CS256278B1

CS256278B1 - Apparatus for transferring position information from the rotatable portion of the machine to the stationary portion of the machine

Info

Publication number: CS256278B1
Application number: CS861161A
Authority: CS
Inventors: Otakar Toman; Jan Belovsky; Josef Svoboda
Original assignee: Otakar Toman; Jan Belovsky; Josef Svoboda
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS116186A1

Abstract

Zařízení pro přenos polohové informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje, zejména pro několikavřetenové, pneumaticky ovládané výrobní stroje, pracující v prašném prostředí, sestává z pneumatických ventilů opatřených ovladači a uspořádaných na otočné části stroje,^kde na ovladače dosedají mechanické narážky, přičemž úhlová rozteč mezi sousedními aretovanými polohami otočné části stroje zůstává stále stejná a s otočnou části stroje jsou spojeny přímočaré pneumatické motory, jejichž osy jsou kolmé k ose otáčení otočné části stroje. Tytg motory jsou uspořádány v navzájem shodných skupinách tak, že počet skupin je shodný s celkovým počtem aretovaných poloh otočné části stroje a v každé z těchto aretovaných poloh dosedají ye své krajní poloze pístní tyče motorů na koncové spínače, uspořádané na pohyblivá části stroje. Všechny skupiny motorů mají stejnou polohu vzhledem k ose otáčení otočné části stroje, úhlová rozteč sousedních ekupin motoru je stejná a všechny skupiny motorů jsou umístěny ve stejne poloze, měřené ve směru osy otáčení otočné části stroje. Přímočaré pneumatické motory mají pístní tyče nekruhového průřezu.The device for transmitting position information from the rotating part of the machine to the stationary part of the machine, especially for multi-spindle, pneumatically controlled production machines operating in dusty environments, consists of pneumatic valves equipped with actuators and arranged on the rotating part of the machine, where mechanical stops abut the actuators, while the angular spacing between adjacent locked positions of the rotating part of the machine remains the same and linear pneumatic motors are connected to the rotating part of the machine, the axes of which are perpendicular to the axis of rotation of the rotating part of the machine. These motors are arranged in mutually identical groups so that the number of groups is identical to the total number of locked positions of the rotating part of the machine and in each of these locked positions the piston rods of the motors abut in their extreme positions on the limit switches arranged on the moving part of the machine. All motor groups have the same position relative to the axis of rotation of the rotating part of the machine, the angular spacing of adjacent motor units is the same and all motor groups are located in the same position, measured in the direction of the axis of rotation of the rotating part of the machine. Linear pneumatic motors have piston rods of non-circular cross-section.

Description

256 278256 278

Předmětem vynálezu je zařízeni pro přenos polohové informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje, zejména pro několikavřetenové pneumaticky ovládané výrobní stroje, pracující v prašném prostředí.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a device for transmitting position information from a rotating part of a machine to a stationary part of a machine, in particular for multi-spindle pneumatically operated production machines operating in a dusty environment.

