SU1216548A1 - Защитное устройство рабочей зоны пресса - Google Patents

Description

третьего ждущего мультивибратора соединен с выходом задающего генератора импульсов и с входом первого ждущего мультивибратора, вход дифференциатора соединен с выходом третьего ждущего мультивибратора, вход четвертого ждущего мультивибратора соединен с выходом дифференциатора , а выход соединен с вторым входом многовходовой схемы И, вход второго элемента НЕ - с выходом третьего ждущего мультивибратора, а выход соединен с третьим входом многовходовой схемы И, вход второго интегратора соединен с выходом второго ХдУЩего мультивибратора и с первъм входом многовходовой схемы И а вход Сброс соединен с выходом

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к конструкции защитных устройств оборудовани  дл  обработки давлением.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы защитного устройства путем улучшени  поме- хоэащищенности схемы устройства.

На чертеже приведена блок-схема защитного устройства.

Устройство содержит задалощий генератор 1 импульсов, распределитель 2 импульсов трех каналов усилени , перв1 1й ждущий мультивибратор 3, вход которого соединен с выходом задающего генератора 1 импульсов , а выход соединен со входо распределител  2 импульсов, возбудитель 4 радиоимпульсов,, вход которого соединен с выходом распределител  2 импульсов, излучатель 5, вход которого соединен с выходом возбудител  4 радиоимпульсов, приемник 6, верхний отражатель 7 с расположенными на нем в одной плоскости излучателем 5 и приемником 6 нижний отражатель 8, закрепленный на столе пресса (не показан), широкополосный усилитель 9, вход которого соединен с выходом приемника 6s детектор 10, вход которого

задающего .генератора импульсов,вход компаратора соединен с выходом второго интегратора, выход которого св зан с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с четвертым входом многовходового элемента И, выход триггера соединен с одним из входов дополнительной многовходовой схемы И, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом , второго элемента ИЛИ, выход которой соединен с входом Запрет тра.нзисторного ключа, а второй вход - с выходом первого элемента НЕ второй вход транзисторного ключа соединен с выходом дополнительного триггера, вход которого соединен с выходом дополнительной схемы И.

соединен с выходом широкополосного усилител  9, а выход св зан с усилителем 11 видеоимпульсов, вход которого соединен с выходом детектора 10, второй ждущий мультивибратор 12, вход которого соединен с вьгх;одом усилител  11 видеоимпульсов , многовходовую схему И 13, первый вход которой соединен с выходом второго ждущего мультивибратора 12 и два счетчика 14 и 15 (несинхронизированные двоичные счетчики с емкостью Р-2), Вход счетчика 14 соединен с выходом схемы 13,

а вход счетчика 15 св зан с выходом первого Счетчика ждущего муль- ти1зибратора 3 и с в.ходом Сброс первого счетчика 14.

Схема также содержит первый интегратор 16, вход которого соединен с выходом многовходовой схемы И 13 и с входом Сброс второго счетчика 15, триггер 17, вход которого соединен с выходом первого интегратора 16, третий ждущий мультивибратор 18, вход которого соединен с выходом задающего генератора 1 импульсов и с-входом первого ждущего мультивибратора 3, дифференциатор

19, вход которого соединен с выходом третьего ждущего мультивибратоpa 18, четвертый ждущий мультивибратор 20, вход которого соединен с выходом дифференциатора 19, а выход соединен с вторым входом многовхо- довой схемы И 13, второй элемент НЕ

21,вход которого соединен с выходом третьего ждущего мультивибратора 18, а выход соединен с третьим входом многовходовой схемы И 13, второй интегратор 22, вход которого соединен с выходом второго ждущего мультивибратора 12 и с первым входом многовходовой схемы И 13,,

а вход Сброс соединен с выходом задающего генератора 1 импульсов, компаратор 23, вход которого соединен с выходом второго интегратора

22,третий элемент НЕ 24, вход которого соединен с выходом компаратора 23, а выход соединен с четвертым входом многовходовой схемы И 13. Выход триггера 17, т.е. канала усилени , соединен с одним из входов дополнительной многовходовой схемы И 25f другие входы которой св заны с выходами других каналов усилени . Выходы первого и второго счетчиков 15 и 14 соединены с входами первой схемы ИЛИ 26, выход которой соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 27, выход которой соединен с входом Запрет транзисторного ключа 28, а второй вход соединен с выходом первого элемента НЕ 29, вход которой соединен

