Устройство для контроля работы прессового оборудования

О П И С А Н И Е (щ 995105ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 681. , 178(088.8) вв девам язебретеяяя я етерытяяДата опубликования описания 07,02.83(54) УСТРОЙСТИ) ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯехнической сутцляется устройпрессового канал контроединенных датлько при е усилие ется. Это Изобретение относится к автоматике 1 и может найти применение в машиностроении для контроля работоспособности оборудования и счета выпускаемой продукции.Известно устройство для контроля ра-. боты прессового оборудования, содержащее датчик, усилитель, компаратор, счетчик, одновибратор, реле времени и элемент совпадения 1 .Такое устройство не позволяет получить информацию о развиваемом усилии, не позволяет регулировать уставку, соответствующую технологическому усилию, номинальному для данной операции и регулировать отклонения оттехнологического усилия. Кроме того, нет щщикации останова оборудования и индикации, конкретизируюшей выход усилия за пре дел или положительного, или отрицатель ного отклонения.Счет изделий ограничен топревышении усилий, развиваемониже заданного, счет продолжа й и технологическ свого роботостроеиия Чйа.-л снижает точность счета качественныхизделий, к примеру, при поломке одногоиз. инструментов - рабочей части пуансона штампа - или при подаче в штампчасти заготовки отсчитывается бракованная деталь. При работе устройства напрессовом оборудовании с многостоечнойстаниной (пресс-ножницы - две стойки,дугостаторные пресса - четыре стойкии т.д,) осуществляется контроль оборудования только по деформации одной изстоек. При неисправном инструменте илипри неправильном использовании возможныперегрузки на других стойка,х. К примеру, часто на .нресс-ножницах проводятобрезку заготовок на краю стола ридомсо стойкой, что может прюести к. еесистематической перегрузке, и в конечном итоге, к поломке.о Наиболее близким по тности к предлагаемому явство для контроля работыоборудования, содержашееля, из последовательно со8108 4 ю 45 50 55 3 99 чика, усилителя и амплитудного преобра.- . зователя, выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход которого соединен. с входом счетного блока, компаратор, выход которого соединен с входом амплитудного преобразователя канала контроля, источник напряже ния, первый выход которого подключен к входу первого делителя напряжения, выходы которого соединены соответственно , с вторым входом коммутатора, и с первым и вторым входами блока допускового контроля, первый и второй выходы которого подключены. соответственно к первым входам первого и второго элементов памяти, вторые входы которых соединены с выходом блока сброса, выходы первого и второго элементов памяти под . ключены к входам первого и второго элементов индикации и соответственно к первому и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, третий выход блока допускового контроля подключен к входу счетчика 23 .Такое устройство не позволяет контролировать нагрузку по всем стойкам станины, не позволяет осуществить зашиту его при превышении заданного до-.пустимого перекоса нагрузки по стойкамотносительно полной нагрузки, развиваемой оборудованием. Кроме того, при установке гидронагружателя для тарировкиустройства и приустановке инструментов нельзя обеспечить идеальной юстировки, что приводит к изменению координаты точки приложения усилия привыполнении технологической операции и,следовательно, к погрешности при контроле оборудования. Все указанное снижает точность устройства.Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для контроля работы,прессового оборудования, содержащееканал контроля из последовательного соединенных датчика, усилителя и амплитудного .преобразователя, выход которсьго подключен к первому входу коммутатора, выход последнего соединен с входом счетного блока, компаратор, выходкоторого соединен с входом амплитудного преобразователя канала контроля,источник напряжения, первый выход которого подключен к входу первого делителя напряжении, выходы последнегосоединены соответственно с вторым входом коммутатора и с первым и вторым входами блока допускового контроля,первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов памяти, вторые входы последних соединеныс выходом блока сброса, выходы первого и второго элементов памяти подключены к входам первого и второго элемен.