SU635305A1 - Пневмогидравлическа позиционна система числового программного управлени - Google Patents

Description

св зан с подвижными продольными направл ющими , причем управл юище входы цифровых пневмопозпционеров,подключены к выходам программного блока. При использовании изобретени  обеспечиваетс  автоматическа  установка упоров линейки датчика обратной св зи но заданной программе путем смещени  след щего золотника со щупом по двум взаимно перпендикул рным направлени м - в поперечном направлении дл  установки щупа золотника на уровень заданного упора и в продольном направлении на требуемую величину внутрищагового смещени . Кроме того, изобретение позвол ет использовать систему числового программного управлени  в станках с больщими перемещаемыми массами и программируемыми перемещени ми до 2 м и более. На чертеже показана схема пневмогидравлической позиционной системы числового программного управлени  с авто1 1атической установкой упоров. Система включает в себ  программный блок 1, блок 2 управлени , источник 3 питани , гидродвигатель 4, соединенный соответствующей передачей с кареткой 5 станка , след щий золотник 6, размещенный на каретке, два цифровых пневмопозиционера 7 и 8, датчик обратной св зи - линейку 9 с упорами 10, жестко закрепленную на основании 11, и логический блок 12, осуществл ющий стыковку системы со станком. Программный блок 1, например матричный коммутатор, содержащий матричную панель и обегающее устройство, предназначен дл  введени  размерной информации, записанной на программоносителе в цифровом виде, в систему по сигналаАК логического блока 12. Выходы 13 программного блока 1 соединены с управл ющими входами 14 цифровых пневмопозиционеров и с входом логического блока 12, па который подаетс  сигнал об окончании позиционировани . Блок 2 управлени  состоит из двух трехпозиционных реверсивных гпдрозолотников 15 п 16. Унравл ющие входы 17 и 18 блока соединены с выходами логического блока 12, магистраль питани  19 - с источником 3 питани , а выходы по липи м св зи 20, 21 и 22 - с гидродвигателем 4 и след щим золотником 6. Источник питани  - насосна  установка включает в себ  гидробак 23, насос 24 низкого давлени , насос 25 высокого давлени  и два предохранительпых клапана 26 и 27. Каретка 5 перемещаетс  гидродвигателем 4 по паправл ющим 28 стапка вдоль линейки 9 с упорами 10. На каретке установлен след щий золотник 6, щуп 29 которого при движении каретки влево взаимодействует с упорами 10 линейки 9. След щий золотник 6 установлен на продольных и поперечных 31 направл ющих с возможностью перемещепи  в двух взаимно перпендикул рных напранлени х таким образом , что щуп 29 след щего золотника может быть установлен напротив любого из yjiopOB 10 линейки 9. Перемещение след щего золотника по направл ющим осуществл етс  двум  цифровыми пневмонозиционерами 7 и 8, преобразующими цифровую информацию, поступающую на входы пневмопозиционеров от программного блока в двоично-дес тичном коде, в линейное перемещение выходного звена-штока. Каждый из пневмопозиционеров состоит из гильзы 32, в которой размещены порщни 33 с разной величиной хода,последовательно соединенные друг с другом, общее суммаркое движепнс которых линейно перемещает выходной шток, соединенный с последним порщнем. Шток 34 пневмопозицпопера 7, установленного -на продольных направл ющих 30, кинематически св зан с корпусом след щего золотника 6 и смещает его при выдвижении в направлении, совпадающем с двил ением каретки, на величину внутрищагового смещени . Шток 35 пневмопозиционера 8, установленного на поперечных направл ющих 31, кинематически соединен с продольными направл ющими н смещает их вместе с установленным на нпх золотником в направлении , перпендикул рном к движению каретки , осуществл   выбор упора. Входы 14 каждого позиционера соединены с соответствующими выходами программного блока 1. В штоковые полости обоих пневмопозипионеров по лини м св зи 36 и 37 от блока 12 подаетс  давление подпора дл  установки выходных щтоков в исходное положение. В пневмопозиционере 7, обеспечивающем впутрищаговое смещение след щего золотника , ходы порщней образуют, например, следующий р д: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 4; 8; 10; 20; 40; 80, обеспечива  при этом смещение след щего золотника в любую позицию в пределах 159,9 мм с дискретностью 0,1 мм за счет суммировани  ходов порщпей. Дл  повыщени  разрещающей способности системы в пневмопозиционер можпо ввести поршни с ходом менее 0,1 мм. Во втором пневмопозиционере 8, смешающим след щий золотник в поперечном направлепин , разрешающа  способность может быть ограничена единичными разр дами , и ходы поршней образуют, например, следующий р д: 1, 2, 4, 8, 10, 20, 40 мм. При этом обеспечиваетс  выдвижение щтока в любую позицию в пределах от О до 84 мм с дискретностью 1 мм. Линейка 9 жестко закреплена на основанпп 11 станка параллельно перемещению каретки 5 таким образом, что при перемещении каретки щуп 29 след щего золотника пираетс  в любой из заданных упоров 10 липейки. Упоры 10 липейки выполнены ступенчатыми с разностью по высоте пор дка 2 ... 3 мм, расположены по линейке равномерно с точным шагом и образуют абсолютную шкалу рассто ний, например, О, 160, 320, 480 и т. д. 160п, где п - номер упора, 160 мм - шаг упоров.

