Система управления пневматическим приводным молотом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСЙУЬЛИН 09) (И) П 2 РЕТЕНИ ЬСТВ ту ов В. Я. С. Тат вод зне е об ст венчно-иИ. Кал ссо ниНЕВИАТИержащаяроцилиндчисзвогичеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Воронежское проиединение по выпуску квого оборудования им.(5 И(57) СИСТВВ УПРАВЛЕНИЯ иЧЕСКИЙ ПРИВОДНЫИ ИОЛОТОИ, содсоединенные .с управляемьм гидром краны управления и датчикла ударов, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения проидительности и расширения технолоских возможностей, она снабженадросселирующим гидрораспределителемс. электромагнитом и электронным устройством, выполненным в виде задатриков команд и численного значениякоманд, запоминающих устройств команди численного значения команд, синхронизатора.управления запоминающимиустройствами, схемы сравнения, сцетцика с его блоком управления, блоковвыдержек времени, эталонных напряжений и выбора режимов работы, усилителя аналоговых сигналов, а также элемента ИЛИ, и датчиков положени поршней рабочего и компрессорного цилиндров, при этом выход усилителяаналоговых сигналов соединен с электромагнитом дросселирующего гидрораспределителя, выходы которого подклюцены к полостям управляемого гидроцилиндра, входы запоминающего устройства команд соединены - один с задатчиком команд, другой - с синхронизатором управления запоминающими устройствами, а выходы запоминающего устройства команд соединены соответственнос элементом ИЛИ, блоком управлениясчетчиком и блоком выбора режимов работы, другие входы которого подключены к блоку ручного управления, датчику положения поршня компрессорногоецилиндра, схеме сравнения и блоку эта.лонных напряжений, а выходы подключены - один к блоку синхронного управления запоминающими устройствами, дру- Сюгой - к положительному входу усилителя аналоговых сигналов, отрицательный вход которого подкпючен к датчику положения поршня управляемогогидроцилиндра, причем входы запомина- ффющего устройства числа команд соеди- СРиены один с задатчиком численного Сйзначения команд, а другой - с синх- )евай,ронизатором управления запоминающи- ф)ми устройствами; а выход подключен ксхеме сравнения, другой вход кото- у)рой подсоединен к выходу счетчика,вход которого соединен с выходомблока управления сцетчиком, входыкоторого соединены с блоком выдержек юффвремени, элементом ИЛИ и датчикомчисла ударов.50 55 Изобретение относится к машиностроению,в частности к системам управления оборудованием для обработки металлов давлением.Известна система управления пневматическим приводным молотом, содержащая соединенные с управляемым гидроцилиндром краны управления идатчик числа ударов 1. 11.Известная система управления молотом обладает недостатками, обусловленными потерями времени на перестройку режимов работы, что снижт его производительность, и огранрценными технологическими возможностями.Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей.Поставленная цель достигается тем, что система управления пневматическим приводным молотом, содержащая соединенные с управляемым гидроцилиндром краны управления и датчик числа ударов, снабжена дросселирующим гидрораспределителем с электро- . магнитом и электронным устройством, выполненным в виде задатчиков команд и численного значения команд, запоминающих устройств команд и чис" ленного значения команд, синхронизатора управления запоминающими устройствами, схемы сравнения, счетчика с его блоком управления, блоков выдержки времени, эталонных напряжений и выбора режимов работы, уси, лителя аналоговых сигналов, а также элемента ИЛИ и датчиков положения поршней рабочего и компрессорного цилиндров; при этом выход усилителя аналоговых сигналов соединен с .электромагнитом дросселирующего гидрораспределителя, выходы которого подключены к полостям управляемого гидроцилиндра, входы запоминающего устройства команд соединены - один с задатчиком команд, другой - с синхронизатором управления запоминающими устройствами,а:выходы запоминающего устройства команд соединены соответственноо с элементом ИЛИ, блоком управления счетчиком и блоком выбора режимов работы, другие входы которого подключены к блоку ручного управления, датчику положения поршня компрессорного цилиндра, схеме сравнения и блоку эталонных напряжений,а выходы подключены - один к блоку синхронного управления запоминающи 1 О 15 20 25 ЗО Э 5 40 45 ми устройствами, другой - к положительному входу усилителя аналоговых сигналов, отрицательный вход которого подсоединен к датчику положения поршня управляемого гидроцилиндра, причем входы запоминающего устройства числа команд соединены один с задатчиком численного значения команд, а другой - с синхронизатором управления запоминающими устройствами, а выход подключен к схеме сравнения, другой вход которой подсоединен к выходу счетчика, вход которого соединен с выходом блока управления счетчиком, входы которого соединены с блоком выдержек времени, элементом ИЛИ и датчиком числа ударов.