с выходом блока 30 нулевой защиты, выход транзисторного ключа 28 св зан с исполнительным реле 31, а второй вход соединен с выходом дополнительного триггера 32, вход которого соединен с выходом дополнительной многовходовой схемы И 25

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 (блокинг- генератор) вырабатывает импульсы напр жени  (длительностью 3 мкс, с частотой следовани  35 Гц), которые через первый ждущий мультивибратор 3 и распределитель 2 импульсов запускают возбудитель 4 радиоимпульсов . Возбудитель 4 радиоимпульсов вьшолнен по схеме автогенератора с трансформаторной обратной св зью и работает в жестком режиме возбуждени  с прерывистой генерацией . Частота заполнени  импульсов

216548

возбудител  4 соответствует резонансной частоте излучател  5.

Радиоимпульсы возбудител  4 (длительностью 20 мкс) поступают на

5 акустический излучатель 5 (пьезо- вибратор) и возбуждают его. Излучатель 5 посьшает ультразвуковые импульсы в направлении приемника 6. Многократно отраженные от нижнего 8

10 и верхнего 7 отражателей ультразвуковые импульсы образуют защитную зону и воспринимаютс  приемником 6. Приемник 6 принимает отраженные сигналы , которые поступают на широко15 полосньш усилитель 9, продетектиро- ванные детектором 10 и усиленные усилителем 11 видеоимпульсы, сформированные вторым ждущим мультивибратором 125 поступают на первый-вхо;

20 многовходозой схемы И 13.

Напр жение на второй вход многовходовой схемы И 13 поступает с выхода четвертого ждущего мультивибратора 20, формирующего импуль25 сы с регулируемой длительностью по времени, равной ширине видеоимпульса (или несколько больше), поступающего от задающего генератора 1 через третий ждущий мультивибратор

30 18с регулируемой длительностью импульса (дл  закрыти  канала усилени  до прихода видеоимпульса от задающего генератора 1 импульсов) и дифференциатор 19. Напр жение на третий

2J вход многовходовой схемы И 13 поступает от третьего ждущего мультивибратора 18 через второй элемент НЕ 21 .

На выходе многовходовой схемы И

4Q 13 видеоимпульсы по вл ютс  только при наличии напр жений на всех четырех его входах.

С выхода многовходовой схемы И 13 видеоимпульсы поступают на пер-

вый вход первого счетчика 14 и одновременно на вход Сброс второго счетчика 15, а также на вход первого интегратора 16.

При определенной величине на 50 пр жени  на входе первого интегратора 16 (через 5-6 видеоимпульсов) опрокидываетс  триггер 17 (Шмитта), который подготавливает дополнительную многовходовую схему И 25 к 55 включению. Если напр жение подаетс  на все три входа дополнительной многовходовой схемы И 25 (количество входов дополнительной многовходовой

$

схемы И 25 определ етс  количеством защищаемых зон пресса и каналов усилени , в данном случае - три), то видеоимпульсы переключают дополнительный триггер 32, он опрокидьшает и подготавливает к открытию транзисторный ключ 28. При этом, если на вход Запрет транзисторного ключа 28 не подаетс  запрещающий сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 26 или блока 30 нулевой защиты, то исполнительное реле 31 включаетс  и своими контактами подает команду в схему управлени  на разрешение включени  пресса,

Если ультразвуковые акустические лучи защитной зоны не перекрыты рукой оператора или посторонним предметом , то первый импульс, поступающий от задающего генератора 1 через первый ждущий мультивибратор 3 на вход второго счетчика 15, запоминаетс . Этот же импульс, пройд  через излучатель 5, защитную зону, образованную отражател ми 7 и 8, приемник 6, широкополосный усилитель 9, детектор 10, усилитель 11 видеоимпульсов, второй ждущий мультивибратор 12 и многовходовую схему И 13, подаетс  на вход первого счетчика 14, запоминаетс  и одновременно подаетс  на вход Сброс второго счетчика 13s сбрасыва  его в исходное состо ние, при котором ца выходах триггеров обеих счетчиков 14 и 15 записаны ну.тш. Второй импульс напр жени  от задающего ге- нератора 1 производит аналогичное действие (счетчик 14 устанавливаетс в исходное состо ние, а счетчик 15 запоминает единицу). При этом на выходах счетчиков 14 и 15 напр жени  нет (напр жение на их выходах по вл етс  только после подачи на вход любого из них двух импульсов подр д) и через первый и второй элемент ИЛИ 26 и 27 соответственно на вход Запрет транзисторного ключа 28 не подаетс  сигнал запрета, транзисторный ключ 28 открываетс  и включает исполнительное реле 31, которое дает разрешение на включение пресса.

