Устройство управления усилием запирания гидромеханических устройств литьевых машин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1399152 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН И ОП ЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ С ьное конструкторскоенков и Одесское проение с П рессм а ш Я. 3. Стрижевскийетисов, Б. И. Шклов И. Я. Котляренко 301100,ик. 1980.ПРАВЛЕНИЯ УСИ- ГИДРОМЕХАНИВ ЛИТЪЕВЪХ МАЧЕСКИХ УСТРОШИН(57) Изобретениеравления литьевыными гидромехазапирания пресс-ф тносится к об и машинами ческими уст рм. Оно може ласти упс рычажройствами т быть ис(21) 4134795/25-05(71) Одесское специалбюро специальных стаизводственное объединим. 60-летия Октября(54) УСТРОЙСТВО УЛИЕМ ЗАПИРАНИЯЙСТ 29 С .45/76, С 01 1. 5,/О пользовано в нефтехимическои промышлен. ности. Цель изобретения обеспечение стабильности технологических режимов лить- евой машины. Устройство управления усилием запирания обеспечивает с большой точностью поддержание усилия запирания. Это достигается за счет непосредственного контроля усилия смыкания пресс-форм путем установки на одной из направляющих колонн преобразователя (например, индуктивного) усилия смыкания в электрический сигнал. Сигнал преобразователя усилия, фиксируемый в момент окончания смыкания, сравнивается с усилием, установленным на задатчике. При наличии разности этих сигналов знак ее определяет направление вращения исполнительного двигателя. Величина разности определяет угол поворота ротора. Поворот происходит до тех пор, пока сигнал датчика утла поворота не станет равным величине разности сигналов датчика и задатчика усилия. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к области управления литьевыми машинами с рычажными гидромеханическими устройствами запирания пресс-форы и может быть использовано в нефтехимической промышленности.Цель изобретения - обеспечение стабильности технологических режимов лить- евой мапины.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2блоксхема устройства выборки-хранения; на фиг. 3 блок-схема усреднения сигналов преобразователей усилия смыкания,Устройство управления усилием запирания гидромеханических устройств литьевых машин содержит преобразователь 1 усилия смыкания в электрический сигнал, соединенные с ниы аналого-цифровой пр 06.разоватсль ". 6, Ок 3 цифровой и.;и(, задатчик 4 уставкирабатььвания устзс 5.ства, кол Г а р(т 0) , э, лИт б ),сс) л ли, ц( роаналоговый прс)6 рььнаг(льУ( и звиранц .;( (, ( (, ш)и адвцик 8ного усилия (,(ц; (,ц пресс-формы. УСТ ройсВо сод( рж;(:и жс цифроа пали Овььи прРОО)ив) т,( ) ,л л и ) у)Ои и х сил ив гель ), Кл, ),г(,) 1 (П,(ки, ивс рпр 12, вырми .( 3)с (цил 4 имплльв цифрсава (О; вь(й прОразовагсль 5 В схему,с ): (Ивь) Коыараьор (: схемы 1;, 8 .);)гицского И, 6 лок 1) равлни с:)0.(ит,) ,(л Дви(аг;(сы .", иыпульн(ц . И(кл, (ВО)ОГ;) ) ТОРа Ис(В) ( ( Г(ЬОГО,ЬВИ ( Г,:5 , (минак)(п(у,; рцйсгв 0 22:. ум (и)( (ий ЫСИЛИГ (Ь "Прин(ь) и ы р ии лсиг)и)( с:(и)ОСЬ(ова( ; К( ):,ьс)ОР(а(ь ;):;В ; (ЦИХ КОЛОН ) Л(:(, Ь )И С М Ь),) с фор (ы,),; (и ) (О. и (, н,: предл л)ОГ)с (; ,;. Ип,с ;) Г,(лб)( (л, Зо 1 15( ( (( (с и(; .) рительнь(и :(л . к ) (; (,.:(л),( ПОДВИ+ НЫИ (,ИЬ(Д ЛН ) ) ВдТЕЛ ЯСИ) И С(, П 5 С ,(;На ТОЗ(ЬЕ Л,Ц,)О. .ь(. (;,()дни рни 5 ц)сс ), ы )ин(Рй(сП;)ОСКОС Т( Н( ГЛ )( Н 5 И ГО)(Ц Л,( П 1)и д)О)л(ь(ь( лс)Г)0 нны ОГ, иць)с И) величину ДО 1 50 лькл(,-)та В(.(ицз ц меря (ся и(.,. к ивпыы пр ОбрьОни.л 1 и преобр,зустся в э, "ктриц ский си н(л( постоянно(0 тока. (рог(р(;и и;ьлш(ый у,илию запирани, Вл(с Г, ду( ) ивцгреОбразова) сх(5 1 л(0 л 6 ь (Х( ь(, ьк- бой преобрав,и .,(ь (иприыср.Х(л,)")О о, тнтолТрицсл 0 го типа), (ьробр; )ук(ьий в- личину дефор,)в(ьпи в э,(скгрицсли) ,((,(, Сигнал пр 06а (Оватс )яХс и.(и)( и, ( (, и на Один из:(холов кол)п;Ого);(,;. :( з О.рой вх 0 д ко (0 р (Г,сет 5 Пьь я в.с( )( зь.