PL53052B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 31.111.1967 53052 KI. _J2Jv*<0S— r- UKP A \ Wspóltwórcy wynalazku: doc. dr inz. Wieslaw Zapalowicz, mgr inz. An¬ drzej Pizon, mgr inz. Marian Stachowicz, mgr inz. Teodor Maslanka, mgr inz. Józef Bednar¬ czyk, inz. Bernard Pala, mgr inz. Stefan Rudny Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Maszyn Hut¬ niczych), Kraków (Polska) Uklad elektrohydrauliczny do automatycznego sterowania manipulatora kuzniczego Przedmiotem wynalazku jest uklad elektrohy¬ drauliczny do automatycznego sterowania manipu¬ latora kuzniczego, wspólpracujacego z mlotem pa- rowo-powietrznym lub pneumatycznym do kucia swobodnego.Dotychczas nie sa znane uklady automatycznego sterowania manipulatorów kuzniczych. Znane spo¬ soby sterowania sa oparte o sterowanie reczne, któ¬ re wymaga wysokokwalifikowanej obslugi i unie¬ mozliwia stosowanie programowej technologii kucia.Niedogodnosci te usuwa uklad elektrohydraulicz¬ ny do automatycznego sterowania manipulatora kuzniczego wedlug wynalazku, który sklada sie ze znanego ukladu automatycznego pomiaru wy¬ sokosci odkuwki, tasmy szczelinowej, oswietlanej przez zespól oswietlaczy oraz z fotodiod, umiesz¬ czonych po przeciwnej stronie tasmy na wprost kazdego oswietlacza, polaczonych poprzez tranzy¬ storowe wzmacniacze z przekaznikami.Styki przekazników sa polaczone ze zworami elektromagnesów, sterujacych suwaki elektrohy¬ drauliczne rozdzielaczy ukladu hydraulicznego, w sklad którego wchodzi pompa o stalej wydajnosci, zawory przelewowe i przewody doprowadzajace medium robocze ze zbiornika do cylindrów po¬ szczególnych mechanizmów manipulatora. Ponadto do manipulatora jest podlaczony uklad sterowania recznego, bocznikujacy uklad automatycznego ste¬ rowania manipulatora. 10 15 25 30 Uklad elektrohydrauliczny do automatycznego sterowania manipulatora kuzniczego wedlug wyna¬ lazku jest uwidoczniony w przykladowym rozwia¬ zaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat calego ukladu, fig. 2 — uklad elektrohy¬ drauliczny sterujacy mechanizm przesuwu pozio¬ mego kleszczy, fig. 3 — uklad elektryczny steruja¬ cy mechanizm obrotu kleszczy w plaszczyznie pio¬ nowej, fig. 4 — przykladowy fragment zaprogra¬ mowanej tasmy szczelinowej.Sposród pieciu mechanizmów manipulatora kuz¬ niczego, mechanizm 1 zacisku kleszczy, mechanizm 2 przesuwu poziomego kleszczy, mechanizm 3 ob¬ rotu kleszczy w plaszczyznie poziomej i mechanizm 4 pionowego przesuwu kleszczy sa polaczone z ob¬ wodami sterujacymi stanowiacymi jednakowe rów¬ nolegle uklady elektrohydrauliczne, natomiast me¬ chanizm 5 obrotu kleszczy w plaszczyznie piono¬ wej jest sterowany bezposrednio przez uklad elek¬ tryczny (fig. 1). Ze wzgledu na to, ze wszystkie uklady elektrohydrauliczne sa jednakowe, zostal opisany przykladowo uklad, sterujacy mechanizm 2 przesuwu poziomego kleszczy (fig. 2) oraz uklad elektryczny (fig. 3).Uklad do automatycznego sterowania wedlug wynalazku sklada sie ze znanego automatycznego ukladu 6 pomiaru wysokosci odkuwki, polaczonego z czasowo-zegarowym przekaznikiem 7, którego styki zwierne wlaczaja