Устройство для дискретного позиционирования рабочих органов

Устройство для дискретного позиционирования рабочих органов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВЕЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»>954215

Ф

Ф г

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.03.81 (21) 3260274/29-15 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 27 В 5/00

В 27 В 5/29

В 27 В 29/00

Гееудерствеввмй квмнтет IIo делам лэверетеннй и аткрмтий

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 (53) УДК 621.934. .321.21.681.14

-523.8 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Кузнецов

Московский лесотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Изобретение относится к деревообрабатывающему машиностроению и может быть использовано для создания позиционных гидроприводов и систем управления ими в дерево- и лесо -обрабатывающем оборудовании.

Известно устройство для дискретного позиционирования рабочих органов, включающее выполненный в виде гидропозиционера привод перемещения рабочего органа, гидрораспределители с электромагнитным управлением и электрическую систему управления с имеющим выходные реле шифратором и кнопками управления 11).

Данное устройство обладает недостаточно высокой разрешающей способностью, обусловленной относительно малым число дискретных положений выходного штока гидропозиционера и, как следствие, недостаточно высокой точностью позиционирования. Цель изобретения — повышение разрешающей способности, точности позиционирования и удобства эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что система управления снабжена дополнительными шифраторами, величины ходов поршней гидропозиционера кратны числам двоично-десятичного взвешенного кода и образуют тетрады десятичных разрядов, каждому из которых соответствует отдельный шифратор десятичного кода в двоично-десятичный взвешенный код.

На фиг. 1 показана принципиальная гидрокинематическая схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема устройства применительно к гидропозиционеру, содержащему восемь поршней.

Гидропозиционер представляет собой стальную гильзу, в которой последовательно и соосно расположены подвижные поршни 1 — 8, взаимосвязанные ограничителями ходов: ход каждого последующего поршня ограничивается штоком предыдущего. Выходной шток 9 позиционера жестко связан с перемещаемым рабочим органом 10.

Ходы поршней выбраны кратными числами двоично-десятичного взвешенного кода с «весами» а =1; а =2; аэ=2 и а.4=4, причем сумма этих чисел равна 9.

Первые четыре поршня (1, 2, 3 и 4) образуют тетраду младшего разряда, например единиц. При этом ходы поршней будут соответственно равны: первого 1 мм, 954215 второго — 2 мм, третьего — 2 мм и четвертого — 4 мм, а их суммарный ход 1 + 2 -1+ 2 + 4 = 9 мм, что позволяет запрограммировать любое перемещение от 1 до 9 мм с дискретностью в 1 мм.

Следующие четыре поршня выполнены с ходами 10, 20, 20 и 40 мм (т.е. ход каждого из них в 10 раз больше хода соответствующего поршня предыдущего разряда) и образуют (в нашем примере) тетраду десятков. Суммарный ход этих четырех поршней равен 90 мм (10 + 20 + 20 + 40 = 90), что позволяет запрограммировать любые перемещения в диапазоне от 10 до 90 мм.

Штоковая полость позиционера постоянно соединяется с напорной линией 11 гидросистемы, питаемой насосом 12 постоянной производительности.

Полости отдельных поршней могут соединяться с напорной 11 или сливной 13 линиями гидросистемы посредством двухпозиционных гидрораспределителей 14 с управлением от электромагнитов Эм l — Эм 8 (номер электромагнита соответствует номеру поршня гидропозиционера).

В зависимости от состояния электромагнита двухпозиционного гидрораспределителя соответствующий поршень занимает одно из двух устойчивых положений, отличающихся на величину хода. При включении электромагнита (кодовая команда «1») полость соединяется с давлением и соответствующий поршень выдвигается на величину своего хода. Если электромагнит обесточен (кодовая команда «О»), то соответствующая полость соединяется со сливной линией гидросистемы и поршень втягивается.

Ход выходного штока позиционера, выполненного заодно целое с последним поршнем, складывается из суммы ходов отдельных поршней и может быть представлен выражением у r д .lg +Х .1у)1 вых= (2 где у, - величина хода поршня младшего разряда или разрешающая способность позиционера;

a; = (1, 2, 2, 4) — вектор, кодирующий веса ходов отдельных поршней позиционера;

Х -векторы состояний двухпозиционных гидрораспределителей соответственно разрядов единиц и десятков (npHHHMBIoT значения 0 или 1).

