Устройство для управления подачей ножевого суппорта лущильного станка

(54) УСТРОЙС ДАЧЕЙ НОЖ НОГО СТАНК (57) Изобрете баты вающей оборудованию шпона. Целью шение точнос стродейств дмм обрано к ного овышео быстегоГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОВОГО СУППОРТА ЛУЩИЛЬие относится к деревообраромышленности, а именно к для производства лущеного изобретения является повыи работы устройства, его быя и расширение его Изобретение относится к деревобатывающей промышленности, а именоборудованию для производства лущешпона,Целью изобретения является пние точности работы устройства, егродействия и расширениетехнологических возможностей.На фиг.1 изображена принципиальнаягидрокинематическая схема предлагаемогоустройства; на фиг.2 - структурная схемасистемы управления; на фиг,3 - функциональная схема блока синхронизации импульсов; на фиг.4 - циклограмма работымеханизма подачи; на фиг,5 - связь триггерас блоком синхронизации импульсов,Разлущиваемый чурак 1 зажимается выдвижными телескопическими шпинделями2 и 3, приводимыми во вращение электродвигателем 4 через клиноременную передазможностей. Устройство ические шпиндели 2 и 3, т чурак 1, привод, гидро- , связанные с ножевым сселирующие гидрорасп, шаговые электродвигаистемой управления и ку 26, Блок управления анды для шаговых элект- .18, которые перемещают ия в гайках 14 винтовых Плунжеры 21 перемещаодные окна дросселируеделителей 15 и 16, в ршни гидроцилиндров 11 жение и перемещают по е ножевой суппорт 10. 1 технологических во содержит телескоп которые удерживаю цилиндры 11 и 12 суппортом 10, дро ределители 15 и 16 тели 17 и 18 с с насосную установ вырабатывает ком родвигателей 17 и валики 20 управлен преобразователей ясь, открывают вых ющих гидрораспр результате чего по и 12 приходят в дви заданной прогр з.п. ф-лы, 5 ил. чу 5, вал 6 механизма синхронизации шпинделей и косозубые шестерни 7. На валу шестерни 8 механизма синхронизации шпинделей установлен диск фотоэлектрического импульсного датчика 9, который при каждом обороте шпинделя посылает в систему управления определенное количество 21 электрических импульсов,Поперечная подача ножевого суппорта 10 осуществляется двумя гидроцилиндрами 11 и 12. Каждый гидроцилиндр связан двумя гидролиниями 13 и 14 с выходными окнами соответствующего четырехкромочного дросселирующего гидрораспределителя 15 и 16. Управление дросселирующими гидро- распределителями 15 и 16 осуществляется шаговыми электродвигателями 17 и 18 с помощью винтовых преобразователей, состоящих из гайки 19, смонтированной в шарикоподшипниках, и взаимодействую 167680420 35 ., 0 45 50 щего с ней валика управления 20 с резьбовым концом.Винтовой преобразователь на входекаждого дросселирующего гидрораспределителя,предназначен для преобразованияуглов поворота ротора шагового двигателяв соответствующее линейное смещениеплунжера 21,Величина перемещения ножевого суппорта 10 контролируется фотоэлектрическим импульсным датчиком 22, которыйустановлен соосно с винтом 23 обратноговинтового механизма и связан с ним посредством беззазорной муфты. Винт 23смонтирован в радиально-упорных шарикоподшипниках 24 и взаимодействует с гайкой 25, установленной в суппорте.Перемещению суппорта 10 на шаг резьбысоответствует один полный оборот винта исвязанного с ним ротора датчика 22, формирующего при этом определенное количества 2 г электрических импульсов,Гидросистема питается от насосной установки 26,.Система управления шаговыми электродвигателями (фиг.2 и 4) состоит из импульсного датчика частоты вращенияшпинделей 9, импульсного датчика перемещений суппорта 22, делителей частоты 27 -29, схемы запрета 30, блока синхронизацииимпульсов 31, блока 32 управления шаговыми двигателями (БУШД), генератора импульсов 33, управляющего триггера 34,фотоэлектрического датчика 35, датчиков 36и 37 исходного и конечного положения ножевого суппорта,Электронный блок синхронизации импульсов (фиг,З) выполнен на базе тактовогогенератора 38 и логической схемы, состоящей из элементов ИЛИ 39, 40 О-триггеров41 и 42 с инверсными динамическими входами О и входами сброса ЯВ и элементов И43 и 44,Блок синхронизации импульсов имеетдва прямых входа 45 и 46, два реверсивныхвхода 47 и 48, прямой выход 49 и реверсивный выход 50.Связь элементов блока синхронизацииотражена на функциональной схеме, показанной на фиг,З,Прямой вход 45 блока синхронизациисоединен через схему запрета 30 и делительчастоты 27 с выходом импульсного датчика9 частоты вращения шпинделей фиг.2), ареверсивный вход 47 соединен через схемузапрета 30 с генератором импульсов 33.Прямой 46 и реверсивный 48 входы блока синхронизации соединень; через деллтели частоты 28 и 29 соответственно среверсивным и прямым выходами импульсного датчика 22 перемещений ножевогосуппорта, Выходы 49 и 50 блока синхронизации 31 соединены соответственно с прямым и реверсивным выходами БУШД 32,Принцип действия блока 31 синхронизации импульсов основан на том, что импульсы, поступающие на его входы, запоминаются.