тов индикации и соответственно к пер вому и второму входу элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом исполнительного элемента, третий выходблока допускового контроля подключенк входу счетчика , введены каналы кон троля по числу контролируемых точекоборудования, блоки усреднения, элементзадержки, второй делитель напряженияи группы компараторов, элементов памяти и элементов индикации, выходыусилителей каналов контроля через первый блок усреднения соединены с первымвходом компаратора, второй вход которого подключен к второму выходу источника напряжения, выход компараторасоединен с входами элемента задержки иамплитудных преобразователей каналовконтроля, выходы которых подключенык первым входам коммутатора, к входамвторого блока усреднения и к первымвходам компараторов группы, выходыкоторых соединены с первыми входамиэлементов памяти группы, выходы пооледних подключены к третьим входамэлемента ИЛИ и к входам элементов индикации, группы, первый выход второго 55 блока усреднения через второй делительнапряжения соединен с вторыми входамикомпараторов группы, выход блока сброса подключен к вторым входам элементов памяти группы, второй выход вто рого блока усреднения соединен с вторым входом коммутатора и с третьим входом блока допускового контроля, выход эл мента задержки подключен к четвертому входу блока допускового контроля и к третьим входам всех элементов памяти.Кроме того, блок усреднения выполнен из последовательно включенных суммируюшего усилителя и масштабного усилителя, выход которого соединен с. первым выходом блока усреднения, выходы которого подключены к входам суммирующего усилителя, выход последнего соединен с вторым выходом блока усреднения.На фиг. 1 изображена функционал ная схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения блока усреднения с делителем напряжения; на фиг. 3 - ва5 ; 995 риант выполнения блока допускового контроля.Устройство содержит каналы контроля из последовательно соединенных датчика 1, усилителя 2 и амплитудного преобразователя 3, компаратор 4, источник 5 напряжения, первый делитель 6 напряжения, состоящий из регуляторов 7-9 напряжения, блок 10 допускового контроля, коммутатор 11, счетный блок 12, счет чик 13, первый элемент 14 памяти, второй элемент 15 памяти, элемент ИЛИ 16, первый элемент 17 индикации, второй элемент 18 индикации, исполнительный элемент 19, блок 20 сброса, ком параторы 21 группы, элементы 22 памяти группы, элементы 23 индикации. группы, первый блок 24 усреднения, вто рой блок 25 усреднения, второй делитель 26 напряжения, элемент 27 задержки, 20Блоки 24 и 25 усреднения (фиг. 2) включают в .себя суммирующий усилитель 28 с одинаковыми резисторами 29 во входной цепи и резистором 30 обратной связи. Величина резистора обратной 2 связи равна Р 1где Й - величина сопротивления резистора 29;- число резисторов 29, равное зочислу каналов.Следовательно, выходное напряжение суммирующего усилителя 28 равнооЕ:обых игде О - выходное напряжение 1- ка 8 Х 1нала контроля. ЮК второму выходу второго блока 25усреднения, т.е. к выходу симмируюшегоусилителя 28 подключен масштабныйусилитель 31 с коэффициентом усиления,равным двум. Первым выходом второгоблока 25 усреднения является выход масштабного усилителя 31.Делитель 26 напряжения состоит извключенных последовательно резистора32, регулятора 33 перекоса и резистора34. Блок 10 допускового контропя представляет собой два компаратора, выпоаненных на операционных усилителях 35и 36. Причем первым и вторым входамиблока 10 допусковогс контроля являютсясоответственно инвертирующий вход операционного усилителя 36 и неинверткрующий вход операционного усилителя35. Третий вход блока 10 допускового 105 6контроля подключен к точке соединения инвертирующего входа операционного уси- лителя 36. Выходы операционных усилителей 35 и 36 через формирующие диод- но-реэистивные цепочки 37, 38 и 39, 40 подключены к входам элемента И 41 и к первым входам элемента ИЛИ 42 и 43, вторые входы которых подключены к четвертому входу блока 10 допускового контроля и к первому входу элемента И-НЕ 44. Второй вход элемента И-НЕ 44 подключен к выходу элемента И 41, а выход его является первым выходом блока 10 допускового контроля. Выходы элементов ИЛИ 42 и 43 , являются вторым и третьим выходамиблока 10 допускового контроля.