|
|
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТАМИ НА БАЗЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОГРАММОНОСИТЕЛЕЙПри современных темпах развития техники и быстро сменяющихся объектах производства проблема мобильности требует разрешения противоречий между массовостью и быстросменностью, количеством и качеством. Для этого необходимо, чтобы оборудова- ние обеспечивало большую гибкость (переналаживаемость) при высокой производительности. В наибольшей степени этим условиям удовлетворяет агрегатированное оборудование. Агрегатирование — создание деревообрабатывающих станков путем сочетания нормализованных и стандартных узлов и деталей. Деревообрабатывающие станки, скомпонованные из нормализованных узлов (в первую очередь из агрегатных силовых головок), получили название агрегатных. Они в основном бывают многопозиционными. Агрегатные станки выполняют с последовательным, параллельным или последовательно-параллельным агрегатированием. К нормализованным узлам относят силовые головки, столы, приводы, гидро- и пневмопанели, суппорты, гидроцилиндры, пульты управления. По степени механизации головки подразделяют на неподвижные и с автоматической подачей в одном или нескольких направлениях. В качестве привода подачи используют механические, электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные. Комплекс силовых головок разработан институтом ВНИИДМаш и объясняет следующие группы нормализованных узлов: а) головки сверлильные пневматические пинольные АГ1-1, АГ1-2, АГ1-3; б) головки сверлильно-пазовальные пинольные АГ1-4; в) головки для пиления фрезерования на салазках АГ2-1, АГ2-2, АГ2-3; г) головки на салазках с механизированной подачей суппорта сверлильные АГ2-4А, АГ2-4, АГ2-5; для пиления и фрезерования АГ2-6, АГ2-7, АГ2-8; д) головки фрезерно-полировальные с качающимся шпинделем АГ4-1; АГ4-2, АГ2-3; е) головки вертикально-фрезерные АГ3-2, долбежные АГ5-1, цепнодолбежные АГ5-2 и др. Нормализованные силовые головки обеспечены бесступенчатым регулированием скорости подачи и системой автоматизации цикла. Системы управления упорами. Освободить человека от выполнения функций ручного управления и большого числа вспомогательных работ возможно созданием механизмов и систем управления. Для этих целей технологическое оборудование оснащается средствами автоматизации, которые обеспечивают выполнение станком несложных программ обработки. Способ задания программы определяет степень постоянства действия сигналов, уровень централизации. В системе управления упорами программу задают, используя неподвижные упоры, воздействующие на конечные выключатели, которые при помощи электрических, гидравлических или пневматических сигналов передают команды соответствующим приводам исполнительных механизмов. В автоматических линиях система упоров используется для путевого управления работой смежных агрегатов, для подачи команд от одного агрегата к другому, для управления циклами силовых головок, рабочих столов, для систем блокировки и сигнализации. Простота смены программы создает известную мобильность и технологическую гибкость системы управления. Рассмотрим типовой вариант управления на примере сверлильно-пазовальной силовой пинольной головки АГ1-3 (рис. 119).
Головка имеет электропривод шпинделя, пневмогидравличе-ский механизм подачи. Схема обеспечивает бесступенчатое регулирование скорости и ускоренный обратный ход. Управление происходит с помощью упоров 3, 4 и конечных выключателей SQ1 и SQ2.
Рис. 120. Копировальные устройства: а — объемно-копировальный станок; б — функциональная схема следящей копировальной системы Регулятор скорости состоит из заполненного маслом цилиндра 8, поршня 7, игольчатого дросселя 5, плунжера 9, головки 6. При рабочем ходе воздух из емкости 1 под давлением подается в верхнюю полость пневмоцилиндра 2 и поршни 9, 7 перемещаются. Головка 6 плотно прижата к торцу поршня 7, и масло вытесняется из одной полости в другую через дроссель 5, с помощью которого можно изменять скорость подачи рабочего хода. Системы управления копирами. Копировальные системы обладают высокой мобильностью, перспективны и делятся на две основные группы: 1) копир выполняет функцию управления перемещением инструмента и функцию механизма подачи инструмента — силовые копировальные системы; 2) копир выполняет только функции управления.