ГаквС; вк и (, (6 (; :,(ройства Выхд )сомпара)0;)и 5 ц р , ы 6 Задс;) Ж КИ:(0(К. К)ц;Н (, у П). В (50(,( ",входу аналого-цифрового преобразователя 2, на информационный вход которого подается сигнал преобразователя 1 усилия; выход а палого. ци фрового преобразователя 2 5 подключен к блоку 3 цифровой индикацииусилия и цифроаналоговому преобразователю 7. Выход цифроаналогового преобразователя 7 подключен к одному из входов суммируюьцего усилителя 10, другой вход которого через цифро-аналоговый преобразователь 9 связан с цифровым задатчиком 8 заданного усилия Р,. Выход суммирующего усилителя 10 через выпрямитель 13 сигнала подключен на вход компаратора 16. Второй вход компаратора 16 через цифроаналого вый преобразователь 15 связан со счетчиком14 импульсов импульсного датчика 21 угла поворота ротора исполнительного двигателя ) Вььхо,ь компаратора 16 подключен на ирвые Входы каждой из дву х логических . хм И 17 и 18 Одноврс менно вход суммирую иго усилителя 10 подключен к компарато;у 11 знака, который непосредственно иинвертор 12 подсоединен к вторым(диы псских схсы 17 и 8 сответствсв(н. Выходы .ьогических схем 17 и 18 подклнцны на вход блока 19 управления исГ(иь(тсь.и (л( двигателем 20, а на третьи вх 0 ьы,ьогических схем 17 и 18 и на вход 1 с 61 нв;) с Гцика 14 по,ьается сигнал Корркп и( схемы управления электроавЦ Л ; ,, ь,(.й(;.1;ы 0 триы работу устройства с моментаи ца.(,(;(;(бора заданног 0 уси.ьия запирания(. с (ь) р Ы .11).ьви кная ссс-форм;находится в от( ( ;(Ихо.ьц(ы) Ол 0+с нии, рычаги ы- :);)и)ани прямлсны. На цифро.воы ш,ш; ьике 8 установлена требуемая ве;и;ин,( уси.(ия Сцстцик 14 импульсов сбро(:с)(, л)гицсская схмь И 17 и 18 закрыты,ь управлсния и исполнительный дви, ;(ь 20 0(к.(к)ыы..), ЫСтаь(,ВГНН ьй На Зада НИКЕ 8,ь Гьц Пц(р 0-,)н),(0 гсво(О преобразова( )Обр:) (л (Г 5 в а ни,(ОГОВЫ Й сиГндл,); (й ПОС (ЦГаГ Н( .(ИН ИЗ ВХОДОВ СУМ.ук ( в О у и (и(" .(я О В ви се сигнала :,) ни 5 ), ( 11 ри отз денн 0 Ы положении Ь ( ск с фоыь си( ва, ИрсОбразователя 1 уси:),(в( н:(у.(к. (,И)твстствс:(но, равны,)(О )ьх 0,(ннажние аналОГ-(ьифро- )0(0 пр 06 разов;сл 2 и входной сигнал( Иа Игорм вхо.ьс суммир,кпцего усидиля 1(. Сннл(ал(ь,ьй с Вьхода цифро аналоговгго пробразовагеля 7. Суммирующий усилит,)ь 1 выделяет разность Л= ==-1( 1. В исходнсзл состоянии подвижной пресс-формы сигнал .т пропорционален заданному усилию((,(,( ( па ;ьи)( вз входов компаратора 16,Компаратор 16 устанавливается в состояние, открывающее подключенные к нему входы логических схем И 17 и 18, подготавливая открывание логических схем. Одновременно сигнал = Ь с выхода суммирующего усилителя 10 поступает на компаратор 11 знака, который в зависимости от знака разности Л разрешает открывание только одной из логических схем - 17 или 18, Это обеспечивается подачей выходного сигнала компаратора 11 знака на вход одной из них непосредственно, а на вход другой - через инвертор 32.Подвижная пресс-форма подводится до контакта с неподвижной при спрямленных рычагах, после чего рычаги собираются и между пресс-формами возникает зазор.При поступлении команды Коррекция из схемы управления электроавтоматикой литьевой машины счетчик 14 переводится из режима Сброс в режим Счет. Открывается логическая схема И 17 (или 8) в соответствии со знаком разностного сигнала Л. Блок 19 управления включает исполнительный двигатель 20 в направлении набора усилия. Информация с импульсного датчика 21 угла поворота ротора двигателя 20 в виде унитарного кода поступает на счетчик 14. Код, записываемый в счетчик 14, преобразуется преобразователем 15 в аналоговый сигнал, подается на вход компаратора 16 и в момент равенства сигналу + Х переводит компаратор 16 в состояние, запирающее логические схемы И 17 и 18. Исполнительный двигатель 20 останавливатся Набор усилия завершен. Манкина готова к очередному смыканию пресс-форм.Происходит спрямление рыча ов и смыкание пресс-форм. В начале смыкания команда Коррекция снимается, переводя счегчик 14 в режим Сброс и поддерживая логические схемы 17, 18 в закрытом состоянии.