Устройство для управления камнераспиловочным станком

(51)4 В 28 О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 686883, кл. В 28 П 1/10, 1978.Авторское свидетельство СССР У 1273254, кл. В 28 Э 1/10, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАМНЕРАСПИЛОВОЧНЫИ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в камнеобрабатывающей промышленности. Может быть использовано для управления распиловкой природного камня на штрипсовых станках с горизонтальным движением пильной рамы, Позволяет повысить точность управления. Содержит двигатель 1 резания, кинематически связанный с пильной рамой 2 посредством кривошипа 3 с шатуном 4, датчик 5 нагрузки электродвигателя резания, регулятор 6, электропривод 7 рабочей подачи пильной рамы 2, эадатчик 8, датчик 9 скорости привода подачи, сумматор 10, интегратор 11, сумматоры 12 и 13, ключи 14 и 15, датчик 16 направления ре- йФ эания камня 17. 3 ил.1 133726Изобретение относится к автоматизации технологических процессов нкамнеобрабатывающей промьшленностии может быть использовано для управления распиловкой природного камняЬна штрипсоных станках с горизонтальным движением пильной рамы.Цель изобретения - повышение точности управления. 10На фиг,1 приведена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - силы, действующие на пильную раму.Устройство для управления камнераспиловочным станком содержит двигатель 1 резания (главный) кинематически связанный с пильной рамой 2посредством кривошипа 3 с шатуном 4,датчик 5 нагрузки электродвигателярезания, регулятор 6 и электропривод 7 рабочей подачи пильной рамы 2,задатчик 8, датчик скорости приводаподачи, сумматор 10, интегратор 11,сумматоры 2 и 13, ключи 14 и 15 идатчик 16 направления резания камня 17,Датчик 5 нагрузки, обусловленнойпротиводействием распиливаемого камня 17 резанию, выполнен на основетрансформатора тока, потребляемого З 0двигателем 1 резания. Датчик 5 можетбыть реализован также на базе тенэосопротивлений, установленных на раме 2.Регулятор 6 и задатчик 8 - прибо 35ры серии АКЭСР,Регулируемый привод 7 - тиристорный преобразователь типа БТУ с электродвигателем постоянного тока.Датчик 9 скорости привода подачи 4 пвыполнен в ниде тахогенератора ТМГЗОП. Датчик 16 служит для идентификации направления горизонтального воз вратно-поступательного движения пильной рамы 2 и имеет дна выхода Л и П соответственно для леного и правого хода рамы 2. Поскольку каждому обороту кривошипа 3 соответствует двойной ход рамы 2, то датчик 16 может быть выполнен в виде двух промышленных бесконтактных выключателей типа КВП, установленных в диаметрально противоположных точках плоскости нраще ния кривошипа 3, и подключенного к их выходам триггера.Устройство работает следующим образом.9 2В момент начала правого хода рамы 2 сила Р , действующая на раму 2 в вертикальном направлении, становится равной (см. фиг. 2) РЬ л Рь ф(2) Пк Пз + "ПСигнал 1)к проходит через регулятор 6 на регулируемый привод 7, который преобразует его в усилие подачи Р, причем(3) и 1 2 кф где 11,1- коэффициенты передачи соответственно регулятора 6 и привода 7, и с учетом выражения (2)(5)111 21) е (6)В результате, учитывая выражение (1), вертикальная сила Р, от величины которой зависит производительность распиловки, имеет вид(7) Под действием горизонтальной составляющей Р силы Р рама 2 начинает двигаться вправо, осуществляя резание камня 17, и достигает правого крайнего положения. При этом (фиг.3) сила Г меняет направление своего действия на противоположное, начинагде Р, - усилие, обеспечиваемое приводом 7 подачи пильной рамы 2;Р - вертикальная составляющаяусилия Р , передаваемого нараму 2 от двигателя 1 резания,Одновременно происходит переключение датчика 16 направления резания(см. фиг. 1): на выходе П появляетсялогический сигнал "1", а на выходе Л -сигнал 0. Выходные сигналы датчика 16 меняют состояние ключей 14 и 15:ключ 14 закрывается, а ключ 15 открывается. В результате сигнал коррекциизадания лБ от сумматора 12 проходитчерез ключ 15 на вход сумматора 13,где складывается с сигналом задания Б, поступающим от задатчика 8,и выходной сигнал Бк сумматора 13 становится равным(14) 45 Р = ГрзпЫ ется левый ход рамы 2. Одновременнопереключается в противоположное состояние также датчик 16 (сигнал на выходе П становится равным 0, а навыходе Л - 1) и, как следствие,ключ 15 закрывается, а ключ 14 открывается. В результате меняется знакв выражениях (1), (2), (4) и (7),а именно После достижения рамой 2 левого крайнего положения (под действием силы Гр) цикл резания повторяется.