Если часть ультразвуковых акустических лучей защитной зоны перекрыта рукой оператора или посторонним предметом, то от первого импульса напр жени  задающего генератора 1

48

не происходит сброс второго счетчика 15 в исходное состо ние (счетчик- 15 предварительно уже запомнил один импульс найр жени ) и второй

импульс, подаваемый на вход второго счетчика 15, запоминаетс  и на его выходе по вл етс  импульс напр жени , который через первый и второй элементы ИЛИ 26 и 27 соответственно

закрьшает транзисторный ключ 28, а исполнительное реле 31 обесточиваетс  и отключает пресс. При вьшеде- нии руки оператора или постороннего предмета из защитной зоны схема

защитного устройства приходит в исходное состо ние и в злектросхему пресса подаетс  разрещающий сигнал только после повторного нажати  электрической педали пресса и включени  блока 30 нулевой защиты, который через первь1Й элемент НЕ 29 и второй элемент ИЛИ 27 снимает напр жение с входа Запрет транзисторного ключа 28.

Введение схемы нулевой защиты позвол ет обеспечить выполнение требовани  стандарта СЭВ.

При нарушении защитной зоны и последующем ее восстановлении блок

нулевой защиты обеспечивает пуск защитного устройства только после нового включени  пускового элемента , например кнопок или электрической педали пресса).

Третий ждущий мультивибратор 18, дифференциатор 19, четвертый ждущий мультивибратор 20 и второй элемент НЕ 21 служат дл  повьшени  помехозащищенности устройства. При наличии импульсных помех на входе приемника 6 от посторонних источников излучени  помехи в виде импульсов напр жени  не проход т через многовходовую схему И до тех пор, пока на ее третий вход не будет подано напр жение с выхода второго элемента НЕ 21. Напр жение на выходе .второго элемента НЕ 21 по витс  только в момент поступлени  видеоимпульса от задающего генератора 1 на первый вход мнoгoвxo oвoй схемы И 13.

Веро тность по влени  импульсной помехи на первом входе многовходо- вой схемы И 13 с заданной частотой (35 Гц) в точно заданное врем , равное времени прохождени  импульса от задающего генератора 1 через

излучатель 5, защитную зону, приемник 6, практически нереальна. При наличии непрерывных импульсных помех на входе приемника 6 они поступают одновременно с выхода второго ждущего мультивибратора 12 на вход второго интегратора 22 и через компаратор 23 и третий элемент НЕ 24 на четвертый вход многовходовой схемы И 13.

Напр жение на выходе третьего элемента НЕ 24 и, следовательно, на четвертом входе многовходовой схемы И 13 пропадает и многовходова  схема И 13 перестает пропускать видеоимпульсы от задающего генератора 1. Как только н а вход Сброс второго счетчика 15 перестанут поступать импульсы, на его выходе (после второго импульса от задающего генератора 1) по вл етс  напр жение , поступающее на второй вход первого элемента ИЛИ 26. С выхода первого элемента ИЛИ 26 напр жение через второй элемент ИЛИ 27 поступает на вход Запрет транзисторного ключа 28. Кшоч 28 закрываетс , отключаетс  реле 31 и в электросхему пресса подаетс  сигнал, запрещающий ход пресса.

Устройство выполнено на три секции защитной зоны, обеспечивающие защиту рабочей зоны пресса с трех сторон (при необходимости увеличить

чисто секций до требуемого количества ) .

Второй интегратор 22 сбрасыва- 5 етс  на ноль после каждого импульса задающего генератора 1, поступающего на его вход Сброс.

Каналы усилени  второй и третьей защитных зон пресса имеют анало- 0 гичное схемное исполнение и работают аналогично первому каналу усилени  (приведенному на чертеже).

Устройство свободно от вли ни  световых, электромагнитных и аку- 5 стических помех.

