Система управления приводным пневматическим молотом

СОК)З СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 535 1 Л 7/4 ГОСУД ПО ДЕ ЕТЕНИЯ вания энергии и произ води 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И ВТОРСНОМУ СВИДЕГЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР 9 1171171, кл. В 21 7 7/24, 1983 (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДНЫМ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ МОЛОТОМ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления оборудованием для обработ ки давлением. Целью изобретения явля ется повышение точности дозирования энергии удара и производительности за счет автоматизации операций управ пения и обеспечение возможности использования молота совместно с роботом. Цель достигается путем применения управляющего контроллера совместно с датчиками положения поршней рабочего и компрессионного цилиндров,а также датчиков скорости и температуры, блоков обратной связи, сопряжения с роботом, триггеров обратнойсвязи с тиристорными ключами, управляющими реверсивной работой шаговогодвигателя, который является приводомкранов управления. Кроме того, используется измеритель высоты поковкив виде соединенных последовательнотелекамеры, пульта управления и видеоконтрольного устройства. В результате повышается точность измерения поковок,удара, а следователтельность молота, 2Изобретение относится к машиностроению, в частности.к устройствамуправления оборудованием для обработки давлением.Цель изобретения - повышение точности дозирования энергии удара ипроизводительности за счет автоматизации операций управления и обеспечения возможности использования молотасовместно с роботом,На фиг.1 приведена блок-схема системы управления приводным пневматическим молотом в рабочем режиме; нафиг.2 - то же, в наладочном режиме.Рабочим органом приводного пневматического молота является рабочий/цилиндр 1, внутри которого соосно .расположен поршень 2, соединенныйштоком 3 с рабочим органом 4 (бабой)молота. стоковая и поршневая полостирабочего цилиндра 1 связаны трубопроводами с расположенными в них поворотными кранами 5 управления, с штоковой и поршневой полостями компрессорного цилиндра 6, поршень 7 которого кинематически связан с валом шагового электродвигателя 8. Шаговыйэлектродвигатель 9 соединен с помощьюкарданной передачи 10 с кранами 5 управления.В систему управления входит программируемый контролер 11, первыйблок 12 совпадения, первый двоичныймногоразрядный счетчик 13, первый дешифратор 14, первый блок 15 чередования импульсов, четыре тиристорныхключа 16-19, первый триггер 20 обратной связи, генератор 21 импульсов,блок 22 обратных связей, двоичныйсчетчик 23, фотореле 24, второй блок25 обратной связи, второй блок 26совпадения, двоичный многоразрядныйсчетчик 27, второй дешифратор 28,второй блок 29 чередования импульсов,третий триггер 30 обратной связи,элемент 31 времени, телекамера 32,пульт 33 управления, датчик 34 положения поршня компрессионного цилиндра, датчик 35 положения поршня рабочего цилиндра, датчик 36 температурыпоковки, датчик 37 скорости рабочегооргана, первый и второй штепсельныекоммутаторы 38 и 39, кнопки управления "Пуск" 40, "Сброс" 41 и "Стоп" 42видеоконтрольное устройство 43 и "Робот" 44,Система управления может работатьв рабочем и наладочном режимах. 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 В рабочем режиме контролер 11 включает первый блок 12 совпадения и генератор 21 импульсов, импульсы от которого поступают через блок 12 совпадения, на двоичный многоразрядный счетчик 13, где единичный сигнал переносится.из одного разряда в последующий, а на шинах первого дешифратора 14 появляются в виде импульсов единичные сигналы в определенной последовательности. Импульсы с выхода дешифратора 14 подаются на вход первого блока 15 чередования импульсов, который связан с входами тиристорных ключей 16-19, что вызывает коммутацию фаз шагового электродвигателя 9 для левого вращения (со стороны вала). После отработки необходимого количества импульсов для поворота вала электродвигателя 9 на определенный угол краны управления также перемещаются на определенный угол. Одновременно на последнем импульсе с выхода дешифратора 14 единичный сигнал поступает в первый триггер 20 обратной связи, с выхода которого единичный сигнал поступает на вход блока 22 обратных связей, который определяет последовательность команд в рабочем цикле управления молотом, с выхода последнего поступает команда па отключение блока 12, что ведет к оста- новке шагового электродвигателя 9. Информация о количестве ударов с кон-, тролера 11 поступает на разрешающий вход двоичного счетчика 23, который фиксирует количество ударов молота с помощью фотореле 24, Молот совершает заданное количество ударов. При последнем ударе срабатывает второй блок 25 обратной связи, выдавая командный сигнал в блок 22 обратных связей, с выхода которого единичный сигнал поступает на вход второго блока 26 совпадения, включается тракт реверсирования вращения электродвигателя 9 с коммутацией фаз, с выхода блока 26 импульсы поступают на двоичный многоразрядный счетчик 27, в котором сигнал переносится из одного разряда в последующий, а на шинах второго дешифратора 28 появляются в виде импульсов единичные сигналы в определенной последовательности,Импульсы с