На фиг,1 показан пневматический приводной молот, общий вид; на фиг. 2 - функциональная схема устройства электронногэ управления молотом.Пневматический молот содержит станину 1 с рабочим 2 и компрессорным 3 цилиндрами и расположенными в них соответственно поршнем с бабой 4 и компрессорным поршнем 5, связанным с поршнем 6. Молот также снабжен атмосферным краном 7, кранами 8 иуправ,ления, связанными между собой посредством рычагов 10, 11 и тяги 12. Тяга 12 шарнирно связана со штоком 13 поршня 14, имеющего контршток 15 диаметры штока 13 и контрштока 15 равны), и установленных в управляемом гидроцилиндре 16, который шарнирно закреплен на опоре 17. Полости 18 и 19 управляемого гидроцилиндра 16 трубопроводами связаны с дросселирующим гидрораспределителем 20, с электромагнитом 2 1, Распределитель 20 питается от гидроагрегата 22.В рабочем цилиндре 2 размещен датчик 23 числа ударов. В компрессорном цилиндре 3 размещен датчик 24 положения компрессорного поршня 5. Датчик 25 контролирует положение поршня 14 управляемого гидроцилиндра 16.1.Молот также содержит электронное устройство управления, выполненное в виде задатчика 26 команд и задатчика 27 численного значения команд, предназначенных для задания программы работы молота, запоминающего устройства 28 команд и запоминающего устройства 29 числа команд, предназначенных для длительного хранения программы работы молота, синхронизатора 30 управления запоминающими3 - 1031618устройствами позволяющего производить синхронную запись и считываниепрограммы в запоминающих устройствах,схемы 31 сравнения чисел, обеспечи вающей сравнение двух двоичных чисел от запоминающего устройства 29числа команд и счетчика 32, которыйработает в режиме счета количестваударов и в режиме счета выдержкивремени. Данные режимы обеспечиваютсяблоком 33 управления счетчиком 32,вход которого соединен с блоком 31выдержек времени, Формирующим временные импульсы. Блок 35 эталонныхнапряжений служит для Формирования.напряжений , пропорциональных энергии удара молота, очередностью поступления которых через блок 36 выбор режимов работы на усилитель 37аналоговых сигналов управляют сигналы запоминающего устройства 28 команд, Блок 36 выбора режимов работыустанавливает режим работы молота,управляет синхронизатором 30 управления запоминающими устройствами,Усилитель 37 аналоговых сигналовпредназначен для сравнения и усиления напряжений, поступающих от. блока36 и датчика 25, контролирующего положение поршня 1 ч гидроцилиндра 16.Элемент ИЛИ 38 служит для выдачирезультирующего сигнала на блок 33управления счетчиком, Блок 39 ручного управления предназначен дляуправления молотом в ручном режиме.Датчик 23 количества ударов предназначен для выдачи импульсов насчетчик 32,На Фиг. 1 обозначены команда К 11 конец программы, команда ВВ - выдержка времени, число А(А 1) двоичныйкоц на выходе запоминающего устройства. 2 Я чисел, число В(81)- двоичныйкод на выходе счетчика 32, С - счетный вход счетчика 32, К - входустановки в нуль счетчика 32,отрицательный вход усилителя 37анавоговых сигналов, "+" - положительный вход усилителя 37 аналоговых сигналов,Молот имеет возможность работатьв режимах "Холостой ход", "Удержавочный", "Автомат".8 режиме "Холостой ход" молот работает следующим .образом.Атмосферный кран 7 находится вположении "Открыто", воздух из комп 5 30 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рессорного цилиндра 3 при возвратно.поступательном движении компрессорного поршня 5 через систему каналов(не показано) поступает в атмосФеру,при этом баба находится в нижнемположении, Электронное устройствоуправления молотом отключено,В режиме нУдержание бабы на весу"атмосферный кран 7 находится в положении "Закрыто", при этом воздух поддавлением через систему каналов (непоказано ) из компрессорного цилиндра3 поступает в рабочий цилиндр 2, удерживая бабу М в верхнем положении,Поршень 1 Ь установлен в крайнее положение подачей сигнала на электромагнит 21 от блока 39 ручного управления, Блок 36 выбора режимов работынаходится в положении "Ручной".