Устройство управления кузнечно-прессовыми автоматами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) И 1 151) 4 В 30 8 ИЯ ПИСАНИ БР ЕЛЬСТ оложени х пере- вертый е того, ч ключателеивход блока определения поключен к узлусостояние.йство по и. 1,же ниятановк ползуна и в исходное 2, Устр ч а ю щ е е с скорости выло исла ые в налог ы кот напр те к датчик соединекаж ком оп компар рно торо ешифратора. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельство СССР У 566744, кл. В 30 В 15/26.Авторское свидетельство СССР Р 1043032, кл. В 30 В 15/00, 1984.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫМИ АВТОМАТАМИ, содержащее два триггера, два диско вых бесконтактных переключателя, соединенных раздельно каждый со своим инвертором, и узел установки в исходное состояние, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционировани ползуна при останове, оно снабжено блоком определения положения ползуна, дешифратором скорости, коммутатором и датчиком скорости, при этом первый вход коммутатора соеди нен с выходом первого триггера, второй вход коммутатора соединен с выходом первого инвертора и перв одом блока определе ползуна, к выходу которого подключена третья группа входов коммутатора, а к второму входу - выходкоммутатора и вход второго триггератретий вход блока определения положения ползуна соединен с выходомвторого инвертора, а четвертаягруппа входов коммутатора, числовходов которой равно числу входовтретьей группы, через дешифраторскорости соединена с датчиком скоти, кинематически связанным дисками бесконтактных путе я тем, что дешифрато нен в виде заданного ых компараторов, перрых подключены через жения и выпрямитель ости, вторые входы ый со своим источниапряжения, а выходы вляются группой выхо Изобретение относится к машиностроению, в частности к электроооо - рудованию кузнечно-прессовых автоматов.Цель изобретения - устранение недостаточной точности останова пс 1 лзуна в исходном положении в режиме Непрерывные ходы при разных скоростях главного привода пресса вследствие изменения угла выбега (торможения) в зависимости от скорости подвижных частей механизмов при постоянном усилии торможения, что необходимо по требованиям безопасности для нормальной работы механических прессовых автоматов.Цель достигается тем, что вместо использования набора дисков для всего диапазона скоростей привода, устройство управления снабжено блоком определения положения ползуна, дешиФратором скорости и коммутатором позволяющими останавливать ползуп пресса в исходном положении с необходимой точностью, определяемой заданным числом выходов дешиФратора скорости.На Фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления кузнечно-прессовыми автоматами; на Фиг, 2 - схема дешифратора скорости привода; на Фиг. 3 - схема коммутатора: на Фиг, 4 - .схема блока определения пространственного положения ползуна. Устройство содержит (Фиг. ) соединенные между собой ц шикофф питания ключи 1 и 2 с размыкающимися контактами, например, кнопки, и последовательно соединенные замыкающийся ключ 3, переключатель 4, псрвые элемент 5 гальванической развязки, инвертор б, триггер 7, согласующий элемент 8, усилитель 9, электромагни 10, Второи триггер 11 соединен ный 5 -входом через вторые ицвертор 12 и элемент 13 гальванической развязки с ключом 2, два бесконтактных переключателя 14 и 15, соединенных раздельно с третьим 16 и четвертым 17 элементами гальванической развязки, пятый элемент 18 гальванической развязки, соединенный через третий инвертор 19 с первым-входом триггера 7, коммутатор 20, вторым вхсдом соединенный с первым входом блска 21 определения пространственного положения ползуна, третьей группой й, входов через блок 21 третий 16 и четвертый 7 элементы гальвани 0 7 7 о 8 2ческой развязки - с бесконтактнымипутевыми переключателями 14 и 15,четвертой группой входов, равных1, соединенный через дешифратор 22скорости с датчиком 23 скорости при -вода, а выходом - со сбрасываюшимвходомтриггера 7,Ьесконтактный путевой переключатель 14 содержит диск-экран 24 с1 одной прорезью, а бесконтактныйпутевой переключатель 15 - диск-экран 25 с заданным числом прорезей,Датчик 23 скорости привода черезмуфту кинематически соединен с дис -5 ками 24 и 25.