О-триггерами 41 и 42 и выводятся на его выходы через элементы И 43 и 44 только при подаче на вторые входы этих элементов импульсов тактового генератора 38, Так как на элементы 43 и 44 тактовые импульсы поступают с прямого л инверсного выхода генератора 38, то поступившие одновременно на прямой и реверсивный входы блока 31 импульсы проходят на его выходы со сдвигом друг относительно друга на половину периода следования тактовых импульсов, что исключает неопределенное состояние БУШД 32, Частота тактовых импульсов устанавливается на один-два порядка выше частоты управляющих импульсов,Прошедший на выход импульс пост"-, - ет на вход ЯЯ соответствующего О-трлггера и возвращает его в исходное положение.Элем-.нты ИЛИ 39 и 40 позволяют производить логическое сложение сигналов, следующих по прямым входам 45 и 46 на вход О-триггера 41, и сигналов, следующих по реверсивным входам 47 и 48 на вход О-триггера 42. Это обеспечивает работу устройства как в режиме движения ножевого суппорта "вперед", так и в режиме отвода ножевого суппорта в исходное положение,Устройство работает следующим обраНастройка станка на заданную толщину шпона, а также обдиро сную подачу производится с помощью регулируемых делителел 27 и 29 частоты импульсов. Необходимые коэффициенты деления оператор задает перед началом разлущивания партии чураков.Разлущиваемый чурак 1 центрируется, зажлмается и приводится во вращение телескопическими шпинделями 2 и 3. При этом ножевой суппорт 10 находится в исходном пол жениисоответствующем диаметоу обрабатываемого чурака.Прл постугглении команды "Пуск" в делители 27 и 28 вводятся коэффлциенты деления К 1 и К 2, соответствующие режиму обдирочной подачи, и одновременно срабатывает управляющий триггер 34. В результате импульсы от датчика 9 через делитель час готы 27 и схему запрета 30 поступают на прямой вход 45 блока 31 синхронизации импульсов, проходят на его прямой в ход 49 и поступают на прямой вход БУШД 32.5 10 15 20 25 О=О(п -5 р) ) где Ь, 1 р - частоты импульсов, поступающих соответственно на прямой и реверсивный входы БУШД; 5я- угловая дискрета шаговых двигателей.Если Ь=1 р,то роторы шаговыхдвигате-лей 17 и 18 враЩаются в ту или иную сторону, изменяя положение плунжеров 5 дросселирующих гидрораспределителей 15 и 16, а следовательно, скорость перемещения поршней гидроцилиндров 11, 12 и связанного с ними ножевого суппорта 10. В БУШД 32 импульсы распределяются по фазам щаговых двигателей 17 и 18 в последовательности, определяемой необходимым направлением перемещения ножевого суппорта 10, усиливаются по мощности и подаются на управляющие обмотки шаговых двигателей 17 и 18,При включении шаговых электродвигателей 17 и 18 начинают вращаться гайки 19 винтовых преобразователей, в которые ввинчиваются валики управления 20.Плунжеры 21 смещаются из нейтрального положения и открывают выходные окна дросселирующих гидрораспределителей 15 и 16, В результате поршни гидроцилиндров 11 и 12 приходят в движение и начинают перемещать ножевой суппорт 10.Подключение шаговых двигателей 17 и 18 параллельно к выходам одного блока 32 управления шаговыми двигателями обеспечивает синхронное перемещение поршней гидроцилиндров 11 и 12.Поступательное перемещение суппорта.10 с помощью импульсного датчика 22 преобразуется в последовательность импульсов обратной связи, число которых Нос пропорционально величине, а частота ос скорости перемещения суппорта 10,Импульсы по каналу обратной связи через делитель частоты 29 поступают на реверсивный вход 48 блока 31 синхронизации импульсов, проходят на его реверсивный выход 50 и поступают на реверсивный вход БУШД 32.Таким образом, ва время перемещения ножевого суппорта управляющие импульсы поступают как на прямой, так и на реверсивный входы БУШД 32. При этом шаговые двигатели 17 и 18 работают в режиме двух- частотного управления, обеспечивающего. широтно-импульсную модуляцию фазных напряжений шаговых двигателей. Частота вращения роторов шаговых двигателей 17 и 18 в этом случае определяется выражением 30 35 40 45 О 5 При равенстве частот, т,е. 1 и = 1 р, роторы шаговых двигателей 17 и 18 останавливаются, удерживая плунжеры дросселирующих гидрораспределителей в положении, соответствующем установившейся скорости перемещения ножевого суп порта, обеспечивающей заданную делителями величину подачи.После того. как чурак приобрел правильную цилиндрическую форму и срезаемый шпон пошел в виде сплошной ленты, срабатывает фотоэлектрический датчик 35 (фиг.4) и переключает суппорт с режима обдирочной подачи на рабочую. При этом величина подачи определяется значениями коэффициентов деления К 1 и Кг, которые вводятся в делители частоты 27 и 29 по команде.датчика 35.