Рис. 121. Кинематическая схема полуавтомата СвСА: /, 2, 3 — пуансоны; 4 — подача клея; 5, 7,8,9 — кулачки; 6, 11 — пружины; 10 — распределительный вал; 12 — муфта; 13 — шкив; 14 — насос; 15 — электродвигатель Копировальные системы первой группы конструктивно просты и выполняются с жесткой связью между копиром 1 и инструментом 2 (рис. 120, а), из-за небольших сил резания при обработке изделий из древесины применяются в деревообработке в основном в одношпиндельном и многошпиндельном исполнениях. В машиностроении, наоборот, более широко применяют системы второй группы, где инструмент имеет силовой привод, управляемый следящей системой (рис. 120, б). Копировальная головка 4, получающая от щупа 5 сигналы рассогласования, преобразует их в командные импульсы 3 силовому следящему двигателю 2 с инструментом 1. Задающая подача s3 имеет постоянные направление и скорость. Направление и скорость следящей подачи зависят от профиля копира 6, имеющего угол подъема результирующей подачи speз рабочего инструмента относительно обрабатываемой детали также под углом В практике построения копировальных систем применяют гидравлические системы, где копир воздействует на золотник, и фотокопировальные системы, работающие по чертежу. Системы управления распределительным валом. Если копиры-кулачки жестко расположить на одном валу, то при вращении вала с копирами все движения, входящие в цикл, будут максимально синхронизированы. Такие системы получили название си-
Рис. 122. Циклограмма работы полуавтомата СаСА: 1 — опускание башмака; 2 — опускание сверлильного шпинделя, стем управления распределительным валом. Они позволяют путем построения циклограмм заранее спроектировать и рассчитать рабочий цикл, обеспечив строгое выполнение заданного технологического процесса обработки. Такие системы получили широкое распространение в автоматах различного технологического назначения для крупносерийного и массового производства изделий. Примером применения подобной системы может служить полуавтомат СвСА для высверливания и заделки сучков (рис. 121). Последовательность работы задает распределительный вал. При включении кулачковой муфты станок переходит в автоматический режим, выполняя операции, предусмотренные циклом и характеризуемые циклограммой (рис. 122). Применение этих систем позволяет автоматизировать рабочие холостые движения с максимальной синхронизацией, высокой надежностью, минимальным временем холостых ходов. § 60. СИСТЕМЫ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Системы циклового программного управления. Такие системы обеспечивают требуемые перемещения инструмента или детали при помощи соответствующей расстановки упоров, кулачков, копиров, а программоноситель содержит информацию для управления циклом (последовательность движения, поворотов, переключение подач, длительность пауз и др.). Цикловая система программного управления (рис. 123) состоит из устройства задания и ввода программы 1, передаточно-преобразующего устройства 2, исполнитель-
Рис. 123. Блок-схема циклового программного управления ных устройств 3, 4, 5, устройства контроля окончания этапов обработки 6. Устройство задания программы, как правило, выполняют в виде штекерной или кнопочной панели, а устройство поэтапного ввода программы — в виде шагового искателя, счетно-релейного блока, электронных контроллеров. В качестве программоносителей систем циклового программного управления используют перфокарты, накладываемые на штекерные панели, на барабаны управления или электронные программоносители (контроллеры). Системы с цикловым программным управлением благодаря невысокой стоимости, простоте изготовления, небольшим эксплуатационным расходам получили широкое распространение в народном хозяйстве и в деревообработке. В схемах Управления станками для раскроя плит широко применяют цикловые системы программного управления. Системы числового программного управления (ЧПУ). Эти системы основаны на широком применении электроники и вычисли- тельной техники и осуществляют автоматическое перемещение исполнительных органов станка по программе, заданной в цифровом виде согласно чертежу изготовляемой детали. Программа может записываться специальным кодом в виде совокупности чисел на перфокартах, перфолентах, магнитных лентах, магнитных дисках без изготовления физических аналогов программы обработки в виде кулачков, копиров и др. Применение ЧПУ позволяет повысить качество обработки, оптимизировать режимы, автоматизировать и централизовать подготовку программы на предприятия. В зависимости от решаемых технологических задач