SU476869A1 - Устройство дл автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к машиностроению дл  легкой промышленности, в частности к ориентации рабочего инструмента, например резака вырубочного пресса, и может найти применение в тех област х промышленности, где требуетс  ориентаци  рабочего инструмента по краю материала или детали.

Известное устройство автоматической ориентации рабочего инструмента, например иглы швейной машины, представл ет собой елед ш ,ую систему и содержит датчик положени  кра  материала, распределительное устройство и исполнительный механизм. Ось рабочего инструмента и датчик положени  кра  материала или детали расположены на заданном рассто нии друг от друга, которое должно превышать определенное наименьшее значение, завис щее от вида выполн емой технологической операции. В процессе ориентации это рассто ние не измен етс . Направление, величина и скорость перемещени  инструмента в горизонтальном направлении завис т от положени  датчика относительно кра  материала или детали. Ориентаци  инструмента считаетс  выполненной после окончани  переходного процесса, когда сигнал рассогласовани  на входе датчика становитс  равным нулю. Известное устройство ориентации инструмента характеризуетс  наличием наименьшего допустимого рассто ни 

между инструментом и датчиком, привод щего в случае применени  такого устройства дл  ориентации резака вырубочного пресса к увеличению расхода материала; отсутствием автоматической св зи между инструментом и датчиком, которое приводит к ошибкам ориентации инструмента при случайных внешних воздействи х на инструмент.

Описываемое устройство снабжено след щей системой за положением инструмента. Это повышает экономию материала.

На фиг. 1 показана схема описываемого устройства; на фиг. 2 - статические характеристики след щих систем за положением кра  материала и положением инструмента; на фиг. 3 - возможные исходные положени  устройства автоматической ориентации и инструмента относительно кра  материала.

Устройство автоматической ориентации рабочего инструмента состоит из двух частей: пневмогидравлической системы слежени  за краем материала и гидравлической системы слежени  за положением инструмента. Пневмогидравлическа  след ща  система включает в себ  пневматический датчик границы разруба, состо щий из корпуса 1 с соплом 2, укрепленного в корпусе 1 сильфона 3 и след щего сопла 4. Подвижное донышко сильфона 3 соединено с плунжером четырехщелевого след щего золотника 5, на выходе которого включен гидроцилиндр 6. Поршень 7 гидроцилиндра может перемещать подвижную часть устройства ориентации относительно каретки 8. Воздух подаетс  в нневмогидравлическую след щую систему через распределительный клапан 9. Гидравлическа  след ща  система включает в себ  механический датчик положени  инструмента (подпружиненный щуп) 10, воздействующий на плунжер четырехщелевого золотника 11. Кулачок 12 датчика 10 переключает распределительный клапан 13, включенный параллельно с регулируемым дросселем 14. Золотник 11 управл ет работой исполнительного механизма (гидродвигател ) 15, который через механическую передачу винт-гайка 16 может перемещать подвижную каретку 8. Гидродвигатель 15 подключаетс  к золотнику 11 через клапан 17. Па каретке 8 укреплен технологический контакт 18. Вырубание деталей или заготовок из материала 19, закрепленного на столе 20 пресса, производитс  резаком 21. При включении клапана 9 сжатый воздух поступает в камеру управлени  клапана 17, переключа  его в положение, противоположное указанному на чертеже (см. фиг. 1), а также в измерительную камеру пневмодатчика , образованную корпусом 1 датчика и сильфоном 3. В результате начинают работать обе след щие системы. Пневмогидравлическа  след ща  система за краем материала обеспечивает перемещение датчиков положени  кра  материала (сопла 4) и инструмента (щупа 10) к краю материала. Гидравлическа  след ща  система за положением инструмента обеспечивает перемещение инструмента . Кажда  из след щих систем характеризуетс  статической зависимостью скорости перемещени  исполнительного органа от величины сигнала рассогласовани  на ее входе. Па фиг. 2 показаны апроксимированные кривые статических характеристик обеих след щих систем, и прин ты следующие условные обозначени : 6i - величина открыти  сопла 4 (точка а - сопло полностью открыто, точка б - полностью перекрыто материалом); . Vi - скорость перемещени  поршн  7 относительно каретки 8; бг - величина перемещени  плунжера золотника 11 щупом 10 при нал-сатии на него инструмента 21; Vz - скорость перемещени  каретки 8 относительно стола 20. За положительные направлени  перемещени  62 и скоростей Vi и Уа принимаетс  направление справа-налево (см. фиг. 1). В начальный момент времени при включении клапана 9 возможны четыре комбинации предельных величин сигналов рассогласовани  двух след щих систем: АГ, БВ, АВ и БВ, которые соответствуют взаимным расположеки м материала 19, инструмента 21 и подвижной части устройства ориентации с двум  датчиками. Возможны и промежуточные положени . Наиболее веро тными  вл ютс  положени  АГ к БВ. Из любого исходного положени  движение каретки и подвижной части устройства начинаетс  в сторону уменьщени  величины соответствующего сигнала рассогласовани , т. е. к точке О на статических характеристиках (см. фиг. 2). При этом ведущей  вл етс  подвижна  часть устройства . Движение осуществл етс  до тех пор, пока сопло 4 не займет нейтральное положение относительно кра  и материала, а инструмент 21-относительно щупа 10 (позици  00 на фиг. 3). Это означает, что из любого положени  инструмент автоматически перемещаетс  к краю материала (при наличии последнего ) и ориентируетс  относительно него, Пусть, например, сопло 4 перекрыто мате риалом 19, а щуп не нажат (исходное положени  АГ на фиг. 3). В этом случае при включении клапана 9 в измерительной камере датчика положени  кра  материала давление воздуха повыщаетс , и сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 в крайнее правое положение . Права  полость гидроцнлиндра 6 соедин етс  с нагнетающей магистралью, а лева  - со сливной. Порщень 7 вместе с нодвижной частью устройства перемещаетс  влево до тех пор, пока край материала 19 частично не откроет след щее сопло 4. При этом давление воздуха в измерительной камере датчика падает, сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 влево, и подвижна  часть устройства устанавливаетс  относительно границы разруба. Гидравлическа  след ща  система управл ет перемещением подвижной каретки 8 с укрепленным на нем резаком 21. При разомкнутой след щей системе (нет контакта между щупом 10 и резаком 21) плунжер золотника 11 находитс  в крайнем левом положенин , а клапан 13 открыт. Рабоча  жидкость из нагнетающей магистрали паправл етс  в одну из полостей гидродвигател  15. Друга  полость соедин етс  по сливной магистралью . Гидродвигатель начинает вращатьс  и перемещает через передачу винт-гайка 16 подвижную каретку 8 вправо. Пневмогндравлическа  след ща  система в это врем  обеспечивает ориентацию подвижной части устройства вместе со щупом 10 относительно кра  материала. При нажатии резака 21 на щуп 10 клапан 13 переключаетс  кулачком 12, направл   поток жидкости из сливной полоти гидродвигател  15 через регулируемый россель 14. В результате этого перепад давени  жидкости в рабочих полост х гидровигател  15 уменьшаетс . Скорость вращеи  двигател , а следовательно, и скорость еремещени  каретки 8 падает. Величина скорости перемещени  каретки 8 осле срабатывани  клапана 13 зависит от астройки дроссел  14. Снижение скорости еремещени  каретки необходимо дл  уменьени  общего времени ориентировани  и дл 