Pro automatické řízeni některých strojů je nutné přenášet informace o poloze jednotlivých části stroje. To se nejčastěji provádí pomoci elektrických koncových spínačů a příslušného propojovacího vedeni. Tento způsob se používá i pro přenos polohové informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje, kdy je však třeba používat pro převod elektrických signálů např. kluzné kontakty. Při velkém počtu signálních vedeni narůstá v důsledku toho složitost konstrukce, zejména tehdy, když je nutné vytvořit kryty proti vnikáni prachu do prostoru kluzných kontaktů. Elektricky vodivé prachové částice zachycené na povrchu izolantů způsobuji zkraty, které u kluzných kontaktů signálních vedeni mohou vyvolat vážné závady ve funkci stroje, nebo i havárii stroje. V prašném prostředí nebo v prostředí s nebezpečím výbuchu se někdy používají výhradně pneumatické ovládací systémy, kdy je polohová informace získána v podstatě stlačením narážky třícestného ventílku a tlakový signál je veden z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje k vyhodnocovacímu členu přes otočný převod tlakového vzduchu. Pro každý signální okruh je nutný samostatný převod tlakového vzduchu. To komplikuje konstrukci, zejména pří velkém počtu signálních okruhů, přičemž blok otočných převodů tlakového vzduchu má velké rozměry. Protože se pro signální okruhy použivá obvyklé malá světlost vedeni, má 1 malá netěsnost, např. v otočném převodu tlakového vzduchu, za následek podstatnou ztrátu tlaku v okruhu a vznik chybné informace. Jsou známé 1For automatic control of some machines it is necessary to transmit the position information of individual parts of the machine. This is most often done by means of electrical limit switches and the corresponding interconnecting line. This method is also used to transmit position information from the rotating part of the machine to the stationary part of the machine, but it is necessary to use, for example, sliding contacts for the conversion of electrical signals. As a result of the large number of signal lines, the complexity of the construction increases, especially when it is necessary to form dust-proof covers into the sliding contact area. Electrically conductive dust particles trapped on the surface of insulators cause short circuits, which can cause serious malfunctions in the function of the machine or even a machine failure in the sliding contacts of signal lines. Pneumatic control systems are sometimes used in dusty or explosive environments where position information is obtained by essentially compressing the stop of the three-way valve and the pressure signal is transmitted from the rotating part of the machine to the stationary part of the machine to the evaluating member via rotary compressed air transmission. A separate compressed air transmission is required for each signal circuit. This complicates the construction, especially in the case of a large number of signal circuits, where the compressed air rotary transmission block has large dimensions. Since the usual low line clearance is used for signal circuits, 1 low leakage, eg in a rotary compressed air transmission, results in a substantial loss of circuit pressure and erroneous information. They are known 1

- 2 256 278 jiné způsoby přenosu polohové informace. Přenos informace s použitím optoelektronických snímačů pracujících s modulovaným světlem neni vhodný do prašného prostředí, přenos informaci pomoci radiových signálů je opodstatněný obvykle jen pro větší přenosové vzdálenosti. Ryze mechanický způsob pomoci soustavy táhel, pák, narážek atd. je při velkém počtu signálních okruhů velmi komplikovaný. U několikavřetenových výrobních, strojů bývá někdy automatický cyklus vytvořen tak, že sled pracovních pohybů je pro každé vřeteno jiný, ale zůstává stejný pro totéž aretačni místo vřetene, do kterého se postupně, v důsledku krokováni otočná části stroje, dostávají všechna vřetena. Doba krokováni otočné části stroje z jedné aretované polohy do druhé bývá obvykle malá ve srovnáni s délkou pracovního taktu stroje.- 2 256 278 other means of transmitting position information. Transmission of information using optoelectronic sensors operating with modulated light is not suitable for dusty environments, transmission of information by radio signals is usually justified only for longer transmission distances. The purely mechanical way of using a system of rods, levers, stops, etc. is very complicated with a large number of signal circuits. In multi-spindle production machines, the automatic cycle is sometimes designed such that the sequence of working movements is different for each spindle, but remains the same for the same spindle lock-in place, to which all spindles gradually arrive as a result of stepping of the rotating part of the machine. The stepping time of the rotating part of the machine from one locked position to the other is usually small compared to the length of the machine's work cycle.

