Устройство для управления положением рабочих органов

(19) (И),а) 4 В 27 В 27/О ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИС ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ юл.У 5лесотехнич ский. 93 (088.8) видетельство СС 27 В 33/00, 197 Автомати ний в де М,: Лес80-83,стааба" аци ево мьпп,11. я пр 54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ, включаю 3 ь(56) АвторскоеР 307897, кл. ВКузнецов В,Мновочных переметывающих станкаленность. 1981,щее исполнительный механизм, имеющий ротор бесконтактный датчик положения рабочего органа и механизмобратной связи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощенияконструкции и повышения точностипозиционирования, механизм обрат 1ной связи выполнен в виде обрати"мой винтовой передачи, винт которой установлен в подшипниках неподвижно в осевом направлении и соеди"нен одним концом с гайкой, закрепленной в перемещаемом рабочем органе, а другим концом - с ротором бес"контактного датчика положения рабочего органа.5 1 О 15 20 35 40 45 50 55 1 гИзобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и:может быть применено в станках счисловым программным управлением.,Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности позиционирования.На фиг.1 показана принципиальнаягидрокинематическая схема устройства; на фиг.2 - диаграмма измененияскорости в процессе позиционирования; на фиг.3 - структурная схемаустройства;.на фиг.4 - лринципиальная электрическая схема,Перемещение рабочего органа,(суппорта) 1 по направляющим 2 осуществляется исполнительным механизмом(гидроцилиндром) 3 (фиг.1).Контроль величины перемещений синдикацией текущей координаты на панели индикации производится с по- вмощью бесконтактного датчика положения рабочего органа (сельсина) 4,установленного соосно с винтом 5 обратимого винтового механизма обрат. - .ной связи, Гайка б винтового механизма закреплена в суппорте 1, а винт5 смонтирован в оадиальноупорных шарикоподшипниках 7 неподвижно в осевом направлении. При поступательномперемещении суппорта с гайкой винт5 поворачивается в шарикоподшипниках: перемещению на шаг резьбы Б соответствует один полный оборот винта 5 и связанного с ним посредствомбеззазорной муфты 8 ротора сельсина 4.Для исключения зазоров в винтовоммеханизме обратной связи гайка 6 выполняется из двух полугаек, одна изкоторых имеет возможность осевой регулировки.Гидросистема устройства питаетсяот насоса 9 постоянной производительности,Для управления направлением перемещения и остановкой в заданном положении в напорной линии установлентрехпоэиционный реверсивный гидрораспределитель 10 с электромагнитамиЗм 1 и Зм 2. Когда оба электромагнитаобесточены, плунжер гидрораспределителя занимает среднее (нейтральноеположение и отсекает ое полости цилиндра 3, фиксируя положение поршня.С целью повышения точности установки на размер и быстродействия гидросистема выполнена трехскоростной,с автоматическим переключением по 09434 2 мере приближения к заданной координате, сначала на промежуточную Чр, а затем на установочную скорость мед" ленного подвода Ч (фиг,2). Для этого в сливную линию установлены трехпозиционный гидрораспределитель 11 с электромагнитами Эм 3 и Эм 4 и два регулятора 12 и 13 потока.При включении электромагнита Эм 4 (при обесточенном Эм 3) масло поступает на слив по открытой линии 14 и суппорт 1 перемещается с наибольшей скоростью Ч , определяемой производительностью насоса 9.При включении электромагнита Эм 3 (при обесточенном Эм 4) сливная линия соединяется с баком через оба регулятора 2 и 13 потока, что обеспечивает перемещение суппорта 1 на промежуточной скорости Чпр .