В результате перемещение ножевого суппорта 10 на каждый оборот шпинделей 2 и 3 остается постоянным и соответствует толщине срезаемого шпона:Ег К 1где Е 1, Ег - количество импульсов, формируемое за один оборот соответственно импульсным датчиком 9 частоты вращения шпинделей и импульсным датчиком 22 перемещения ножевого суппорта 10;Я - шаг винта 23 обратной связи;К 1 и Кг - соответственно коэффициенты деления делителей частоты 27 и 29,Таким образом, при помощи делителей частоты 27 и 29 возможно задание практически любой скорости движения ножевого суппорта 10, а следовательно; толщины шпона,В процессе разлущивания чурака ножевой суппорт приближается к оси шпинделей. При наименьшем допускаемом размере остатка (карандаша) срабатывает датчик 37 конечного положения суппорта, При этом сигнал поступает на управляющий триггер 34, который переключает схему 30 запрета и на вход БУШД 32 начинают поступать импульсы от генератора импульсов 33. Начинается ускоренный отвод ножевого суппорта в исходное положение, определяемое датчиком 36 исходного положения ножевого суп порта.Во время отвода в исходное положение на вход 46 блока 31 синхронизации импульсов через делитель 28 частоты поступают импульсы с реверсивного выхода датчика 22 перемещений ножевого суппорта,формула изобретен и я1. Устройство для управления подачей ножевого суппорта лущильного станка, включающее насосную установку, исполнительные гидроцилиндры, связанные с суппортом, первый дросселирующий гидрораспределитель с выполненным в виде шагового электродвигателя приводом перемещения его плунжера, импульсный датчик частоты вращения шпинделей, подключенный к входу первого делителя частоты импульсов, блок управления шаговыми электродвигателями, генератор импульсов, схему запрета, триггер, а также датчики исходного и конечного положения суппорта, причем выход делителя частоты подключен к первому входу схемы запрета, а выход триггера - к второму ее входу, причем первый выход блока управления шаговыми двигателями посредством шагового двигателя связан с плунжером дросселирующего гидрораспределителя, при этом штоковая полость первого исполнительного гидроцилиндра связана с первой, а бесштоковая - с второй линиями первого дросселирующего гидрораспределителя, третья и четвертая линии которого объединены и связаны со сливом, а пятая соединена с выходом насосной установки, с возможностью сообщения в одном положении плунжера первой линии с четвертой, а второй - с пятой, а во втором положении плунжера первой линии - с пятой, а второй - с третьей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности в работе устройства, повышения быстродействия и расширения его технологических возможностей, оно снабжено вторым дросселирующим гидрораспределителем с соответствующим шаговым электродвигателем на входе, включенным аналогично первому дросселирующему гидрораспределителю к второму гидроцилиндру, импульсным датчиком перемещения суппорта, вторым и третьим делителями частоты импульсов, 5 10 15 20 40 ми элементов И, а каждая пара входов блока синхронизации содержит по одному входу от каждого элемента ИЛИ. 25 30 35 электронным блоком синхронизации импульсов, который имеет два прямых и два реверсивных входа, а также прямой и реверсивный выходы, причем первый прямой вход подключен к первому выходу схемы запрета, второй прямой вход соединен через второй делитель частоты с реверсивным выходом импульсного датчика перемещений суппорта, первый реверсивный вход соединен с вторым выходом схемы запрета, второй вход которой связан с генератором импульсов, второй реверсивный вход соединен через делитель частоты с прямым выходом импульсного датчика перемещений суппорта, а прямой и реверсивный выходы блока синхронизации импульсов подключены соответственно к прямому и реверсивному входам блока управления шаговыми электродвигателями, к второму выходу которого подключен параллельно первому второй шаговый двигатель второго дросселирующего гидрораспределителя. 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок синхронизации импульсов выполнен в виде тактового генератора с прямым и инверсным выходами и двух цепей, каждая иэ которых содержит элемент ИЛИ, О-триггер с динамическим инверсным управляющим входом и входом сброса и двухвходовый элемент И, причем в каждой цепи выход элемента ИЛИ подключен к входу О-триггера, выход которого соединен с входом элемента И, второй вход элемента И соединен. в первой цепи с прямым, а во второй - с инверсным выходами тактового генератора, выход элемента И соединен с входом сброса О-триггера, при этом выходы блока синхронизации образованы выхода1676804 Д ппЬдеонООхнпэ ставитель В. Андриевскхред М.Моргентал орректор Э. Лончакова едактор Н.Горв тельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 изводственно аз,3071 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5