Uvedené nevýhody odstraňuje v převážné míře zařízeni pro přenos polohové informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje, zejména pro několikavřetenové pneumaticky ovládaná výrobní stroje, pracující v prašném prostředí, sestávající z pneumatických ventllků opatřených kladlčkovými, páčkovými, nebo čelními ovladači a uspořádaných na otočné části stroje, kde ns ovladače dosedají mechanické narážky upevněné na mechanismech uspořádaných na otočné části stroje, přičemž úhlová rozteč mezi sousedními aretovanými oolohami otočné části stroje zůstává stále stejná^podle vynálezu,jeM podstata spočívá v tom, že s otočnou části stroje jsou spojeny přímočará pneumatické motory, jejichž osy jsou kolmé k ose otáčeni otočná části stroje a přímočaré pneumatické motory jsou uspořádány v navzájem shodných skupinách tak, že počet navzájem shodných skupin přímočarých pneumatických motorů je shodný s celkovým počtem aretovaných poloh otočné části stroje a v každé aretovaná poloze otočné části stroje dosedají ve své krajní poloze pístní tyče přimočarýcA^neumatlckých motorů na koncové spínače uspořádané na nepohyblivé části stroje, přičemž všechny navzájem shodné skupiny přímočarých pneumatických motorů máji rThese disadvantages are largely eliminated by the device for transmitting position information from the rotating part of the machine to the stationary part of the machine, in particular for multi-spindle pneumatically operated production machines operating in a dusty environment, consisting of pneumatic valves equipped with roller, lever or front actuators arranged on the rotating part machine where the mechanical stops are mounted on the mechanisms mounted on the rotating part of the machine, while the angular distance between adjacent locked positions of the rotating part of the machine remains the same according to the invention, the principle is that linear pneumatic motors are connected to the rotating part of the machine whose axes are perpendicular to the axis of rotation of the rotating part of the machine and the linear pneumatic motors are arranged in mutually identical groups so that the number of mutually identical groups of rectilinear tires At the same time, the piston rods of the rectilinear motors engage the limit switches disposed on the stationary part of the machine in each end position of the rotary part of the machine.

stejnou polohu vzhledem k ose otáčeni otočné části stroje, zatímco úhlová rozteč sousedních navzájem shodných skupin přímo256 278 čarých pneumatických motorů je stejná a všechny navzájem shodná skupiny přímočarých pneumatických motorů jsou umístěny ve stejná poloze, měřené ve směru osy otáčeni otočné části stroje. Dále je podstatou vynálezu to, že přímočaré pneumatické motory mají pl stn1 tyče nekruhového průřezu.the same position with respect to the rotational axis of the rotary part of the machine, while the angular pitch of adjacent mutually identical groups of straight line pneumatic motors is the same and all mutually identical groups of rectilinear pneumatic motors are located in the same position measured in the rotational direction of the rotary part of the machine. It is a further object of the invention that the linear pneumatic motors have a rod of non-circular cross-section.

Podstatnou výhodou zařízeni pro přenos polohové Informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje podle vynálezu je vhodnost zařízeni pro práci v prašném prostředí, protože nemá kluzné elektrické kontakty. Balši podstatnou výhodou je jednoduchá konstrukce, se kterou souvisí spolehlivá funkce 1 nízká výrobní cena. Jednoduchost konstrukce zařízeni podle vynálezu je dána 1 tím, že není nutné v řídicí elektrické jednotce stroje zabezpečovat automatické přepínáni jednotlivých signálů mezi jednotlivými signálními okruhy tak, aby určitý signál přicházel stále do stejného elektrického vstupu řídicí jednotky, 1 když tento signál informuje postupně o poloze různých mechanismů /např. vřeten/, které se postupně dostávají na totéž určitá aretační místo.An essential advantage of the device for transmitting position information from the rotating part of the machine to the stationary part of the machine according to the invention is the suitability of the device for working in dusty environments as it has no sliding electrical contacts. The bales essential advantage is the simple construction associated with reliable function 1 low production cost. The simplicity of construction of the device according to the invention is given by the fact that it is not necessary in the control unit of the machine to ensure automatic switching of individual signals between individual signal circuits so that a certain signal always arrives at the same electrical input of the control unit 1 mechanisms / e.g. spindles /, which gradually reach the same certain locking position.

Zařízení pro přenos polohové informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje, zejména pro několikavřetenové pneumaticky ovládané výrobní stroje, podle vynálezu, je schematicky znázorněno na přiložených výkresech , kde na obr. 1 je řez rovinou vyznačenou v obr. 2 a na obr. 2 je řez rovinou vyznačenou v obr. 1.A device for transmitting position information from a rotating part of a machine to a stationary part of a machine, in particular for a multi-spindle pneumatically operated production machine according to the invention, is schematically shown in the accompanying drawings, in Fig. 1 is a sectional view of the plane shown in Fig. 2; is a section through the plane shown in FIG. 1.