При наладке устройства величина 20 сигнала коррекции дП устанавливается такой, чтобы соблюдалось равенство поэтому выражения (7) и (11) приобретают вид, одинаковый как для правого,так и левого направления резания, аименно Таким образом, повышается точность стабилизации вертикальной составляющей Г нагрузки пильной рамы 2 эа счет компенсации дестабилизирующего воздействия вертикальной состав ляющей Грв усилия двигателя 1 резания.По мере опускания рамы 2 под действием силы Г в процессе распиловки камня 17 уменьшается расстояние Ь между пильной рамой 2 и основанием 40 камня 17, что вызывает изменение угла Ы отклонения шатуна 4 от горизонтали и, соответственно, силы Р поскольку (см. фиг. 2 и 3) В результате нарушается равенство(12), обеспечивающее точность стабилизации силы Г . Для исключения этого8в устройстве предусмотрено изменение сигнала коррекции Б по одинаковому закону с величиной возмущения Гр с помощью датчика 9 и сумматора 12.Сигнал Пна выходе интегратора 11 пропорционален интегралу измеренной датчиком 9 скорости ы вращения электродвигателя привода 7 подачи пильной рамы 2, т.е.Ь = 1 с х, (15) 69где х - путь, пройденный рамой 2 сначала распиловки камня 17;с - коэффициент пропорциональности интегратора 11.Выходной сигнал Б интеграторапоступает на сумматор 1 О, где вычитается из константы Б, величина которой устанавливается оператором перед началом работы в зависимости от высоты Н распиливаемого камня: т.е. выходной сигнал Бсумматора 10,учитывая зависимость (см. фиг. 2) пропорционален уровню Ь пильной рамы 2 П 1, = Б - П= 1 с Н - 1 с х кз 12 Далее, учитывая зависимость междупараметрами Ь и , а именно где Ь - длина шатуна 4;12 О - уровень пильной рамы 2, соответствующий высоте установкиоси вращения кривошипа 3, получаем зп + 1 с 2Выходной сигнал П 1, поступает на сумматор 12, где из него вычитается константа 0 , величина которой устанавливается при наладке устройства в зависимости от величины Ь Таким образом, сигнал коррекции10 на выходе сумматора 12 равен дБ = П - 0 = 1 с Ь зп Ы . (22) При опускании рамы 2 ниже уровня Ь величина Ррв меняет направление действия на противоположное (по сравненио с указанным на фиг. 2 и 3) однако. при этом обеспечивающая точность регулирования противофазность сигнала коррекции ВП по отношению к Р сохраняется так как в этом слурвУчае величина Б 1 становится меньше и, исходя из выражения (22), сигнал Ы тоже изменяет свой знак.Устройство работает аналогично описанному и в случае, когда рама 2 доходит до области твердых включений в камне 17. При этом появляется сиг13372 Формула изобретения 20 Составитель А. КузнецовРедактор Л. Веселовская Техред И,Попович Корректор А.Зимокосов Заказ 4085/16 Тираж 524 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нал на выходе датчика 5 нагрузки, который поступает на вход регулятора 6 и уменьшает величину сигнала Б, поступающего на регулятор 6 от сумматора 13, соответственно, уменьВ шаются параметры Б и Г в выражениях (2), (9) и (13). В результате снижается скорость опускания пильной рамы 2, что предохраняет пилы от увода и обеспечивает заданное качество про -дукции.Для случая использования устройства в штрипсовом камнераспиловочном станке модели 1925 (Н = 2 м, и, = 15 - 1 м, Ь = 5 м) максимальное повышение точности составляет 5 Х. Устройство для управления камне- распиловочным станком, содержащее датчик нагрузки электродвигателя резания, задатчик, интегратор и регуля 69бтор привода подачи, о т л и ч а ю - щ е е с .я тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены датчик направления резания,датчик скорости привода подачи, три сумматора и два ключа, причем датчик скорости подачи через интегратор подключен к входу первого сумматора, выход которого соединен с входом второ-, го сумматора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами датчика направления резания, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора, третий вход которого соединен с задатчиком, выход третьего сумматора соединен с первым входом регулятора привода подачи, а второй вход которого соединен с датчиком нагрузки электродвигателя резания.