Сбрасывающий К, вход второго триггера 11 через четвертый инвертор 26и второй согласующий элемент 27соединен с общей точкой третьего сог 2 г ласующего элемента 28 и конденсатора 29, подключенных к разнополярнымшинам источника питания.Дешифратор 22 скорости (Фиг. 2)выполнен в виде заданного числа 25 аналотовых компараторов 30 и 31,первые входы которых соединены через делитель напряжения, состоящий из согласующих элементов 32 и 33, и выпрямитель 34 с датчиком 23 скорости привода, а вторые входы компараторов соединены раздельно с регулируемыми источниками 35 и 36 опорного напряжения, причем выход выпрями геля соединен с конденсатором 37, а параллельно согласующему элементу 33 подключен стабилитрон 38,Коммутатор 20 (Фиг, 3) выполнен в виде трех электрических каналов, состоящих из инверторов и элементов И- НГ, выходы которых соединены через элемент И-НЕ 39 с входом инвертора 40, ервый канал включает в себя и:гвертор 41; соединенный с первым вхолом элемента И-НЕ 42, 1 зторой в.од которого соединен с инверторами 43 и 44 второго канала. Второй канал состоит из,последов:.тельно соединенных инверторов 43 и 44 и элемента И-НЕ 45, второй вход которого соединен с инверторами 46 и 47 третьего канала, четвертый вход соединен с инвертором 48.Третий канал состоит из последовательно соединенных инверторов 46 и 47 и элемента И-НЕ 49, один из входоп которого соединен с инвертороь 1 .: ), при этом по одному входу элементов И-НЕ 42, 45 и 49 соединены1 О 35 40 45 50 55 между собой и являются первым входом коммутатора. Вход инвертора 41 является вторым входом коммутатора, входы инверторов 48 и 50 являются третьей группой входов коммутатора, входы инверторов 43 и 46 - четвертой группой входов коммутатора, а выход инвертора 40 - выходом коммутатора.Количество электрических каналов коммутатора, начиная со второго, определяется числом выходов 8 дешифратора скорости.Блок 21 определения пространст" венного положения ползуна (фиг. 4) содержит триггер 51, соединенный через счетчик 52 заданной емкости с дешифратором 53, максимально значащий цифровой выход которого соединен со сбрасывающим 8, входом триггера 51.Вход 5 триггера 51 блока 21 соединен с бесконтактным путевым переключателем 14. Счетный вход счетчика 52 соединен с бесконтактным путевым переключателем 15.Сбрасывающий вход 1, триггера 51 соединен с выходом инвертора 26 (фиг. 1), а сбрасывающий вход Р триггера 51 - с выходом коммутатора 20.Число выходов дешифратора 53 определяется требованиями, предъявляемыми к степени точности остановки механизмов в исходном положении,Используемое в устройстве количество выходов блока 21 равно числувыходов дешифратора 22 скорости.Устройство работает следующимобразом,При подаче питания нулевой потенциал с выхода инвертора 26 устанавливает триггеры 7 и 11, триггер 51блока 21 в исходное нулевое положение.На выходе инвертора 6 - нулевойпотенциал, на выходах инверторов19 и 12 и триггеров 7 и 11 - тоженулевой потенциал, усилитель 9 закрыт, электромагнит 10 отключен,Включают электропривод ползуна(не показан) на малую скорость. Свыхода датчика 23 скорости, напримертахогенератора, на вход дешифратора22 скорости привода поступает сигнал малого напряжения, который свыхода выпрямителей 34 (фиг. 2)поступает на делитель напряжения из 15 20 25 30 согласующих элементов 32 и 33, например резисторов,С выхода элемента 33 снимается напряжение 6,. На выходе регулируемого источника 35 опорного напряже - ния установлено напряжение 0 , соответствующее, например, средней скорости. На выходе регулируемого источника 36 опорного напряжения, установлено напряжение Ц , соответствующее, например, большой скорости. При этом О 1 О, с О . На выходах Д- Х аналоговых компараторов 30 и 31 при этих условиях - нулевые потенциалы, которые поступают на вход Д - Х коммутатора 20 (фиг, 3). Сигнал "0" с входа 4 инвертируется элементом 43 и подготавливает вход 2 элемента 42 к работе единичным потенциалом.С выхода элемента 44 нулевой потенциал запрещает работу элемента 45. Нулевой потенциал с входа Х через элементы 46 и 47 запрещает работу элемента 49.На входе 1 коммутатора 20 нулевой потенциал запрета, на входе 2 и на выходе элемента 40 - единичный потенциал.