Zařízeni pro přenos polohové Informace z otočné části 2 stroje na nepohyblivou část j, stroje je v podstatě provedeno tak, že s otočnou částí 2 stroje jsou spojeny přímočaré pneumatické motory a na nepohyblivé části 1 stroje jsou uspořádány koncové spínače i, např. na držácích £ koncových spínačů Přímočaré pneumatické motory ž mohou být vytvořeny jako pružné vlnovce, nebo membránové prvky, s výhodou jsou však tvořeny pneumatickými válci s pístní tyčí 1 nekruhového průřezu. Jestliže má pistni tyč 2 průřez obdélníku, je možné vytvořit narážku pro koncový spínač £ zaoblením konce pístní tyče Z, takže může takto vytvořená narážka najíždět na koncový spínač 4 i přiThe device for transmitting the position information from the machine part 2 to the stationary part 1, the machine is essentially designed such that linear pneumatic motors are connected to the machine part 2 and limit switches 1 are arranged on the stationary part 1, e.g. limit switches The linear pneumatic motors may be in the form of flexible bellows or diaphragm elements, but are preferably formed by pneumatic cylinders with a piston rod 1 of non-circular cross-section. If the piston rod 2 has a rectangular cross-section, it is possible to create a stop for the limit switch 4 by rounding the end of the piston rod Z so that the stop thus formed can approach the limit switch 4 even at

- 4 258 278 vysunuté pístní tyči Z· Přitom není nutné zsjlštovat pístní tyč Z proti pootočeni/ protože je zajištěna svým vedením v tělese pneumatického metoN 2* ^s výhodou jsou pisty pneumatických meteni j rovněž obdélníkové/ takže lze podle obr. 1 umístit přímočaré pneumatické motory £ na sebe tak, že zaujímají malý prostor/ jsou navzájem spojeny a k otočné části 2 stroje připevněny např. držáky £ přímočarých pneumatických motorů £. V každé aretované poloze otočné části 2 stroje dosedají vé své krajní /vysunuté/ poloze pístní tyče Z Přímočarých pneumatických motorů £ na koncové spínače 4. K_oncové spínače 4 jsou na nepohyblivé části 2 stroje upevněny např. pomoci držáků £ koncových spínačů £. Neznázorněné ventllky, s výhodou třícestné/ jsou uspořádány na otočné části 2 stroje, jsou opatřeny péčkovýml nebo kladlčkovým1 nebo čelními ovladači, na které dosedají neznázorněné mechanické narážky, upevněné na neznázorněných mechanismech uspořádaných na otočné části 2 stroje. Informace o poloze těchtp neznázorněných mechanismů je přenášena zařízením pro přenos polohové 1nformace_zpodle vynálezu,z otočné části stroje 2 ^na nepohyblivou část stroje 1. Tlakový vzduch z vývodů neznázorněných pneumatických ventllků je veden např. neznázorněnýml hadicemi na přívodní koncovky fi přímočarých pneumatických motorů £. Přímočaré pneumatické motory £ jsou s výhodou jednofilnné s vratnou pružinou, takže při odpojeni tlaku z přívodních koncovek fi přímočarých pneumatických motorů £ se pístní tyče Z přímočarých pneumatických motorů £ samočinně zasunou, přičemž dojde k odlehčeni koncových spínačů 4· Osy přímočarých pneumatických motorů £ jsou kolmé k ose otáčeni otočné části stroje 2« Aby bylo zabezpečeno, že v každé aretované poloze otočné části 2 stroje budou pístní tyče Z každého přímočarého pneumatického motoru £ vždy dosedat na koncové spínače 4/ jsou přímočaré pneumatické motory £ uspořádány v navzájem shodných skupinách tak, že počet navzájem shodných skupin přímočarých pneumatických motorů £ je shodný s celkovým počtem aretovaných poloh otočné části 2 stroje, zatímco úhlová rozteč sousedních navzájem shodných skupin pneumatických motorů £ je stejná a všechny skupiny přímočarých pneumatických motorů £ mají stejnou vzájemnou polohu vzhledem k ose otáčeni otočné části 2 stroje a jsou umístěny ve stejnéThe piston rod Z is not required to be rotated (since it is secured by its guide in the pneumatic metoN 2 body * ^, preferably the pneumatic metering pistons j are also rectangular) so that linear pneumatic motors can be positioned according to FIG. For example, holders 6 of rectilinear pneumatic motors 4 are attached to each other in such a way that they occupy a small space / are connected to each other and to the rotating part 2 of the machine. In each locked position the rotatable portion of the machine 2 in its extreme rest / extended / position of the piston rod of the rectilinear pneumatic motors £ limit switch 4. ncové _the switch 4 on the stationary part 2 of the machine fastened e.g. using bracket £ £ limit switches. Valves (not shown), preferably three-way / are arranged on the machine part 2, are provided with a plunger or roller actuator or front actuators, which are supported by mechanical stops (not shown) mounted on mechanisms (not shown) arranged on the machine part 2. The position information of these mechanisms (not shown) is transmitted by the position information transfer device _of the invention from the rotatable part of the machine 2 ^{to the} stationary part of the machine 1. Compressed air from the outlets of the pneumatic valves, not shown, is guided, for example. The linear pneumatic motors 4 are preferably monofilaments with a return spring, so that when the pressure is disconnected from the inlet terminals f of the linear pneumatic motors 4, the piston rods are automatically retracted from the linear pneumatic motors 4, relieving the limit switches 4. In order to ensure that in each arrested position of the machine part 2, the piston rods of each rectilinear pneumatic motor 6 always abut the limit switches 4 /, the rectilinear pneumatic motor 6 are arranged in mutually identical groups so that the number of identical groups of linear pneumatic motors navzájem is equal to the total number of locked positions of the rotating part 2 of the machine, while the angular pitch of adjacent mutually identical groups of pneumatic motors £ is the same and all groups of linear The pneumatic motors 4 have the same relative position with respect to the axis of rotation of the rotating part 2 of the machine and are located in the same

