Устройство для автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала

,щ 47 бв 69 Союз Советских Социалистическиг Республик(22) Заявлено 31.05.72 (21) 17950с присоединением заявки Ме(32) ПриоритетОпубликовано 15.07.75. Бюллетень 12 1, Кл. А 436 7/00 сударстеенныи комитет овета Министров СССР УДК 675.055.6та опубликования описания 05.11.7(72) Авторы изобретени А. И. Комиссаров, Г, В. Золин, Г. П, Сироткин и В. В, Жуков осковский технологический институт легкой промышленност 1 Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТА РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПО КРАЮ МАТЕРИАЛА Изобретение относится к машиностроению для легкой промышленности, в частности к ориентации рабочего инструмента, например резака вырубочного пресса, и может найти применение в тех областях промышленности, 5 где требуется ориентация рабочего инструмента по краю материала или детали.Известное устройство автоматической ориентации рабочего инструмента, например иглы швейной машины, представляет собой сле дящую систему и содержит датчик положения края материала, распределительное устройство и исполнительный механизм. Ось рабочего инструмента и датчик положения края материала или детали расположены на за данном расстоянии друг от друга, которое должно превышать определенное наименьшее значение, зависящее от вида выполняемой технологической операции. В процессе ориентации это расстояние не изменяется. 20 Направление, величина и скорость перемещения инструмента в горизонтальном направлении зависят от положения датчика относительно края материала или детали. Ориентация инструмента считается выполненной пос ле окончания переходного процесса, когда сигнал рассогласования на входе датчика становится равным нулю. Известное устройство ориентации инструмента характеризуется наличием наименьшего допустимого расстояния ЗЗ между инструментом и датчиком, приводящего в случае применения такого устройства для ориентации резака вырубочного пресса к увеличению расхода материала; отсутствием автоматической связи между инструментом и датчиком, которое приводит к ошибкам ориентации инструмента при случайных внешних воздействиях на инструмент.Описываемое устройство снабжено следящей системой за положением инструмента. Это повышает экономию материала.На фиг. 1 показана схема описываемого устройства; на фиг. 2 - статические характеристики следящих систем за положением края материала и положением инструмента; на фиг. 3 - возможные исходные положения устройства автоматической ориентации и инструмента относительно края материала.Устройство автоматической ориентации рабочего инструмента состоит из двух частей: пневмогидравлической системы слежения за краем материала и гидравлической системы слежения за положением инструмента, Пневмогидравлическая следящая система включает в себя пневматический датчик границы разруба, состоящий из корпуса 1 с соплом 2, укрепленного в корпусе 1 сильфона 3 и следящего сопла 4, Подвижное донышко силь- фона 3 соединено с плунжером четырехщелевого следящего золотника 5, на выходе кото 476869рого включен гидроцилиндр 6. Поршень 7гидр оцилиндра может перемещать подвижную часть устройства ориентации относительно каретки 8. Воздух подается в пневмогидравлическую следящую систему через распределительный клапан 9, Гидравлическая следящая система включает в себя механическийдатчик положения инструмента (подпружиненный щуп) 10, воздействующий на плунжерчетырехщелевого золотника 11, Кулачок 12 1 здатчика 10 переключает распределительныйклапан 13, включенный параллельно с регулируемым дросселем 14. Золотник 11 управляетработой исполнительного механизма (гидродвигателя) 15, который через механическую 15передачу винт-гайка 16 может перемещатьподвижную каретку 8. Гидродвигатель 15подключается к золотнику 11 через клапан17. На каретке 8 укреплен технологическийконтакт 18. Вырубание деталей пли заготовок из материала 19, закрепленного на столе20 пресса, производится резаком 21,При включении клапана 9 сжатый воздухпоступает в камеру управления клапана 17,переключая его в положение, противоположное указанному на чертеже (см, фиг. 1), атакже в измерительную камеру пневмодатчика, образованную корпусом 1 датчика и сильфоном 3. В результате начинают работатьобе следящие системы, Пневмогидравлическая следящая система за краем материалаобеспечивает перемещение датчиков положения края материала (сопла 4) и инструмента(щупа 10) к краю материала. Гидравлическая следящая система за положением инструмента обеспечивает перемещение инструмента. Каждая из следящих систем характеризуется статической зависимостью скоростиперемещения исполнительного органа от величины сигнала рассогласования на ее входе. 4 зНа фиг, 2 показаны апроксимированные кривые статических характеристик обеих следящих систем, и приняты следующие условныеобозначения;б 1 - величина открытия сопла 4 (точка 4 ба - сопло полностью открыто, точка б -полностью перекрыто материалом);Р - скорость перемещения поршня 7 относительно каретки 8;бг - 1 величина перемещения плунжера золатника 11 щупом 10 при нажатии на негоинструмента 21;Г 2 - скорость перемещения каретки 8 относительно стола 20.За положительные направления перемещения б 2 и скоростей Й и У 2 принимается направление справа-налево (см. фиг. 1).