Дл  быстрого возврата каретки в исходное положение на линии 22 св зи схемы установлен предохранительный клапан 38, управл юш,ий вход которого линией 39 св зи соединен с выходом гидрозолотника 16.

Логический блок 12 управл ет программным блоком 1, подава  команды на включение позиционировани  и на возврат в исходное положение обегаюш,его устройства блока 1; блоком 2 управлени , на который подаютс  команды «Каретка вперед, «Каретка назад, пневмопозиционерами 7 и 8, в штоковые полости которых подаетс  давление подпора, и осуществл ет стыковку системы со станком.

Пневмогидравлическа  позиционна  система работает следующим образом.

Программа работы станка набираетс  установкой штекеров на матричной панели программного блока 1. В исходном положении сигналов на выходах блока 1 нет. Пневмопозиционеры сложены, штоки их вт нуты и след щий золотник установлен в исходном положении.

По сигналу логического блока 12 «Позиционирование обегающее устройство матричного коммутатора переключаетс  на считывание первого заданного размера - координаты первой остановки каретки. Цифрова  информаци  блока 1 поступает на входы 14 пневмопозиционеров 7 и 8, устанавливающих щуп след щего золотника на уровень заданного упора.

В качестве заданного упора при программировании принимаетс  упор, соответствующий величине перемещени ,  вл ющейс  ближайшей большей по отношению к требуемой величине перемещени . Например, если каретку станка необходимо цереместить на 350,5 мм от исходного положени , то задаетс  упор, соответствующий по шкале линейки 480 мм, а разность между номиналом упора и требуемым перемещением (480-350,,5 мм), выбираетс  путем смещени  след щего золотника на эту величину в продольном направлении.

Дл  этого на входы лневмопозиционера 7 подаетс  от блока 1 комбинаци  сигналов, обеспечивающа  выдвижение штока 34 на эту величину (125,5 мм -80; 40; 4; 1; 0,4; 0,1).

По окончании установки след щего золотника в требуемое положение от логического блока 12 подаетс  команда «Каретка внеред на включение гидрозолотника 15, выходной сигнал которого поступает в левую полость управлени  реверсивного гидрозолотника 16. При этом масло от насоса 24 низкого давлени  подаетс  через золотинк 16 и линию 21 к гидродвигателю 4. Начинаетс  перемещение каретки 5 по направл ющим 28 станка влево. Масло, пройд  через гидродвигатель 4, линию св зи 20 п гидрозолотник 16, поступает в линию 22, сообщенную с насосом 25 высокого давлени  и через след щий золотник 6 на слив.

В этой стадии цикла сопротивление след щего золотника мало, так как он открыт, масло свободно проходит через пего на слив и в линию 20 поддерживаетс  давление, устанавливаемое насосом 24 низкого давлени . Перемещение каретки 5 вместе со след щим золотником вдоль неподвижной линейки 9 продолжаетс  до тех пор, пока щуп 29 золотника не наедет на заданный упор 10 линейки. Скорость перемещени  каретки определ етс  производительностью насоса 24 и настройкой дроссел  след щего золотника .

Когда упор 10 воздействует на щуп 29 след щего золотника, сопротивление последнего увеличиваетс  за счет перекрытий дроссел , и давление в лини х 20 н 22 увеличиваетс . Когда сопротивление след щего золотника становитс  таким, что давление в магистрал х 20 н 22 достигает величины , равной входному давлению, гидродвигатель 4 останавливаетс  и движение каретки 5 прекращаетс .

По окончании первого позиционировани  с блока 12па вход 18 подаетс  сигнал «Каретка назад. Происходит сн тие щупа след щего золотника с упора. Сигнал поступает в правую полость управлени  гидрозолотника 15, который, переключа сь, подает сигнал в правзЮ полость управлени  гидрозолотника 16, и по линии св зи 39 на включение предохранительного клапана 38. Происходит реверс вращени  гидродвигатсл  и реверс перемещени  каретки. При этом лини  22 сообщаетс  со сливо.м не только через след щий золотник, но и через предохранительный клапан, в результате чего происходит быстрый отвод каретки назад.

Во вре.м  сн ти  каретки с упора цифрова  информаци  на входы пневмопозиционеров не поступает и они под действием давлени  подпора складываютс , занимают исходное положение.

При поступлении следующего сигнала «Позиционирование обегающее устройство переключаетс  на считывание следующей строки, вводитс  нова  размерна  информаци  на входы цифровых пневмопозиционеров , и цикл позиционировани  каретки повтор етс .

Позиционирование каретки осуществл етс  до тех пор, пока не будут считаны все запрограммированные точки останова каретки . По окончании позиционировани  с выхода блока 1 подаетс  сигиал «Окончаиие позиционировани  на логический блок 12, в результате которого логический блок 12 подает сигналы «Реверс каретки и