Сдвиг во времени ультразвуковых импульсов, посылаемых излучателем, их прием в строго определенное, заданное дл  каждого канала усилени  0 врем , а также возможность включени  устройства только в момент поступлени  излучаемого ультразвукового импульса на вход приемника существенно повышает надежность 5 запщты.

Устройство может быть использовано дл  защиты рабочей зоны прессов , гильотинных ножниц, литьевых машин и другого технологического.обо- 0 рудовани , имеющего большую рабочую зону.

Эффективность использовани  устройства обусловлена повьшением надежности его работы, а следова- 2 тельно, и безопасности обслуживани  оборудовани .

i

iPI

I. I

I

Dfi OlfOHO fgjl ШО

Ofi DlfOHD /. ШО .

-difnon HOirDf a f

fiH- nfiH- 0){

Составитель В, Стоколов Редактор А. Ворович Техред 3,.Палий Корректор м. Самборска 

заказ 984/46Тираж 652Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

3/} If

ofi

Филиал ran Патент, г, Ужгород, ул. Проектна ,4

Claims (1)

1. ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ПРЕССА, содержащее задающий генератор импульсов, акустические излучатели и приемники, расположенные под углом к отражателям и образующие совместно с последними замкнутую трехсекционную защитную зону с каналом широкополосного усиления для каждой зоны, выполненным в виде многовходовой схемы И, широкополосного усилителя и триггера, являющегося выходом канала усиления, а также соединенные последовательно транзисторный ключ и исполнительное реле, связанное с системой управления прессом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения помехозащищенности, оно снабжено распределителем импульсов каналов усиления двумя элементами ИЛИ, соединенными последовательно дополнительными триггером и элементом И, а также соединенными последовательно блоком нулевой защиты и элементом НЕ, при этом каждый из трех указанных каналов широкополосного усиления выполнен в виде четырех ждущих мультивибраторов, трех элементов НЕ, двух счетчиков, двух интеграторов, возбудителя радиоимпульсов, детектора, компаратора и дифференциатора, причем вход первого ждущего мультивибратора соединен с выходом задающего генератора импульсов, а выход соединен с входом распределителя импульсов, возбудителя радиоимпульсов, вход которого соединен с выходом распределителя импульсов каналов усиления, вход излучателя соединен с выходом возбудителя радиоимпульсов, на верхнем отражателе расположены в одной плоскости излучатель и приемник, а нижний отражатель закреплен на ' столе пресса, вход широкополосного усилителя соединен с выходом приемника, вход детектора соединен с выходом широкополосного усилителя, вход усилителя видеоимпульсов соединен с выходом детектора, второй ждущий мультивибратор своим входом соединен с выходом усилителя видеоимпульсов, а входы многовходовой схемы И соединены с выходами второго и четвертого ждущего мультивибраторов и второго и третьего элементов НЕ, вход первого счетчика соединен с выходом многовходовой схемы И, а вход второго счетчика соединен с выходом первого ждущего мультивибратора и с входом Сброс первого счетчика, вход первого интегратора соединен с выходом многовходовой схемы И и с входом Сброс второго счетчика, вход триггера соединен с выходом первого интегратора, вход которого связан с выходом многовходовой схемы И, вход

   SU,.. 1216548 третьего ждущего мультивибратора соединен с выходом задающего генератора импульсов и с входом первого ждущего мультивибратора, вход дифференциатора соединен с выходом третьего ждущего мультивибратора, вход четвертого ждущего мультивибратора соединен с выходом дифференциатора, а выход соединен с вторым входом многовходовой схемы И, вход второго элемента НЕ - с выходом третьего ждущего мультивибратора, а выход соединен с третьим входом многовходовой схемы И, вход второго интегратора соединен с выходом второго Ждущего мультивибратора и с первым входом многовходовой схемы И, а вход Сброс соединен с выходом задающего генератора импульсов,вход компаратора соединен с выходом второго интегратора, выход которого связан с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с четвертым входом многовходового элемента И, выход триггера соединен с одним из входов дополнительной многовходовой схемы И, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом. второго элемента ИЛИ, выход которой соединен с входом Запрет транзисторного ключа, а второй вход - с выходом первого элемента НЕ второй вход транзисторного ключа соединен с выходом дополнительного триггера, вход которого соединен с выходом дополнительной схемы И.