В начальный момент времени при включении клапана 9 возможны четыре комбинациипредельных величин сигналов рассогласова- бэния двух следящих систем: АГ, БВ, АВ и БВ,которые соответствуют взаимным расположениям материала 19, инструмента 21 и подвижной части устройства ориентации с двумя датчиками, Возможны и промехкуточные 65 положения. Наиболее вероятными являются положения АГ и БВ. Из любого исходного положения движение каретки и подвикной части устройства начинается в сторону уменьшения величины соответствующего сигнала рассогласования, т, е, к точке 0 на статических характеристиках (см. фиг. 2). При этом ведущей является подвижная часть устройства. Движение осуществляется до тех пор, пока сопло 4 не займет нейтральное положение относительно края и материала, а инструмент 21 - относительно щупа 10 (позиция 00 на фиг. 3), Это означает, что из любого положения инструмент автоматически перемещается к краю материала (при наличии последнего) и ориентируется относительно него.Пусть, например, сопло 4 перекрыто материалом 19, а щуп не накат (исходное положения АГ на фиг. 3), В этом случае при включении клапана 9 в измерительной камере датчика положения края материала давление воздуха повышается, и сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 в крайнее правое положение. Правая полость гидроцилиндра 6 соединяется с нагнетающей магистралью, а левая - со сливной. Поршень 7 вместе с подвижной частью устройства перемещается влево до тех пор, пока край материала 19 частично не откроет следящее сопло 4. При этом давление воздуха в измерительной камере датчика падает, сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 влево, и подвижная часть устройства устанавливается относительно границы разруба,Гидравлическая следящая система управляет перемещением подвижной каретки 8 с укрепленным на нем резаком 21. При разомкнутой следящей системе (нет контакта между щупом 10 и резаком 21) плунжер золотника 11 находится в крайнем левом положении, а клапан 13 открыт. Рабочая жидкость из нагнетающей магистрали направляется в одну из полостей гидродвигателя 15, Другая полость соединяется по сливной магистралью.Гидродвигатель начинает вращаться и перемещает через передачу винт в гай 16 подвижную каретку 8 вправо. Пневмогидравлическая следящая система в это время обеспечивает ориентацию подвижной части устройства вместе со щупом 10 относительно края материала. При нажатии резака 21 на щуп 10 клапан 13 переключается кулачком 12, направляя поток жидкости из сливной полости гидродвигателя 15 через регулируемый дроссель 14. В результате этого перепад давления жидкости в рабочих полостях гидро- двигателя 15 уменьшается. Скорость вращения двигателя, а следовательно, и скорость перемещения каретки 8 падает.Величина скорости перемещения каретки 8 после срабатывания клапана 13 зависит от настройки дросселя 14. Снижение скорости перемещения каретки необходимо для уменьшения общего времени ориентирования и дляулучшения качества переходного процесса вгидравлической следящей системе,При дальнейшем движении каретки 8 щуп10 начинает перемещать плунжер золотника11, замыкая систему слежения за резаком 21.Перемещение плунжера золотника 11 приводит к уменьшению скорости и останову каретки 8, При этом резак 21 устанавливается вопределенное положение относительно подвижной части устройства, которая ориенти Эрованна в свою очередь относительно краяматериала. После окончания процесса ориентации резака 21 относительно края материала клапан 9 переключается в положение,показанное на чертеже. Клапан 17, возвращаясь в исходное положение, перекрывает подводящие магистрали гидродвигателя 15, фиксируя тем самым положение резака 21 относительно материала 19, Кроме того, входное сопло 2 пневмодатчика соединяется с атмосферой. При этом давление воздуха в измерительной камере датчика падает, и сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 вкрайнее левое положение, соединяя левую полость гидроцилиндра 6 с нагнетающей магистралью, а правую - со сливной. Поршень 7вместе с подвижной частью устройства ориентации перемещается в крайнее правое положение, освобождая поле материала для вырубания детали. В крайнем правом положе- зэ нии поршнясрабатывает технологический клапан 17, формирующий сигнал на пуск устройства вырубки. После вырубания очередной детали или заготовки цикл работы повторяется. При этом ориентация инструмента производится по краю материала, образованному резаком при вырубании предыдущей детали. Предмет изобретенияУстройство для автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала, например резака вырубочного пресса, содержащее следящую систему за краем материала, состоящую из датчика положения края материала, распределительного устройства и исполнительного механизма, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения экономии материала, оно снабжено следящей системой за положением рабочего инструмента, состоящей из датчика-преобразователя и подключенного к нему исполнительного механизма, причем датчик-преобразователь жестко связан с исполнительным механизмом следящей системы за краем материала, а исполнительный механизм следящей системы за положением рабочего инструмента кинематически связан с исполнительным механизмом следящей системы за краем материала.476869 уг,Изд.1627 Тираж 496 дарственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 каз 2344(7ЦНИИ ПодписноСССР ос Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель Г. Золин Редактор Л. Тюрина Техред Е. Подурушина Корректор Л. Котова