Следящий позиционный пневмопривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А В 11/12 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТ Н АВТОРСКОМУ рис. ИЦИОННЫй ПНЯ Оано .(54) ПРИВ (57) в ка тизи с ОД Изобрет естве п ованном ании. Ц быстро онированиние м,б. использ евмопривода в ав производственном ель изобретенияействия и точнос я следящего пневм а о повыи порудо шени зици ри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Королев В.А. и др. Пневматический следящий привод для промышленных роботов и основные требования к его элементам. - Промышленные роботы. Научно-технический сборник, У 3, Л.: Машиностроение, 1982, с. 85,1 вода. Поршень 3 и шток 4 установлены в исполнительном цилиндре 2 с образованием рабочих полостей 5, 6. Нормально закрытые линии 9 трехлинейных электроуправляемых пневмоклапанов 7, 8 подключены к магистрали 1 питания, одна из двух выходных линий 10 - к полости 5 или 6. Система управления включает датчик 11 перемещения штока 4, Программируемое устр-во 12 подключено к управляющим входам пневмоклапанов 7, 8. Нормально закрытые линии 16 трехлинейных электроуправляемых пневмоклапанов 14, 15 подключены к магистрали 1 через регулятор 13 давления, выходные линии 17, 18- к атмосфере и к выходной линии 19. уменьшение интенсивности управляющих воздействий на поршень .3 увеличивает декремент затухания колеба- С, ний вокруг заданной точки и сокращает длительность процесса позиционирования. 3 ил, м20 Изобретение относит г 1 к машиностроению, в частности к пневматическим средствам автоматики, и можетбыть использова.но в качестве приво 5 да в автоматизированном производст"венном оборудовании.Целью изобретения является повышение быстродействия и точности позиционирования. 10На Фиг.1 представлена принципиальная пневматическая схема приводауна фиг.2 - графическая зависимостьперемещения штока (Х) в Функции времени (Т) и циклограмма работы пнев моклапанов при перемещении и позици- )1онировании штока; на фнгЗ - графическая завис 1 мость изменений давлев выхлопной поти в фукцивремени (Т) .Следящий позиционный пневмопривод (фиг.1) содержит магистраль 1питания, исполнительный цилиндр 2 ; с установленными в нем поршнем 3 и ,штоком 4, образующими рабочие полости 5 и б, два трехлинейных электро- ,управляемых пневмоклапана 7 и 8 нормально закрытая линия 9 каждого изкоторых подключена к магистрали 1питания, а одна иэ двух выходных линий 10 - к соответствующей рабочейполости 5 или 6, систему управления,включающую датчик 11 перемещения штока 4 и программируемое устройство 12. Кроме того, пневмоприводснабжен регулятором 13 давления и35 двумя дополнительными трехлинейными электроуправляемьпги пневмоклапанами 14 и 15, нормальнс закрытые линии 16 которых подключены к магист 40рали 1 через регулятор 13, а выходные линии 17 и 18 соответственно -к атмосфере и к второй выходной линии 19 основного пневмоклапана 7 или8, Программное устройство 12 связа,45но с управляющими входами 20 - 23пневмоклапанов 7 и 8 и 14 и 15. Давление рабочей среды Р на выходе регулятора 13 давления меньше магистрального давления Р питания.На чертеже фиг.2 Х соответствует50заданной координате перемещения штока 4, а Л - координате торможения.На фиг.З кривая линия 24 соответствует позиционированию поршня 3 в середине хода цилиндра 2 и выхлопурабочего тела в атмосферу через дроссель (на чертеже не показа.н); линия25 - позиционированию поршня 3 в середине хода цилиндра 2 и выхлопу рабочего тела в регулятор 13 давления, настроенный на уровень давлелия Р; линия 26 - позиционированию поршня 3 в конце хода цилиндра 2 и выхлопу рабочего тела из полости меньшего объема в атмосферу через дроссель; линия 27 - позиционированию поршня 3 в конце хода цилиндра 2 и выхлопу рабочего тела из полости меньшего объема в регулятор 13 давления, настроенный на уровень давления РПневмопривод работает следующим образом.Для перемещения штока 4 в заданную координату Х иэ начальной координаты, например вправо по фиг.1, устройство 12 вырабатывает сигнал на вход 20 пневмоклапана 7, который, переключаясь, сообщает полость 5 с магистралью 1. Под действием перепада давления в рабочих полостях 5 и 6 поршень 3 вместе со штоком 4 перемещается вправо по фиг.1. При этом текущая координата положения штока 4 с датчика 11 поступает в устройство 12. После достижения штоком 4 координаты начала торможения одновременно вырабатываются сигналы на управляющие входы 20-23. При этом пневмоклапан 7 устанавливается в исходное положение, пневмоклапан 8 переключается в позицию, при которой полость 6 сообщается с магистралью 1, а пневмоклапаны 14 и 15 подключают линию 19 пневмоклапанов 8 и 7 к регулятору 13 давления.Под действием сил трения в уплотнительных элементах цилиндра 2 и мамалой разности давлении в полостях 5 и 6 поршень 3 со штоком 4 тормозится и останавливается в области заданной точки позиционирования ХФ Причем вследствие Флуктуации силы трения и других возмущающих воздействий, действующих на поршень 3 в процессе его перемещения, точная остановка штока в точке Х маловеУ роятна.После остановки поршня 3 со штоком 4 вблизи заданной точки позиционирования привод переходит в режим точного позиционирования, при котором подключение линий 19 пневмоклапанов 7 и 8 к выходу регулятораХ Х з 146 13 давления обеспечивает выхлоп рабочего тела из обеих полостей 5 и 6 цилиндра 2 в среду с давлением Рр, на которое настроен регулятор 13 .Управляющие сигналы на входы 22 и 23 подаются втечение всего этапа позиционирования. Это повышает устойчивость привода и снижает размах автоколебаний вокруг точки позиционирования Х. За счет малой разности давлений в полостях 5 и 6 цилиндра 2 отработка перемещений в режиме точного позиционирования происходит на малых скоростях, при этом пневмоклапаны 7 и 8 включаются устройством 12 в соответствии с запрограммированным алгоритмом, например по двухпозиционному закону (фиг.2). Уменьшение интенсивности управляющих воздействий на поршень 3 при позиционировании (фиг.3) также увеличивает декремент затухания колебаний вокруг заданной точки позиционирования, сокращает длительность процесса позиционирования и повышает общее быстродействие привода. 56344ф о р м у л а и з о б р е т е ни яСледящий позиционный пневмопривод, содержащий магистраль питания,5исполнительный цилиндр с установленным в нем поршнем и штоком, образующими рабочие полости, два трехлинейных электроуправляемых пневмоклапана, нормально закрытые линии10 каждого из которых подключены к магистрали питания, а одна из двух выходных линий - к рабочей полости,систему управления, включающую датчик перемещения штока и программиру 15 емое устройство, подключенное к управляющим входам пневмоклапанов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия и точности позиционирования, он снабжен2 О регулятором давления и двумя дополнительными трехлинейными электроуправляемыми клапанами, нормально закрытые линии которых подключены кмагистрали питания через регулятор25 давления, а выходные линии - соответственно к атмосфере и к второйвыходной линии основного пневмоклапана,1465634 Составител Техред А.К Ков ь Корректор В.Романе ктор Л.Веселовск в Заказ 927/3 Тир ри ГК Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10)О Рц Государственного комите 113035, Москва2 Подписное по изобретениям и открытиям -35, Раушская наб., д. 4/5