Триггер 51 и счетчик 52 блока 21 определения пространственного положения ползуна (фиг. 4) находятся в исходном нулевом состоянии.На выходах дешифратора 53 - единичные потенциалы, которые поступают на третью группу входов коммутатора 20 (фиг. 3), инвертируются элементами 48 и 50 и в виде сигнала запрета 0, поступают на четвертые входы элементов И-НЕ 45 и 49.Переключатель 4 (фиг. 1) устанавливают в положение замкнутых контактов, включая тем самьм схему управления на режим "Непрерывные ходы" (автоматический).Рабочий ход, ползуна начинается при замыкании контактов ключа 3.Нулевой потенциал с шины питания через ключи 1 и 3 и переключатель 4 поступает на вход инвертора 6. На его выходе появляется единичный потенциал, и триггер 7 переключается в единичное положение. Сигнал с выхода триггера 7 через согласующий элемент 8 включает усилитель 9 и электромагнит 10 пневмоклапана управления муфтойи последняя включается.Для остановки ползуна в исходном положении размыкают контакт ключа 2 (фиг. 1), триггер 11 переключается в единичное положение, С выхода триггера 11 на вход 1 коммутатора 20 поступает единичный сигнал разрешения на отключение электромагнита, Таким образом, на втором и третьем входах элемента 42 (Фиг. 3) - единичные потенциалы, а на первом выходе - нулевой потенциал. При подходе ползуна к исходному положению прорезь диска 24 (Фиг, 1) входит в бесконтактный переключатель 14, и тактовый импульс через элементы 16 и 41 (фиг. 3) в виде единичного потенциала поступает на первый вход элемента. 42. Элемент И-НЕ 42 переключается, и нупевой потенциал с его выхода через элементы И-НЕ 39 и инвертор,40 поступает на сбрасывающий вход 11 триггера 7 (Фиг. 1). Триггер переключается в исходное положение, отключая тем самым электромагнит 10 пневмоклапана муФты. Муфта отключается. На малой скорости с минимальным углам выбега ползун останавливается в исходном положе 25.нии. увеличиваем скорость регулируемого электропривода до средней, Напяжение1 г Г (Фиг. 2) на входе аналогового ком паратора 30 становится равным 8Р,) О ,. Сигнал на выходе А дешифратора 22 скорости меняется на единичный. Он инвертируется элементом 43 (Фиг. 3), поступает сигнапам зап-рета0" на второй вход элемента И-НЕ 42 и в виде сигнала разрешения "1" с элементами 44 - на первый вход элемента И-НЕ 45. Таким образом, элемент 42 исключается из работы а элемент И-НЕ 45 подготавливается к работе. На втором входе элемента 45 - единичный потенциал. Ползун начинает перемещение. Диски-экраны, кинематически связанныес ползуном, начинают вращаться.Прорезь диска-экрана 24 входит вщель бесконтактного путевого пере- .ключателя 14, и на выходе элемента16 появляется нулевой потенциал,который поступает на вход 2 коммутатора 20 (Фиг. 3), инвертируется элементом 41 и в виде тактового сигнала разрешения "1" поступает на первый вход элемента И-НЕ 42,Ключом 3 (фиг. 1) включаем электромагнит 10 пневмоклапана муфты, Ползун начинает перемещаться со средней скоростью, Одновременно вращаются диски-экраны 24 и 25. Диск-экран 25 имеет заданное число прорезей, например десять. Каждая прорезь иска 25 соответствует определенному пространственному положению ползуна. При равномерном расположении угол между осями прорезей составляет, напоример, 36 . Прохождению ползуна через исходное положение соответствует тактовый импульс от прореза диска экрана 24 и бесконтактного переключателя 14, который через элемент 16 гальванической развязки переключает триггер 51 (Фиг. 4) в единичное положение. Сигнал с выхода. триггера 51 разрешает работу счетного входа счет:.ика 52 заданной емкости. Импульсы от прорезей диска-экрана 25 (фиг. 1), бесконтактного переключателя 15 и элемента 17 гальванической развязки поступают на вход блока 21 определения пространственного положения голзуна, где суммируются счетчиком 52 (Фиг. 4) и преобразуются дешифратором 53 заданной емкости.Каждой прорези диска 25 (Фиг. 1) соответствует определенный вывод дешифратора 53 (Фиг. 4) .