В режиме "Ручной" молот работаетна автоматических ходах с различнойэнергией ударов. При этом баба 4совершает возвратно-поступательныеперемещения"сообразно с перемещениями:компрессорного поршня 5.Воздух из компрессорного цилиндра 3в рабочий цилиндр 2 поступает черезкраны 8 и 9 управления, установкукоторых в необходимое положение осуществляет поршень 11 посредствомштока 13. Величина энергии ударазависит от величины открытия кранов8 и 9 управления, т,е. от положенияпоршня 14, что определяется величи-ной подачи жидкости в полости 18 и19 управляемого гидроцилиндра16 , что , в свою очередь , определяется сигналом, поступающим наэлектромагнит 21 от блока 39 ручногоуправления через блок 36 выбора режимов работы и усилитель 37 аналого.вых сигналов, Управление положениемпоршня 14 осуществляется от подачиили рукоятки, входящих в состав блока 39 ручного управления, выходнойсигнал которого через блок 36 выборарежимов работы поступает на положительный вход усилителя 37 аналоговыхсигналов, на отрицательный вход которого поступает аналоговый сигнал отдатчика 25 положения поршня 14, Выходной сигнал усилителя 37 аналоговыхсигналов управляет электромагнитом 21Задание программы выполняется врежимах "Холостой ход" или "Удержание бабы на весу" следующим образом.По технологической карте изготовления детали с задатчика 26 команди, задатчика 27 числовых значений ко1031 45 3манд оператор задает в память запоминающего устройства 28 команд запоминающего устройства 29 числа команд программу обработки детали.Приэтом синхронизатор 30 управления запоминающими устройствами выдает сигнал синхронного управления на запоминающее устройство 28 команд и запоминающее устройство;29 числа команд,В режиме "Запись блок 36 блокирует 10выдачу сигнала управления на электромагнит 21.При этом поршень 14 находится в верхнем положении. Программа оператором записывается в запоминающее устройство 28 команд и запоминающее устройство 28 команд в виде кадров обработки, состоящих изкоманд "Совместная обработка" с еечисленным значением величины энергии удара и числа ударов, "Выдержка времени" и ее значений определяется временем между серией ударов сразличной энергией, Максимальное количество "Кадров обработки" в программе определяется объемом памяти запоминающих устройств 28 и 29.Примерная программа обработки де-тали из пяти кадров следующая; 1 кадрС 02, Э 5, ВВ 3; 2 кадр - С 02, Э 16,ВВ 1,; 3 кадр - СО 2, Э 99, ВВ 5;4 кадр- зоС 02, Э 3, ВВ 12; 5 кадр - С 03, Э 5,ВВ 3, КП,где СО - совместная обработка командв кадре;ЭЭ - энергия удара молота;ВВ - выдержка времени;КП - конец программы;В этой программе 1 кадр - совместная обработка двух команд, а именно: 5 ударов с энергией удара 40величиной Э 1, после чего выдержкавремени 3 единицы времени, которыеопределяются блоком 33 выдержеквремени;2 кадр - совместная обработкадвух команд, а именно: 16 ударов сэнергией удара величиной Э и выдержка времени 1 единица и т,д,;5 кадр - совместная обработкатрех команд, а именно: 5 ударов сэнергией удара величиной Э 1, выдержка времени 3 единицы, конецпрограммы,режим "Кадр" характерен тем,чтомолот обрабать 1 вает один выбранный 55кадр из ранее записанной программы,т,е. он наносит запрограммированноеколичество ударов с ранее запрогра 618мированной энергией удара. Затембаба удерживается в верхнем положении. Величина энергии удара зависитот величины открытия проходных сечений кранов 8 и 9 управления, что зависит от положения поршня 14, т .е,от величины объема жидкости в полостях 18 и 19 гидроцилиндра 16. Пос-леднее определяется величиной напряжения , поступающего с блока 35эталоннь 1 х напряжений через блок 36выбора режимов работы, на положительный вход усилителя 37 аналоговых сигналов, на отрицательный входкоторого поступает сравнивающее напряжение с датчика 25 положения поршня 14, а результирующее напряжениеусилителя 37 аналоговых сигналов управляет электромагнитом 21.В режиме "Кадр" молот работаетследующим образом,Управляющий сигнал с выхода блока 36 выбора режимов работы переводит синхронизатор 32 управления запоминаюцМми устройствами в режим считывания с запоминающих устройств 28 и 29. Команда энергии выбранного кадра в виде двоичного кода поступает на вход блока 35 эталонных напряжений, где преобразуется в аналоговое напряжения, которое через блок 36 выбора работы при нажатии на нем кнопки "Пуск" (не показано) и при наличии компрессорного поршня 5 в ,нижнем положении, что фиксируется сигналом с датчика 24 положения, поступает на положительный вход усилителя 37 аналоговых сигналов.