При обесточенных электромагнитах Зм 3 и Эм 4 плунжер гидрораспределителя 11 занимает среднее (нейт-. ральное положение. В результате масло поступает на слив только через регулятор 13 потока, настроенный наскорость медленного подвода ЧиСтруктурная схема устройства,цифровой индикации ( УЦИ), состоящее иэ пульта 15 преднабора координатс декадными переключателями, панели 16 индикации на газоразрядныхлампах, блока 17 обработки данныхи блока 18 выходных реле, блока 19тиристорных усилителей-симисторов,коммутирующих электромагниты Эм 1Зм 4 трехпозиционных гидрораспределителей 10 и 11, управляющих направлением и скоростью перемещения гидроцилиндра 3. Величина перемещения суппорта 1 контролируется бесконтактяым сельсином 4 посредством обратимого винтового механизма 5, 6 обратной связи. Сигнал от сельсина по каналу обратной связи поступает вблок 17 обработки данных (.БОД 1 УЦИ.Принципиальная электрическаясхема устройства (фиг.4) управляетэлектромагнитами Зм 1 " Зм 4 трехпозиционных гидрораспределителей10 и 11 ( фиг.1) с помощью контактовслаботочных реле К 1 - К 14 блока 18выходных реле устройства цифровойиндикации ( УЦИ), УЦИ состоит из блока 17 обработки данных (БОД), к ко-.торому подключен бесконтактный сельсин 4, пульта 15 преднабора координат и панели 16 индикации, 3 1Замыкающие контакты реле К 1 К 4 находятся в цепях управления симметричных тиристоров (симисторов) Ч- Ч 4, которые коммутируют катушки электромагнитов Эм 1 Эм 4 гидрораспределителей. Дополнительные сопротивления К 1 ограничивают величину тока управления, необходимого для открытия бесконтактного симистора.Устройство работает следующим образом.Оператор набирает необходимую координату Хз суппорта 1, пользуясь декадными переключателями наборного поля пульта 15 управления УЦИ ( фиг,3) . Набранная координата высвечивается на панели 16 индикации,В зависимости от координаты точки позиционирования относительно выбранного начала отсчета на выходе блока 17 обработки данных ф( БОД) срабатывает реле К 1 (движение впра" во) или К 2 (движение влево), а также реле К 4. При этом включаются соответствующие электромагниты Эм 1 или Эм 2 и Эм 4 гидрораспределителей 10 и 1, и суппорт 1 начинает перемещаться в заданном направлении с наибольшей скоростью Ч, определяемой производительностью насоса 9.Поступательное перемещение суппорта 1 преобразуется в соответству ющий угол поворота ротора бесконтактного сельсина 4, который конт" ролирует фактическую координату в каждый момент времени. Сигнал обратной связи от сельсина 4 поступает в БОД 17 УЦИ, где сопоставляется с заданной координатой Х.По мере приближения суппорта 1 к заданной координате Х срабатыва 209434 4ет реле К 3 и отпускает реле К 4.При этом гидропривод йереключаетсяна промежуточную скорость Ч, . Приотпускании реле К 3 гидропривод переключается на скорость медленногоподвода Ч, Эта скорость выбирается в зависимости от требуемой точнОсти пОзиционированияеПри совпадении фактической коорди- О наты суппорта Х с заданной Х автоматически отпускается реле К 1 илиК 2, запирается соответствующий си"мистор блока 19 и отключаетсясоответствующий электромагнитЭм 1 и Эм 2 гидрораспределителя 1 О Плунжер гидрораспределителя 10 возвращается в нейтральноеположение и отсекает обе полости гидроцилиндра 3 от гидросистемы. При 20 этом суппорт 1 останавливается в заданном положении, а его фактическаякоордината высвечивается на панели1 б индикации УЦИ.Предлагаемое устройство позволяетповысить точность установки перемещаемого рабочего органа в заданные положения за счет того, что обратимая винтовая передача к измерительному преобразователю позволяет полностью устранить кинематические зазоры. Паг винта Б обратимого винтового механизма в несколько раз меньше делительного диаметра реечной шестерни - Рь = т к, что приводит к повышению чувствительности и точности отработки задаваемых перемещений.Кроме того, установка гайки обратимого винтового механизма в суппорте обеспечивает упрощение конструкции.