улучшени  качества переходного процесса в гидравлической след щей системе.

При дальнейшем движении каретки 8 щуп 10 начинает перемещать плунжер золотника И, замыка  систему слежени  за резаком 21. Перемещение плунжера золотника 11 приводит к уменьшению скорости и останову каретки 8. При этом резак 21 устанавливаетс  в определенное положение относительно подвижной части устройства, котора  ориентированна в свою очередь относительно кра  материала. После окончани  процесса ориентации резака 21 относительно кра  материала клапан 9 переключаетс  в положение, показанное на чертеже. Клапан 17, возвраща сь в исходное положение, перекрывает подвод щие магистрали гидродвигател  15, фиксиру  тем самым положение резака 21 относительно материала 19. Кроме того, входное сопло 2 пневмодатчика соедин етс  с атмосферой . При этом давление воздуха в измерительной камере датчика падает, и сильфон 3 перемещает плунжер золотника 5 в крайнее левое положение, соедин   левую полость гидроцилиндра 6 с нагнетающей магистралью , а правую - со сливной. Поршень 7 вместе с подвижной, частью устройства ориентации перемещаетс  в крайнее правое положение , освобожда  поле материала дл  вырубани  детали. В крайнем правом положеНИИ поршн  7 срабатывает технологический клапан 17, формирующий сигнал на пуск устройства вырубки. После вырубани  очередной детали или заготовки цикл работы повтор етс . При этом ориентаци  инструмента производитс  по краю материала, образованному резаком при вырубанпи предыдущей детали.

Предмет изобретени 

Устройство дл  автоматической ориентации рабочего инструмента по краю материала, например резака вырубочного пресса, содержащее след щую систему за краем материала, состо щую из датчика положени  кра  материала , распределительного устройства и исполнительного механизма, отличающеес  тем, что, с целью повышени  экономии материала, оно снабжено след щей системой за положением рабочего инструмента, состо щей из датчика-преобразовател  и подключенного к нему исполнительного механизма, причем датчик-преобразователь жестко св зан с исполнительным механизмом след щей системы за краем материала, а исполнительный механизм след щей системы за положением рабочего инструмента кинематически св зан с исполнительным механизмом след щей системы за краем материала.

19

-№и

5

&&a «iusSa62i&

10 19.

ff

А-Л- AB

о-

АГ

(

S-i 82

,)

ВГ