2S6 278 poloze Měřené ve směru osy otáčeni otočné části 2 stroje.2S6 278 position Measured in the rotational direction of the rotating part 2 of the machine.

Zařízeni pro přenos polohové Informace z otočné části stroje na nepohyblivou část stroje podle vynálezu pracuje tak, že v aretované poloze otočné části | stroje, kdy pistni tyče £ přímočarých pneumatických motorů 5 dosedají na koncové spínače £, jsou indikovány polohy jednotlivých neznázoměných mechanismů neznázorněnými pneumatickými ventilky a tlakový vzduch z vývodů těchto ventilků vysouvá pistni tyče 2 přímočarých pneumatických motorů 2, které stlačuji koncové spínače z nichž jsou elektrické signály vedeny do neznázorněné elektrické řidiči jednotky stroje. Určitým omezením pro použitelnost zařízeni podle vynálezu je to, že polohové informace mohou být přenášeny z otočné části 2 stroje na nepohyblivou část X^stroje jen v aretováné poloze otočné části 2 stroje. Je však mnoho technických aplikaci, kdy toto omezeni nevadí, zejména tam, kde doba otáčeni z jedné do druhé aretované polohy je krátká vzhledem k době pracovního taktu.The device for transmitting position information from the rotating part of the machine to the stationary part of the machine according to the invention operates in such a way that, in the locked position of the rotating part | Piston rods 5 of rectilinear pneumatic motors 5 abut the limit switches 5, the positions of individual mechanisms (not shown) are indicated by pneumatic valves and compressed air from the valve outlets pulls out the piston rods 2 of rectilinear pneumatic motors 2 which press the limit switches. wired to an electrical control unit (not shown) of the machine. A certain limitation for the applicability of the device according to the invention is that the position information can be transmitted from the machine part 2 to the stationary machine part X only in the locked position of the machine part 2. However, there are many technical applications where this limitation does not matter, especially where the rotation time from one to the other arresting position is short relative to the work cycle time.