Устройство работает следующим образомеВ режиме наладки оборудования коммутатор 11 переводится в такое положение, при котором счетный блдк 12 подключен к выходу первого делителя 6 напряжения, Следовательно, в режиме наладки по индикатору счетного блока 12 устанавливают с помощью регулятора 7 технологического параметра уставку, соответствующую усилию, номинальному для данной операции, например штамповки. Регуляторами 8 и 9 устанавливают положительные и отрицательные отклонения от уставки; установленной регулятором 7 технологического параметра. Регуляторы 7-9 представляют собой де лители напряжения источника 5 напряжения, регулятор 7 в . непрерывный делитель, регуляторы 8 и 9 - дискретные делители, через каждые 10%. Вторым делителем 26 напряжения устанав ливают допустимый коэффициент перекоса. Соотношения резисторов 29, 30 и 32-34 выбраны таким образом, что в нулевом положении регулятора 33 пере коса, на втором выходе второго блока 25 усреднения будет удвоенное усредненное значение напряжений с выхода амплитудных преобразователей 3 канала контроля, а на выходе второго делителя 26 напряжений - усредненное значение этих напряжений. При установке величины допустимого перекоса регулятором 33 перекоса устанавливают на входах.компараторов 21. группы напряжение, превышающее усредненное значение, например, на 5 10, 20% и т.д., которое сравнивается с напряжением с выходов амплитудных преобразователей 3 канала контроля. После наладки оборудования при выполнении технологической операции им5105 8 7 99пульс усилия, воздействуя на датчики 1канала контроля, вызывает появлениеэлектрических сигналов на входах усилителей 2 канала контроля. Сигналы нормируются по величине в усилителях 2и преобразуются в постоянные уровни,которые длительно запоминаются в амплитудных преобразователях 3. Преобразование возможно только лишь в томслучае, если уровень, поступающий навход компаратора 4 с выхода источника5 напряжения, ниже амплитуды усредненного значения в первом блоке 24 усреднения усиленных усилителями 2 сигналовс датчиков 1, Этот уровень, выбираемыйв источнике 5 напряжения, должен превышать амплитуду усредненных максимално возможных сигналов помех при температурном разбалансе датчиков 1, привибрации оборудования и т.д.Таким образом, превышение сигналана втором входе компаратора 4 приводитк его переключению и, следовательно, куправлению амплитудными преобразователями 3 и к запуску элемента 27 задержки, Причем длительность выходногоимпульса элемента 27 задержки должнабыть больше суммы длительностей преобразования амплитуды сигнала в постоянный уровень и переходных процессов в локе 10 допускового контроля,.Превышение постоянного уровня на выходе амплитудного преобразователя 3 одного из каналов, контроля уровня напряжения, соответствующего увеличенному на коэффициент перекоса усредненному значению сигналов, приводит кпереключению соответствующего компаратора 21 группы и, далее, с приходомимпульса с выхода элемента 27 задер-;жки - к изменению состояния элемента22 памяти группы с индикацией об этомэлементом 23 индикации группы. Одновременно тем же сигналом с выходаэлемента 22 памяти группы через элемент ИЛИ 16 управляется исполнительный элемент 19.Для контроля усилия, развиваемогооборудованием по стойкам станины, необходимо переключением первого коммутатора 11 соединить счетчный блок 12к соответствующему каналу контроля.Усредненное значение сигналов да -чиков приходит на вход блока 10 допускового контроля, где сравниваетсякомпараторами на операционных усилителях 35 и 36 с уровнями уставки свыходов регуляторов 8 и 9 положительных и отрицательных отклонений,5 10 15 20 25 30 35 Ю 40 Ф 5 50 55 Рассмотрим три возможных случая,Первый. Если напряжение на соединенных вместе входах операционных усилителей 35 и 36 меньше уровня отрицательного отклонения первого делителя 6 напряжения, тогда на выходе компаратора на операционном усилителе 35 (все уровни имеют положительную полярность) будет положительный уровень (логическая единица), а на выходе компаратора на операционном усилителе 36 будет отрицательный уровень (на выходе диодно-резистивной цепочки - логический нуль). Следовательно, на выходе элемента И 41 будет логический нуль и сигнал счета не появится на выходе блока 10 допускового контроля,Второй. Если выходное напряжение второго блока 25 усреднения больше уровня отрицательного отклонения и меньше уровня положительного отклонения первого делителя 6 напряжения, тогда на выходе компаратора на опера- ционном усилителе 35 - логическая единица, на выходе компаратора на операционном усилителе 36 - логическая единица. Следовательно, на выходе элемента И 41 будет логическая единица и сигнал счета через элемент И-НЕ 44 появится на выходе блока 10 допускового контроля и счетчик 13 отсчитывает наличие импульса усилия в заданном диапазоне отклонений.Третий. Если выходное напряжение второго блока 25 усреднения больше, уровня отрицательных и положительных отклонений первого делителя 6 напряжения, тогда на выходе компаратора на операционном усилителе 35 будет от- рицательный уровень, на выходе элемента И 41 - логический нуль, на выходе компаратора на операционном усилителе 36 - логическая единица, Следовательно, на выходе .