета1ельную магистраль 24 а при подаче сигналов Г и F гидрораспределитель 23 переключается в положение, соответствующее требуемому направлению вращения вала гидродвигателя 7.

Пневмогидравлическое устройство для позиционного управления работает следующим образом, При подаче на его вход сигнала 7. на начало позиционирования он переключает блок программы 1 с нулевой на первую строку, на которой запрограммирована величина перемещения каретки Т Н - И

В результате на одном питающем сопле

11 линейки 2, соответствующем размеру щ

Н К (расстояние К-го жесткого упо° 4 ра от нуля отсчета), появляется расход сжатого воздуха. Одновременно на второй группе выходов блока программы, соединенных с блоком внутришагового деления 5 15 появляется сигнал Й в виде параллельного двоично-десятичного кода. B результате поршни блока выдвигают его шток 13 вместе с фиксатором 18 и считывающей головкой 4 относительно каретки 8 на указан- 20 ную величину N

Сигнал Z, кроме блока программы, переключает логический блок 3, на выходе которого появился сигнал Г. который переводит гидрораспределители 22 и 23 в положение, соответствующее ходу гидродвиravens вперед. Каретка 8 вместе с блоком внутришагового деления 5 и считывающей головкой 4 начинает перемещаться по направляющим 9. Как только внутренняя полость головки 4, скользящей но линейке 2, совместится с вытекающей из пи35 ние в этой полости увеличивается, срабатывает усилитель 21 и сжатый воздух с его выхода поступает по каналу 23 под поршень пневмопривода 17. Последний выдвигает иксатор 1:8. Однако движение каретки продолжается дв упора фиксато» ра в жесткий упор 12. После этого кареч» ка останавливается на жестком упоре, расстояние которого от начала отсчета определяется выражением Т = Н - Й . При

М. 45 подаче сигнала 2 на последующее йоэиционирование блох программы 1 переключается на вторую строку. В результате давления питания с сопла XT и со входов блока внутришагового деления 5 снимается. Фиксатор 18 под действием пружины отводится от упора а штог. 13 блокабпод действием подпора воздуха в штжовой полости втягивается в исходное положение вместе со считывающей головкой 4 и фиксатором .

18, Затем давление воздуха с выходов блока программы передается на питающее сопло 11 и на входы блока внутришагового деления. Так как фиксатор отведен от упора, а гидродвигатель 7 находится под давле- ц нием масла, то каретка 8 с вылвинутымя относительно нее па расстояние Я „ считыА ваюшей головкой и фиксатором 18 продолжает ход вперед до следующего запрограммированного упора 12, отстоящего от начала отсчета на расстоянии Т .

Процесс позиционирования каретки повторяется аналогично до тех пор, пока не будет отработана величина Т,, запрог раммированная на последней строке программы 1. Сигнал g от. переключателя 10 к крайнего положения каретки реверсирует гидродвнгатель 8 на ход каретки назад э исходное положение, соответствующее упору 12, установленному на нуле абсолютного отсчета расстояния позиционирования, По атой команде Z „блок программы также устанавливается на нулевую строку, после чего устройство снова готово к работе, В предлагаемом устройстве скорость подачи каретки 8 не зависит DT быстродействия пневмоапдаратов, а зависит тщтько от расхода масла подаваемого в гилродви» гатель 7. Эксперименты показали, что устройство обеспечивает скорость подачи до 15 маймин при разрешающей способности

0,1 мм, т.е. в пять раз выше, чем у про тотипа, Вместе с тем нз-аа отсутствия гидравлической системы точного отсчета надежность предлагемого устройства выше а конструкция проще.

Формула изобретения

1. Пневмогидравлическое устройство для позиционного управления, содерх.ашее блох программы, выходы которого подключены к питающим соплам линейхи обратной связи, закрепленной на подвижной каретке, связанной с гидродвигателем, полости которого соединены с выходами распределителя, соединенного управляющими вхо- дами с выходами логического блока, под ключенного к входным каналам устройства я выходу блока программы, считывающую головку и блок внутрншагового деления, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и точности пдэиционирования, на подвижной каретке установлен связанный с пневмоприводом фиксатор линейного перемещения, размещенный перпендикулярно линейке обратной связи, на которой параллельно питающим соплам линейки установлены жесткие упоры с равным шагом; прпчйл выход считывающей головки соединен с входом пневмопривопа фиксатора, пзпьпл:н..

561170 скрепленного с блоком внутришагового де-л ния, установленного на подвижной каретке °

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что жйсткие упоры линейки обратной связи выполнены съемными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США % 3606817, кл. 9136, 1970 г.

2. Л.:ьбом схем Пневматические системы управления станками, прессамн и другими машинами, М., НИИНМАШ, 1971 г., М 31 (прототип).

561170

Составитель О. Гудкова

Реактор У. Утехина i Техред С„беда Корректор В. Галас

Заказ l572/151 Тираж 109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

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