Příkladem použiti zařízeni pro přenos pneumatických signálů z nepohyblivé části stroje na otočnou část stroje podle vynálezu je osmi vřetenový automatický kalicí- stroj pro kaleni do lázně s indukčním ohřevem, kde nepohyblivou částí je střední nosný sloup, kde každé z osmi vertikálních vřeten umístěných na otočné části stroje má tři vertikální polohy a dvě polohy upinače kalených součástí /upnuto a neupnuto/. Celkem je nutno přenášet v tomto případě do řidiči jednotky kalicího stroje čtyřicet polohových signálů. Přiklad uspořádáni pro takový kalicí stroj je schematicky znázorněn právě na přiložených výkresech. V každé navzájem shodné skupině přímočarých pneumatických motorů je pět těchto motorů /jsou patrné na obr. 1/ a celkový počet skupin přímočarých pneumatických motorů 2 je osm, protože osmi vřetenový kalicí stroj má osm aretovaných poloh. Při zamáčeni kalených součásti do kalicího oleje vzniká kouř, jehož částice po usazeni na povrchu izolantů mohou způsobovat povrchové zkraty. Využiti vynálezu umožňuje vyhnout se tomuto nebezpečí /spojenému s použitím elektrických kluzných kontaktů/ a je z konstrukčního, funkčního i výrobního hlediska účelné a efektivní.An example of the use of a device for transmitting pneumatic signals from a stationary part of a machine to a rotating part of a machine according to the invention is an eight spindle automatic hardening machine for quenching with induction heating, wherein the stationary part is a central support column, each of eight vertical spindles mounted on the rotating part. The machine has three vertical positions and two positions of clamp hardened parts (clamped and not clamped). In total, forty position signals must be transmitted to the hardening machine control unit in this case. An example of an arrangement for such a hardening machine is shown schematically in the accompanying drawings. There are five such engines in each identical group of linear pneumatic motors (shown in Fig. 1) and the total number of linear pneumatic motor groups 2 is eight because the eight spindle hardening machine has eight arresting positions. When the hardened components are soaked in the quenching oil, smoke is produced, the particles of which can cause surface short-circuiting after settling on the insulator surface. The use of the invention makes it possible to avoid this danger (associated with the use of electric sliding contacts) and is efficient and effective from a constructional, functional and manufacturing point of view.

Claims

OF THE INVENTION

256 278

A device for transmitting position information from a rotating part of a machine to a stationary part of a machine, in particular for a multi-spindle pneumatically operated production machine operating in a dusty environment, consisting of pneumatic valves provided with roller, lever or front controls and arranged on the rotating part of the machine; the actuators engage mechanical stops mounted on the mechanics arranged on the rotating part of the machine, the angular distance between adjacent arrested positions of the rotating part of the machine remains the same, characterized in that linear pneumatic motors (3) are connected to the rotating part (2) of the machine. the axes are perpendicular to the axis of rotation of the rotating part (2) of the machine and the linear pneumatic motors (3) are arranged in mutually identical groups so that the number of mutually identical groups of linear pneumatic motors (3) is equal to the total number of arrests position of the rotary part (2) of the machine and in each assembled position of the rotary part (2) of the machine, in their extreme position, the piston rods (7) of the linear pneumatic motors (3) abut the limit switches (4) arranged on the stationary parts (1). machine, wherein all identical groups of linear pneumatic motors (3) have the same position relative to the axis of rotation of the rotating part (2) of the machine, while the angular pitch of adjacent mutually identical groups of linear pneumatic motors (3) is the same and all identical groups of linear pneumatic motors (3) are located in the same position, measured in the direction of the axis of rotation of the rotating part (2) of the machine.

Device according to Claim 1, characterized in that the linear pneumatic motors (3) have piston rods (7) of non-circular cross-section.

2 drawings

256 278

Giant. 1

256 278