При возникновении дефорлации колонн в процессе запирания пресс-форм преобразователь 1 усилия выдает аналоговый сигнал, нарастающий по мере увеличения усилия Сигна.э преобразователя 1 усилия компаратором 5 сравнивается с напряжением уставки срабатывания устройства, снимаемым с задатчика 4 уставки. При достижении сигналом преобразователя порога ус тавки (порядка 0,2 - 0,5 минимального усилия запирания) компаратор 5 срабатывает, запуская элемент 6 задержки. Выдержкаэлемента 6 задержки предварительно настраивается, исходя из обеспечения выхода усилия запирания, на установившееся значение. По истечении выдержки временианалого-цифровой преобразователь 2 преобразует сигнал преобразователя 1 в цифровую форму. На блоке 3 цифровой индикации появляются показания усилия запирания в тон 1 ах Схема аналого-цифрового преобразователя 2 автоматически перводится в режим хранения, и показания блока 3 индикации не изменяются до следую гцего смыкания пресс-форм.Цифровой код усилия запирания преобразуется в аналоговую форму цифроаналоговым преобразователем 7 и поступает в виде сигнала), = 0 на второй вход суммирующего усилителя 10, На выходе суммирующего усилителя 10 появляется текущее 10значение сигнала Л . равное разности напряжения заданного Ь ) и измеренного ( ) усилий смыкания пресс-форм.При ра.ведении пресс-форм командаКоррекция из схемы управления электро- автоматикой машины запускает цикл отра ботки исполнительным двигателем 20 изменения усилия запирания аналогично описанноу выше с той разницей, что теперь схемой обрабатывается не полная величина сигнала Л, пропорциональная заданному усилию, а величина разности между заданым и реальным усилиями запирания. Коррекция усилия происходит после каждого очередного смыкания с учетом знака и постоянно уменьшающейся величины разности до установленной зоны нечувствительности 25 су м мир ую щего ус илител яО.Устройсгво может работать как в следящем режиме, так и до достижения заданного усилия. В последнем случае устройство отключается по команде из схемы управления электроавтоматикой машины.30 Устройство реализовано на интегральныхмикросхемах. В качестве компараторов 5, 1, 16 примснсны операционные усилители К 55;5 У,12, и качестве суммирующего лсилитсля 10 операционный усилитель К 140 У;7, в качестве цифроаналоговых 35 прс бразователей 7, 9, 15 микросхемыК 572 ПЛ Ь и операционные усилители К 14 ОУ:7 Аналого-цифровой преобразователь 2 выполнен на регистре последовательного приолижения К 155 ИР 17, цифро аналоговом преобразователе К 5721 АБ иоперационном усилителе К 554 СЛЗ. Логическая часть устройства и счетчик 14 выполнены на ин гегральных микросхемах се - рии К 55.,гля повышения долговременной ста бильности устройства в него дополнительно вводят устройство выборки-хранения, состоящее из последовательно соединенных буферного усилителя (К 14 ОУ;.7), аналогового ключа (полевой транзистор КПЗОЗЕ) и аналогового запоминающего устройства 50 22 (конденсатор и повторитель на операционном усилителе К 14 ОУД 8). Вход устроиства выборки-хранения подклкиается на выход преобразователя 1 усилия, а выход к входу дополнительного сл ммирл ницего 55усилителя 2 Л, на вгорой вход которого подаемся в противофазе сигнал прсобра оватслясилпя.В исходном (разомкнутом)остояниипрссс-форм аналоговый ключ замкнут и н 1399152До,говрелсиная сгабцльность работы 40 устройства повышается благодаря автоматической компенсации смещения нуля измерительного преобразователя усилия в разомкнутом состоянии пресс-форм. Благодаря непосредсгвенном, контролю усилия смыкания пресс-форм обеспечивается во всем диапазоне рабочих усилий (40 до 160 г) точность поддержания рабочего усилия +.5 О формула изобретения 50 1. Устройство управления усилием запирания гидромеханических устройств литьевых машин, содержащее исполнительный двигатель перемещения подвижной прессформы по направляющим колоннам. блок управления для включения, отключения и 55 пряжение на выходе схемы выборки-хранения соответствует выходному напряжению преобразователя 1 при нулевом усилии, т.е.