элемента И 41 будет логический нуль и сигнал счета не появится на выходе блока 10 допускового контроляВыход за пределы отрицательных и положительных отклонений приводит к роявлению логического нуля на выходе элементов ИЛИ 42 или 43, Следовательно, задним фронтом импульса счета с выхода элемента 27 задержкиопрокидывается один из элементов 14 или 15 памяти, в зависимости от того, за чью границу вышло выходное напряжение втс рого блока 25 усреднения, Элементы 14 и 15 памяти управляют первым и вторым элементами 17 и 18 индикации,9 995и через элемент ИЛИ 16 - исполнительным элементом 19,Элементы индикации конкретизируютпричину отключения оборудования исполнительным элементом 19, первый элемент 517 индикации в случае принижения суммарною усилия, развиваемого оборуцованием заданного, второй элемент 18 индикации - в случае повышения суммарногоусилия, развиваемого оборудованием за-Оданного, элементы 23 индикации группыв случае недопустимых перекосов стоекстанины.В момент включения устройства блок20 сброса автоматически по установочным входам установит в исходное соотояиие все элементы 14, 15 и 22 памяти. В случае же выхода, например,технологического параметра за установленные пределы и отключения оборудования исполнительным элементом 19элементы 14 и 15 памяти, устанавливаются в исходное состояние вручную кнопкой в блоке 20 сброса.1Применение. предлагаемого устройства 25позволяет не только защитить оборудование от перегрузки инструмент (штамп)от поломки, но и повысить качество выпускаемых изделий путем повышенияточности при контроле инструмента. ка усреднения через второй делитель на пряжения соединен с вторыми входами компараторов группы, выюд блока сбро. са подключен к вторым входам элементов памяти группы, второй выход второго блока усреднения соединен с вторым входом коммутатора и с третьим входом блока допускового контроля, выход элемента задержки подключен к четвертому входу блока допускового контроля и к третьим входам всех элементов памяти.2, Устройство по п.1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, блок усреднения выполнен из последовательно включенных суммирующего усилителя и масштабного усилителя, выход которого соединен с первым выходом блока усреднения,30 Формула изобретения 1, Устройство для контроля работы прессового оборудования, содержащее канал контроля из последовательно соединенных датчика, усилителя и амплитудного преобразователя, выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход последнего соединен с входом счетного блока, компаратор, выход кото-. рого сбединен с входом амплитудного преобразователя канала контроля источник напряжения, первый выход которого подключен к входу первого делителя напряжения, выходы последнего соединены соответственно с вторым входом коммутатора и с первым и вторым вхо дами блока допускового контроля, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов памяти, .вторые входы последних соединены с выходом блока сброса, выходы первого и второго элементов памяти подключены55 к входам первого и второго элементов индикации и соответственно к первому 105 10 и второму входу элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом исполнитещного элемента, третий выход блока допускового контроля подключен к входусчетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности устройства, в него введены каналы контроля по числу контролируемых точек об.рудования, блоки усреднения, элементзадержки, второй делитель напряжения.и группы компараторов, элементов памяти и элементов индикации, выходы усилителей каналов контроля через первыйблок усреднения соединены с первым ходом компаратора, второй вход которого подключен к второму выходу источника напряжения, выход компараторасоединен с входами элемента задержкии амплитудных преобразователей каналов контроля, выходы которых подключенык первым входам коммутатора, к входамвторого блока усреднения и к первымвходам компараторов группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов памяти группы, выходы последних подключены к третьим входам элемента ИЛИ и к входам элементов индикации группы, первый выход второго бловходы которогоподключены к.входамсуммирующего усилителя, выход послщнего соединен с вторым выходом блокаусреднения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИф 591889, кл. С, 07 С 3/10 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ж 2928560/18-24,кл, С, 07 С 3/10, 1980 (прототип).оставитель Г. Усачевхред Л. Пекарь Редактор е Тираж 571ВНИИПИ Государственно по делам изобретений13035, Москва, Ж-З 5, Р аказ 647/3 Подписноекомитета СССРи открытийшдкая наб., д,жгород, ул. Проектная, 4 филиал ППП "Патент КорректорЛ Бокша