дешифратора 28 подаются на вход второго блока 29 чередования импульсов, формирующего последовательность включения тиристорныхключей 16-19, что соответствует пра-; вому вращению вала шагового электродвигателя 9. Одновременно на последнем импульсе срабатывает третий триг 5 гер 30 обратной связи, выдавая сигнал 1 на блок 22 обратных связей, с выхода которого поступает команда на отключение блока 29 совпадения, что приводит к остановке вращения электродвигателя 9. После отработки заданной серии ударов происходит опрос датчиков положения поршня компрессор- ного цилиндра 34, скорости рабочего . органа 37, контроля температуры по ковки 36, а также измерителя высоты поковки, состоящего из телевизионной камеры 32, пульта 33 управления и видеоконтрольного устройства 34. После чего требуемые углы поворота вала ша гового электродвигателя и необходимое число ударов молота устанавливаются с помощью триггеров обратной связи 20, 30, 25, путем переключения их на выходах блоков 14, 28, 23 со ответственно. При достижении заданной высоты поковки в пределах допуска происходит остановка работы молота путем подачи команды Стоп от контролера 11, по которой происходит от- ЗО ключение блока 22 обратных связей иподается команда на включение блока 44 сопряжения работы молота с роботом. В схеме управления предусмотрена возможность перехода на ручное управле/ние молотом, для этого достаточно нажать кнопку 41 "Сброс", при этом отключаются все двоичные счетчики 13, 27, 23 и дешифраторы этих двоичных счетчиков, Аварийная остановка рабо ты системы управления молотом достигается путем нажатия кнопки 42 Стоп,и и отключающей блок 22 обратных связей.Для определения необходимого количества ударов в серии и их энергии в 4 Б систему управления молотом предусмотрен наладочный режим (фиг.2), Установка требуемых углов поворота кранов 5, 6 и 7 управления, т.еопределенного количества управляемых им пульсов достигается путем соединения первого штепсельного коммутатора 38 с дешифраторами 14 и 28, а необходимое количество ударов молота устанавливается путем соединения второго штепсельного коммутатора 39 с блоком 23. При подаче питания в схему включается элемент 31 времени, выходной сигнал которого поступает на вход генератора 21 импульсов, который соединен с логическими блоками 12 и 26 совпадения. При нажатии кнопки 40 Пуск" срабатывает блок 12 и дальнейшее функционирование происходит, как указано выше, в рабочем режиме.Таким образом, автоматизация операций управления и работа молота с роботом обеспечивают повышение производительности и точности дозирования энергии удара, т.е. размеров поковки, что обуславливает эффективность использования системы управления.Формула изобретенияСистема управления приводным пневматическим молотом, содержащая краны управления с приводом, датчики положенияпоршней рабочего и компрессор- ного цилиндров, датчик скорости рабочего органа, связанный с управляющим контроллером, а также измеритель высоты поковок, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения точности дозирования энергии удара и производительности за счет автоматизации операций управления и обеспечения возможности использования молота совместно с роботом, она снабжена датчиком температуры поковки, генератором импульсов, элементом времени, блоками сопряжения с роботом и обратных связей, с двоичным счетчиком,двумя блоками чередований импульсов, двумя блоками совпадений, двумя двоичными многоразрядными счетчиками, двумя дешифраторами и двумя штепсельными коммутаторами, а также тремя триггерами обратных связей и четырьмя тиристорными ключами, измеритель высоты поковок выполнен в виде соединенных последовательно телекамеры, пульта управления и видеоконтрольного устройства, а.привод кранов управления выполнен в виде шагового двигателя, к входам которого подключены выходы всех четырех тиристорных ключей, первые входы которых соединены с выходами первого блока чередования импульсов, а вторые входы соединены с выходами второго блока чередования импульсов, входы блока обратных связей соединены с выходами всех триггеров обратных связей, входы которых связаны соответственно с выходами первого блока чередования импульсов, двоичного счетчика и второго блока1353 чередования импульсов, при этом входы управлящцего контроллера связаны со всеми датчиками, пультом управления, блоком обратных связей и блоком сопряжения с роботом, а выходы этого5 контроллера подключены соответственно к входам обоих дешифраторов, обоих блоков совпадения блока обратных связей, двоичного счетчика и блока со 1 О пряжения с роботом, первый двоичный многоразрядный счетчик, первыи дешифратор и первый блок чередования импульсов соединены между собой после 561довательно, а второй блок совпадений, второй двоичный многоразрядный счетчик, второй дешифратор и второй блок чередования импульсов также соединены между собой последовательно, причем в наладочном режиме первый штепсельный коммутатор соединен с обоими двоичными многоразрядными счетчиками, второй штепсельный коммутатор связан с двоичным счетчиком, генератор импульсов соединен выходами с входами обоих блоков совпадения, а входом - с элементом времени.1353561 Составитель В.ГрибоваТехред М.Ходанич Корректор О.Кравцова Редактор С.Патрушева Заказ 5656/12 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5