смещению его из нулевой точки. При снятии команды Коррекция аналоговый ключ закрывается и запоминающее устройство 22 фиксирует сигнал смещения преобразователя до подачи следующей команды Коррекция. Поскольку сигнал с выхода схемы выборки-хранения вычитается из сигнала преобразователяусилия, обеспечи вается автоматическая компенсация смещения его нуля в процессе длительной эксплуатации машины.Для повышения точности измерения усилия запирания путем исключения влияния перекосов и люфтов в отдельных колоннах на результаты измерений предусмотрена возможность установки нескольких цробразователей 1 усилия: двух - на диагональных колоннах или четырех - цо одному на каждой из колонн, 20Сигналы преобразователей усилия подаются на сумлирующие входы дополнительного суллИрукцео усилителя 24, обеспечивая вычисз.цис среднего значения уилия запирация.Таким образом, фиксация усилия зацирания осушствляется автоматически через выдержку времени после достижения сигналом преобразователя усилия смыкания заранее установленного минимального уровня, свидетельствующего о начале процесса смыкания.После;отижения заданного усилия утройство нзволяет обеспечить автоматическую стабилизацию усилия запирания при следующем смыкании (по результатам прсдыдущего) путем соответствующей коррекции угла поворота ротора исполнительного двигателя. Тем амцм обецечивается табильность технологических режимов литья цод давлением. изменения направления вращения исполнительного двигателя; задатчик величины смещения подвижной пресс-формы, датчик смещения подвижной пресс-формы, счетчик импульсов датчика смещения пресс-формы и первый компаратор сигналов датчика и задатчика смешения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения стабильности технологических режимов литьевой машины, устройство снабжено установленным на одной из направляющих колонн машины преобразователем усилия смыкания в электрический сигнал, подсоединенным к одному из входов второго компаратора, другой вход которого подсоединен к задатчику уставки срабатывания устройства, а выход через элемент задержки - к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом преобразователя усилия, и выход - с блоком цифровой индикации и первым цифроаналоговым преобразователем, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к одному из входов суммирующего усилителя, другой вход которого через второй цифроаналоговый преобразователь связан с цифровым задатчиком, а выход через выпрямитель соединен с одним из входов первого компаратора, другой вход которого через третий цифро-аналоговый преобразоватсль связан со счетчиком импульсов датчика мепения пресс-формы, а выход подсоединен к первым входам первой и второй логичеких схем И, причем выход суммирующего усилителя подключен одновременно к входу компаратора знака, выход которого через инвертор непосредственно соединсн с вторыми входал 1 И логических схем И, третьи входы которых соединены с входом сброса счетчика импульсов, а выходы подключены к блоку управления исполнительным двигателем.2. Устрой гво по и. 1, отличающеесяем, То н Г) доцол цисл но введсРно л строис 1 во выборки-хранения сигнала нулевого положения греобразователя уилия смыкания, управляющий вход которого подключен к хд 1, сброса четчик; Имцульов, информационный вход - к вьходу преобразователя усилия смыкания, а выход - к одному из входов дополнительного входного суммирующего усилителя, к другому входу которого подключен сигнал преобразователя усилия смыкания через утройство заполИнания3. Устройство по ц. 1, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено прсобразователями усилия запирания, устанавливаемыми по меньшей мере на двух диагональных направляющих колоннах, и суммируюцим усилителем, к входам которого подключены выходные сиги,лы преобразовате- леЙ усили 5 смыкания.1399152иг.Составитель В. ШуваловРедактор Л. Маковская Техред И. Верес Корректор С. ЧерниЗаказ 2307 9 Тираж 559 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4