При необходимости расширения диапазона перемещений гидропозиционер должен быть дополнен одним или несколькими (до четырех) поршнями с ходами, кратными

10 мм (т.е. разряда сотен).

Благодаря принятому построению ходов поршней величина перемещения выходного звена (штока) позиционера может задаваться поразрядно в обычной десятичной системе счисления.

Устройство задания величины перемещения (фиг. 2) состоит из двух одинаковых шифраторов десятичного кода в двоичнодесятичный, выполненных, например, в виде диодных матриц 15 и 16, подключаемых к общему источнику постоянного тока — выпрямителю 17. Каждая матрица состоит из девяти или десяти вертикальных шин 18, к которым подключаются замыкающие контакты кнопок «1» — «9» управления, соответ10 ствующих значащим цифрам от 1 до 9 (кнопка «О» подключается без шины), и четырех горизонтальных (выходных) шин 19, к которым подключаются катушки электромагнитных реле Рl — Р4 (разряда единиц) или Р5 — Р8 (разряда десятков).

Для исключения ложных срабатываний вертикальные шины, начиная с пятой, соединяются с горизонтальными посредством полупроводниковых диодов (вентилей) 20.

Шифратор единиц (матрица 15) служит

2о для ввода (задания) единиц величины перемещения шифратор десятков (матрица 16)для задания десятков.

Замыкающие контакты реле Р l — Р8 находятся в силовой цепи и коммутируют катушки электромагнитов соответствующих гидрораспределителей.

Устройство работает следующим образом.

Например, необходимо переместить рабочий орган в позицию, соответствующую координате xz = 95 относительно выбранного начала отсчета (Х=О). Для этого оператор (предварительно сбросив ранее набранную информацию нажатием на кнопку

КС) нажимает на кнопку «9» в разряде десятков (на матрице 16) и кнопку «5» на з матрице „азряда единиц. При этом сработают и встанут на самоблокировку реле

Рl и Р4 младшего разряда (условно названного разрядом е "ц) и реле Р5, Р6, Р7 и Р8 разря .а десятков.

В результате сработают электромагниты

Эмl, Эм4, Эм5, Эм6, Эм7 и Эм8 и рабочая жидкость поступит в полости соответствующих поршней l. 4, 5, 6, 7, 8 гидропозиционера. При этом шток позиционера переместится в положение, определяемое суммой ходов

4 перечисленных выше поршней

Хз = 1 + 4 + 10 + 20 + 20 + 40 = 95,0 мм

Для сброса информации в каком-либо разряде оператору достаточно нажать кнопку, соответствующую цифре «О>, При этом разрывается цепь питания матрицы и все реле данного разряда обесточиваются.

Для сброса информации во всех разрядах одновременно служит кнопка КС, при нажатии на которую разрывается цепь питания всех матриц.

Принцип работы устройства не изменится, если применить более совершенные двухпозиционные гидрораспределители с двумя электромагнитами по краям, а вместо обыч954215 ных реле — двухобмоточные с магнитным самоудержанием контактов.

Разрешающая способность и точность позиционирования в предлагаемом устройстве повышаются благодаря тому, что ход поршня младшего разряда у, может быть выполнен достаточно малым (например 0,1 или

0,5 мм) без увеличения габаритов позиционера в целом (так как ходы поршней тетрады младшего разряда не зависят от ходов поршней старших разрядов).

Удобство эксплуатации достигнуто благодаря тому, что ввод размера осуществляется поразрядно, в привычной для оператора десятичной системе счисления, путем нажатия одной из десяти кнопок в каждом разряде вводимого числа.

Формула изобретения

Устройство для дискретного позиционирования рабочих органов, включающее выполненный в виде гидро поз иционера привод перемещения рабочего органа, гидрораспределители с электромагнитным управлением и электрическую систему управления с имеющим выходные реле шифратором и кнопками управления, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, точности позиционирования и удобства эксплуатации, система управления снабжена дополнительными шифраторами, величины ходов поршней гидропози-!

О ционера кратны числам двоично-десятичного взвешенного кода и образуют тетрады десятичных разрядов, каждому из которых соответствует отдельный шифратор десятичного кода в двоично-десятичный взвешенный

I5 код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 414083, кл. В 27 В 5/00, 1972 (про2о тотип).

954215

Составитель В. Китаев

Реда кто р Н. Без родна я Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6159/11 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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