Если известно, что угол выбега (торможения) при средней скорости равен бб , то сигнал от восьмой прорези диска 25 и выхода 8 дешифратара 53, поступив нулевым потенциалом на третий вход коммутатора 20 (фиг. 3), например на вход инвертора 48, инвертируется элементом 48 и через элементы 45, 39 и 40 нулевым потенциалом с выхода блока 21 (Фиг. 1) отключает триггер 7 и далее электромагнит 10 пневмоклапана муфтыаза 72 до исходного положения при наличии команды разрешения "1" стоп в исходном положении от второго триггера 11 на первом входе коммутатора О, в частности на третьем входе элемента И-НЕ 45 (фиг. 3), Ползун останавливается в пределахдопуска. в исходном положении,Кроме того, нулевой сигнал с выхода блока 21 (фиг, 1) производит сброс триггера 51 и счетчика 52 блока 21 (фиг, 4) в исходное положение.При непрерывной работе сброс элементов 51 и 52 осуществляется в каж 1207798дом цикле перемещения ползуна нулевым попенциалом с максимального числового вывода дешифратора 53.Увеличиваем скорость регулируемого электропривода до следующей величины, при которой напряжение 1, навходах аналоговых компараторов 30 и31 (фиг. 2) будет Ц,О, . Приэтом на выходе ( аналогового компаратора 31 появляется единичный сигнал,который поступает на четвертую группу входов коммутатора 20, в частности,на вход инвертора 46, Стабилитрон 38ограничивает значение 1 до допустимого уровня. Нулевой потенциал свыхода элемента 46 запрещает работуэлемента 45 и через инвертор 47 единичным сигналом подготавливает к работе элемент И-НЕ 49.Ключом 3 включаем электромагнит10 и ползун начинает перемещатьсяс повышенной скоростью.Предположим, что угол выбегаопри данной скорости равен 100Для отключения муфты и останова ползуна в исходном положении размыкаемконтакты ключа 21 (фиг. 1). Триггер11 переключается в единичное положение. На вход 1 блока 21 или натретий вход элемента И-НЕ 49 (фиг. 3)поступает разрешающий единичный потенциал. На входе 4 элемента 49 -нулевой потенциал.Тактовый импульс от диска 24(фиг. 1) переключает элементы 14,16 и 51 (фиг. 4) и включает счеточик 52. За 108 до исходного положения через бесконтактный переключатель 15 (фиг. 1) проходит седьмаяпрорезь диска. Одновременно наседьмом выводе дешифратора 53(фиг. 4) появляется нулевой потенциал, поступающий на вход блока 21коммутатора, в частности на входинвертора 50 (фиг. 3) . Единичныйсигнал с выхода элемента 50 переключает элементы 49, 39 и 40 блока 20,триггер 7 (фиг. 1) и отключаетэлектромагнит 10 пневмоклапанамуфты,Ползун, продолжая движение, останавливается в исходном положении впределах допуска. Цля аварийного отключения электромагнита пневмоклапана муфты размыкают ключ 1Единичный потенциал с выходаэлемента 18 гальванической развязкиинвертируется элементами 19 и переключает триггер 7 в исходное положение, Ползун в этом случае останавливается в произвольном простран ственном положении своего пути.Устройство управления сдвоеннымиэлектромагнитами создается из предлагаемого устройства путем дополнительного подключения к выходу эле мента 8 второй блок-схемы из элементов 9 и 10 (на фиг. 1 не показано)и работает аналогично.Устройство управления электромагнитами муфты и раздельным электро магнитом пневмоклапана тормоза создается из предлагаемого устройствапутем дополнительного подключенияк противоположному выходу триггера 7дополнительной блок-схемы из элемен тов 8 и 9 и электромагнита 10 тормоза (на фиг. 1 не показано). При этомв исходном положении схемы управления электромагнит тормоза будетвключен, а при движении ползуна вы ключен, в остальном описание работыустуойства аналогично.В случае необходимости в системеуправления может быть предусмотренаработа от педали.Таким образом, изменение сигналанапряжения на выходе датчика 23 скорости, заданное количество аналого вых компараторов и источников опорного напряжения в дешифраторе 22 скорости, заданное число прорезей в диске-экране 25, равнозначное с емкостью счетчика 52 и дешифратора 53 блока 21 определения пространственного положения ползуна, и заданное число коммутационных групп коммутатора 20 определяют заданную точность остановки механизмов ползуна независимо от установленной скорости регулируемого электропривода при постоянном тормозном моменте механизмов.220 одписное ираж 59 аказ илиал ППП "Патент жгород, ул, Проектная,ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от13035, Москва, Ж, Раушская тета СССРрьтийнаб., д. 4/