obwód pradu stalego sil¬ nika 8 napedzajacego zaprogramowana tasme 9 530523 ;... . . * a styki rozwierne wylaczaja obwód pradu stalego elektromagnetycznego hamulca 10 silnika 8. Sil¬ nik 8 poprzez przekladnie 11 napedza dziesiecioka- nalowa szczelinowa tasme 9, przy czym kazdy ka¬ nal tasmy 9 jest oswietlany oswietlaczami 12.Po przeciwnej stronie tasmy 9 na wprost kazde¬ go oswietlacza sa umieszczone fotodiody F pola¬ czone poprzez tranzystorowe wzmacniacze V z cew¬ kami poszczególnych przekazników P. Przekazniki steruja parami poszczególne mechanizmy mani¬ pulatora. Mechanizm 2 przesuwu poziomego klesz¬ czy, stanowiacy ^iinder 13 z poruszajacym sie <, w nim tlokiem 14 jest sterowany przez uklad elek- ; trohydraullpzny *#ig. 2).* Do cylindra 13, pod i nad tlokiem 14, podlaczone sa dwa przewody hydrauliczne, które lacza sie z elektrohydraulicznym\ rozdzielaczem 15, wypo¬ sazonym w elektromagnesy 16 i 17, umieszczone po obu stronach sterujacego suwaka, nie pokaza¬ nego—na* rysunku^ Elektromagnes-16-jest polaezo- ny z przekaznikiem 18, sprzezonym z fotodioda 19, umieszczona na wprost kanalu 20. Szczeliny, wy¬ ciete wedlug programu technologii kucia w kana¬ le 20, umozliwiaja naswietlenie fotodiody 19 i prze¬ kazanie impulsu do elektromagnesu 16, przycia¬ gajacego suwak sterujacy. W wyniku przyciagnie¬ cia suwaka przez elektromagnes 16 nastepuje prze¬ suw kleszczy 21 w prawo.Analogicznie elektromagnes 17, polaczony z prze¬ kaznikiem 22, sprzezonym z fotodioda 23, powo¬ duje przyciagniecie suwaka i przesuw kleszczy 21 w prawo. Elektrohydrauliczny rozdzielacz 15 nale¬ zy do zamknietego obwodu hydraulicznego, zawie¬ rajacego zbiornik 24 z ciecza stanowiaca medium robocze, pompe 25 o stalej wydajnosci oraz za¬ wory przelewowe Z. Mechanizm 5 obrotu kleszczy w plaszczyznie pionowej jest 'sterowany przez uklad elektryczny z pominieciem ukladu hydra¬ ulicznego (fig. 3).Uklad zawiera przekaznik 26, sprzezony z foto¬ dioda 27, naswietlana poprzez szczeliny w kanale 28 programowanej tasmy 9, który po wzbudzeniu wlacza silnik 29 do obwodu pradu stalego i powo¬ duje Obrót kleszczy 21 w prawo. Przekaznik 30 sprzezony z fotodioda 31 naswietlana poprzez szczeliny w kanale 32 powoduje przelaczenie biegu¬ nów silnika 29 pradu stalego co powoduje obrót kleszczy 21 w lewo.Ponadto kazdy z ukladów sterujacych poszcze¬ gólne mechanizmy manipulatora kuzniczego jest wyposazony dodatkowo w uklad sterowania recz¬ nego, zawierajacy przyciski 33 i przekazniki 34, podlaczone równolegle do elektrycznej czesci kaz¬ dego ukladu.Uklad do automatycznego sterowania wedlug wynalazku zasilany jest pradem stalym o napieciu 24 V, pobieranym z sieci poprzez transformator Tr^ pr ry C. Oswietlacze 12 sa zasilane pradem z sieci poprzez transformator Tr*.'Automatyczne sterowanie manipulatora kuzni- ezego za pomoca ukladu wedlug wynalazku, rozpo¬ czyna sie po ^przekuciu na zadany wymiar odkuw- 1$, ustawionej uprzednio w pozycji wyjsciowej za pomoca ukladu sterowania recznego. 