Датчик 24 положения установлен таким образом, что учитывается время срабатывания электрических устройств и установки поршня 14 в необходимое положение. Это опережение необходимо для того, чтобы в моменту начала движения компрессорного поршня 5 вверх (для совершения удара бабы 4 ) он находился в нижней точке компрессорного цилиндра 3, а краны 8 и 9 управления были открыты на необходимую величину проходного сечения в соответствии с программируемой энергией удара. На выходе усилителя 37 аналоговых сигналов появляется результирующее напряжение, которое поступает на электромагнит 21. Последний обеспечивает подачу жидкости от гидроагрегата 22 через дросселирующий распределитель 20 в полость 197 103161 и слив жидкости из полости 19 гидро- цилиндра 16, чем обеспечивается перемещение поршня 1 ч, штока 13 и соответствующий .поворот кранов 8 м 9 управления. Перемещение поршня 11 из исходного верхнего положения осуществляется до тех пор, пока напряжение с выхода датчика 25 положения, поступающее на вход усилителя 31 аналоговых сигналов, станет равным 10 напряжению блока 35 эталонных напряжений, что определяется запрограммированной энергией удара, Синхронно с командой запоминающего устройства 28 команд на выходе запоминающего 15 устройства 29 чисел команд появляется численное значение команды, заданное количество ударов которой в виде двоичного кода (число А ) поступает на схему 31 сравнения, на дру гие входы которой также в виде двоичного кода (число В ) поступают сигналы о состоянии разрядов счетчика 32. При считывании команды энергии с запоминающего устройства 28 команд на 25 выходе элемента ИЛИ 38 появляется сигнал, который через блок 33 управления счетчиком поступает на счетный вход счетчика 32 и подключает датчик 23 количества ударов, импульсы которого считываются со счетчика 32. Датчик 23 количества ударов выдает сигнал при прохождении поршня бабы М. При равенстве чисел А и В на выходе схемы 31 сравнения появляется сигнал , который обнуляет счет - чик 32, запрещает прохождение аналогового напряжения от блока 35 эталонных напряжений на положительный вход усилителя аналоговых сигналов, переводит запоминающее устройство 28 и 29 через синхронизатор 30 управления запоминающими устройствами к считыванию следующей команды кадра (выдержки времени ). Разбаланс 45 напряжений сравнения и усиления аналоговых напряжений на входах усилителя 37 приводит к появлению на его выходе напряжения, которое обеспечивает. возвращение поршня50 управляемого гидроцилиндра 16 в исходное положение, что соответствует удержанию бабы 1 на весу, В это время команда с выхода запоминающего устройства 28 через блок 33 управления счетчиком на счетный вход 8 8счетчика 32 подключает блок 31 выдержек времени. Синхронно с командой "Выдержка времени" с выхода запоминающего устройства 29 ее численное значение в виде двоичного кода поступает на схему 31 сравнения (число А 1), на вторые входы которой с выхода счетчика 32 также в виде двоичного кода поступает текущее значение времени выдержки (число В 1). При условии А 1 и В 1 на выходе схемы 31 сравнения появится сигнал, который переведет блок 36 выбора режимов работы в режим "Останов", Повторная работа молота возможна при очередном нажатии кнопки "Пуск" (не показана) блока 36 выбора режимов.работы. Режим "Одиночный" характерен тем, что молот выполняет все записанные кадры программы один раэ, и по приходе команды "Конец программы" с запоминающего устройства 28 блок 36 выбора режимов .работы переходит в режим "Останов", и баба Й удерживается в верхнем положении, В остальном работа молота аналогична его работе в режиме "Кадр", Повторная работа молота возможна при очередном нажатии кнопки "Пуск" блока 36 выбора режимов работы.Режим "Автомат" характерен тем, что .олот все записанные кадры программы выполняет многократно, Останов молота осуществляется выработкой запрещающего сигнала блоком 36 выбора режимов работы от кнопки "Стоп" (не показано ). Если необходимо продолжать работу молота, то вновь нажимают кнопку "Пуск", и молот выполняет очередную команду после прерванной.Таким образом, обеспечивается зна" чительное расширение функциональных возможностей, в части изготовления на нем поковок по заранее разработанной программе, повышается возможность автоматизации процесса ковки, повышается стабильность технологического процесса и производительностьЭффективность использования молота достигается за счет повышения производительности путем сокращения времени на перестройку режимов, а также расширения технологических возможностей молота.едакт П ое комитета СС й и открыти ушская наб,илиал ППП "Патент", г, Ужгород, у сект ная Заказ 5277/11 ВНИИПИ 113035