53052 4 Po uzyskaniu zadanego wymiaru odkuwki ukl&d 6 automatycznego pomiaru wysokosci odkuwki wy» syla impuls, który zatrzymuje bijak mlota w gór¬ nym polozeniu i równoczesnie wzbudza czasowo- 5 -zegarowy przekaznik 7. Wzbudzenie przekaznika 7 powoduje * przelaczenie jego styków i urucho¬ mienie silnika 8, napedzajacego zaprogramowana tasme 9. Czas dzialania \ silnika 8 nastawiony na mechanizmie zegarowyin ^przekaznika 7 jest tak do- io brany, by tasma 9 przesunela sie o odcinek nieco- wiekszy od najdluzszej czczeliny w niej wycietej, odpowiadajacej najwiekszemu przesunieciu odkuw¬ ki w calym procesie kucja.Dzialanie ukladu eleletrohydraulicznego, steru- 13 jacego mechanizm 2 przesuwu poziomego kleszczy (fig. 2) polega na tym, ze| przesuwajaca sie tasma 9 odslania poprzez szczeline w kanale 20 fotodiode 19.W oswietlonej fotodiodzie 19 nastepuje przeplyw pradu, który wzmocniony przez tranzystorowy wzmacniacz V wzbudza przekaznik 18, wlaczajacy elektromagnes 16 elektrohydraulicznego rozdzie¬ lacza 15.Elektromagnes 16 przyciaga suwak sterujacy i medium robocze podawane przez pompe 25 o sta- 25 lej wydajnosci zostaje -skierowane do przestrzeni cylindra 13 nad tlokiem 14. W wyniku tego tlok 14 wraz z kleszczami 21 przesuwa sie w prawo. Me¬ dium robocze wypychane z przestrzeni pod tlokiem 14 dostaje sie przewodami do rozdzielacza 15, skad zostaje skierowane do zbiornika 24. 30 Uzyskane przesuniecie kleszczy 21 jest zalezne od dlugosci wycietej szczeliny w kanale 20 tasmy 9. Przesuniecie kleszczy 21 w lewo uzyskuje sie analogicznie przez naswietlenie fotodiody 23 po- 35 przez szczeline w kanale 35.Dzialanie ukladu sterujacego mechanizm 5 ob¬ rotu kleszczy 21 w plaszczyznie pionowej polega na wlaczaniu silnika 29, obracajacego kleszcze w plaszczyznie pionowej za .pomoca przekaznika 26 40 do obwodu pradu stalego, przez naswietlenie foto¬ diody 27, ustawionej na wprost kanalu 28. Wiel¬ kosc uzyskanego przesuniecia katowego jest pro¬ porcjonalna do dlugosci wycietej szczeliny w ka¬ nale 28 zaprogramowanej tasmy 9. Wzbudzenie 45 przekaznika 30 powoduje przelaczenie biegunów silnika 29 i obrót kleszczy 21 w strone przeciwna.Przykladowo, celem uzyskania preta o przekro¬ ju kwadratowym 90x90 mm, z preta o przekroju 100x120 mm, przygotowano tasme programowa^ 50 przez wykonanie w poszczególnych kanalach tas¬ my, szczelin o odpowiedniej dlugosci i w okreslo¬ nych odstepach (fig. 4).Wykonanie preta o przekroju 90x90 mm wyma¬ ga uzycia czterech sposród pieciu mechanizmów 55 manipulatora, które sa sterowane z pieciu kana¬ lów tasmy 9, przy czym kanal 36 steruje mecha¬ nizm 1 zacisku kleszczy, kanal 37 i 38 mechanizm 4 pionowego przesuwu kleszczy w góre i w dól, ka¬ nal 39 steruje mechanizm 5 obrotu kleszczy, ka- 60 nal 40 zas mechanizm 2 przesuwu poziomego- kleszczy.Za pomoca kleszczy 21 manipulatora, urucho¬ mionych przez uklad sterowania recznego umiesz¬ cza sie przekuwany pret na kowadle mlota tak, by 65 jego powierzchnia czolowa pokrywala sie z kra-5 wedzia boczna kowadla. Nastepnie wlacza sie uklad sterowania automatycznego. Odkuwka w czasie calego procesu kucia jest podtrzymywana kleszczami 21, dzieki szczelinie przebiegajacej przez cala dlugosc kanalu 36. Po przekuciu spoczywaja¬ cej na kowadle czesci odkuwki na wysokosc rów¬ na 90 imm nastepuje kantowanie, czyli obrót od¬ kuwki o 90p w plaszczyznie pionowej.Mechanizm 4 przesuwu pionowego kleszczy uno¬ si odkuwke na wysokosc 80 mm, umozliwiajac w ten sposób przejscie przekatnej prostokata nad ko¬ wadlem, nastepnie mechanizm 5 obrotu kleszczy obraca odkuwke o 90p. Po czym mechanizm 4 przesuwa kleszcze wraz z odkuwka w dól, ustawia¬ jac ja kolejnym bokiem na kowadle.Po osiagnieciu ponownie wysokosci 90 mm pret zostaje przesuniety poziomo za pomoca mechaniz¬ mu 2 o 300 mm, dzieki czemu przekuta czesc pre¬ ta przesuwa sie ipoza kowadlo, umozliwiajac prze¬ kuwanie dalszej czesci preta. Ze wzgledu na to, ze przekuwanie kolejnych odcinków preta, wyma¬ ga identycznych manipulacji, uklad szczelin w programowej tasmie 9 jest jednakowy i powtarza sie dla calej dlugosci preta* W ukladzie do automatycznego sterowania we¬ dlug wynalazku w miejsce szczelinowej tasmy, oswietlaczy i fotodiod mozna zastosowac tasme magnetofonowa z nagranym na dziesieciu sciez¬ kach programem oraz znane urzadzenie, odczy¬ tujace zapis.W przypadku dostosowania ukladu wedlug wy¬ nalazku do istniejacych manipulatorów kuzniczych zawierajacych mniejsza ilosc mechanizmów jest uzywana tasma o mniejszej ilosci kanalów.Uklad elektrohydrauliczny do automatycznego sterowania manipulatora kuzniczego wedlug wy- 6 nalazku zwieksza jednolitosc wymiarowo-ksztalto- wa otrzymanych odkuwek a ponadto powoduje wzrost o 10—20% wydajnosci kucia swobodnego.Ponadto uklad nie wymaga wysokokwalifikowa- 5 nej, wieloosobowej obslugi ze wzgledu na calko¬ wite zautomatyzowanie technologii kucia. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 10 1. Uklad elektrohydrauliczny do automatycznego sterowania manipulatora kuzniczego, skladaja¬ cy sie z przekaznika czasowo-zegarowego, sil¬ nika napedowego, hamulca, przekladni, tasmy szczelinowej, oswietlaczy, fotodiod, wzmacnia- 15 czy, przekazników i rozdzielaczy elektrohydra¬ ulicznych znamienny tym, ze znany uklad (6) automatycznego pomiaru wysokosci odkuwki jest sprzezony poprzez przekaznik czasowo-ze- garowy (7), silnik (8), hamulec (10) i przeklad- 20 nie (11) ze znanym ukladem programowania zlozonym z tasmy (9), zaopatrzonej w szczeliny, poprzez które zespól oswietlaczy (12) oswietla fotodiody (F), polaczone poprzez tranzystorowe wzmacniacze (V) z przekaznikami (P) przy czym styki przekazników sa z kolei polaczone z elek¬ tromagnesami, sterujacymi suwaki elektrohy¬ draulicznych rozdzielaczy.

2. Uklad wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze jest wyposazony dodatkowo w uklad sterowania 30 recznego, bocznikujacy uklad automatyczny.

3. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze w miejsce szczelinowej tasmy, oswietlaczy i fotodiod ma tasme magnetofonowa z nagra- 35 nym na dziesieciu sciezkach programem i zna¬ ne urzadzenie odczytujace zapis.KI. 49 h, 3/03 53052 MKP B 23 k 6 7 10 8 H 9 fig-ZKI. 49 h, 3/03 53052 MKP B 23 k 9 2& 12 6 7 10 6 11 /^W\V// n^/^v//SM/\^/\vV' xV;y^ Fiq. $¦ 36- 37. 3d - 39. W- rig. A. ZG „Ruch" W-wa, zam. 32-67, nakl. 420 egz. PL