системы числового программного управления делятся на три основных вида: системы позиционного программного управления, системы контурного программного управления и комбинированные (контурно-позиционные). Системы позиционного программного управления (СППУ) обеспечивают перемещение рабочих органов производственных машин (стола, инструмента, заготовки) из одного положения в другое с заданными координатами по траекториям, параллельным направляющим станка. Системы числового программного управления подразделяются на разомкнутые и замкнутые. По методу представления информации СППУ делятся на три группы: счетно-импульсные, кодовые и аналоговые. Системы позиционные счетно-импульсного типа (рис. 124, а) характеризуются тем, что командная информация на перемещение задается в виде определенного числа импульсов, пропорционально которому рабочий орган перемещается относительно прежнего положения. В этих системах программируется не абсолютное значение параметра, а его приращение. В деревообработке эти системы рационально использовать для автоматизации вспомогательных перемещений в ленточнопильных, форматно-раскроечных, сверлильно-присадочных станках и линиях повторной механической обработки деталей. С программоносителя (перфоленты, ручного ввода) информация поступает в задающее устройство 1 и счетчик-регистр 2, где хранится. На второй вход при наличии обратной связи поступают импульсы, которые сравниваются с командными, и при заполнении счетчика или при приближении равенства командных и обратных импульсов устройство совпадения 3 выдает упреждающий сигнал на переключатель 5, снижающий скорость двигателя 7, а при равенстве их — сигнал на его остановку при помощи контактора 6. Система подключена к источнику питания 4. Позиционные системы к о д о в о г о типа, или системы совпадения, относят к системам с абсолютным отсчетом. Команда на останов двигателя 7 выдается (рис. 124, б) через переключатель 5 и контактор 6 в момент совпадения кодовых комбинаций в устройстве 1 ввода программы, устройстве совпадения 9 и в датчике положения 10. Кодовые системы, или системы совпадения получили широкое применение в металлообрабатывающих станках с ЧПУ, они перспективны для управления перемещениями рабочих органов деревообрабатывающих станков. Такие системы были применены в УкрНИИМОДе для настройки упора в механизме подачи сверлильно-пазовального автомата СвПА, настройка базовых и рабочих органов автоматической линии брусковых деталей УкрНИИМОД-3 и тола рейсмусового станка.
Позиционные системы аналогового типа работают по принципу сравнения числовой командной информации, преобразованной в аналоговый вид, с информацией, поступающей от датчика обратной связи. Позиционная аналоговая система является системой с абсолютным отсчетом координат (рис. 124, б). В аналоговой позиционной системе основным элементом является цифроаналоговый преобразователь 11, который преобразует числа, поступающие из задающего устройства 1 (ток, линейное перемещение). Аналоговый сигнал поступает от преобразователя 11 и устройства обратной связи 8 (потенциометрические или фазовые датчики положения) в сравнивающее устройство 12 и далее к исполнительному органу 7. С использованием этих систем может быть реализовано позиционирование с автоматическим и ручным вводом программ. Для большинства лесопильно-деревообрабатывающих станков применяют гидравлические позицион е р ы, преобразующие цифровой сигнал на входе в перемещение штока. В позиционерах реализуется принцип суммирования номинальных длин хода поршней. Работа этих механизмов основана на том, что любое число можно представить в двоичной системе счисления как многочлен с основанием 2
где х0, x1..., хп — коэффициенты разрядов двоичного числа, которые могут принимать значения 0 или 1. Гидравлические позиционеры разработаны во ВНИИДМаше с числом подвижных поршней 4, 5, 7 и предназначены для дискретного перемещения пильных суппортов и направляющих кареток для продольной распиловки бревен и пиломатериалов. Рассмотрим использование гидравлических позиционеров и системы ЧПУ положением пил в бревнопильном станке Б2Ц (рис. 125, а). Исполнительными органами являются два одинаковых симметрично установленных позиционера 1, 4, штоки которых связаны с пильными суппортами 2 и 3. Штоковые полости позиционеров постоянно сообщаются с напорной магистралью гидросистемы. Каждый поршень всегда имеет два устойчивых положения. Ход штока каждого позиционера складывается из суммы ходов отдельных поршней. Управление выполнено с использованием двухпози-ционных золотников 5 с электромагнитами УА1 — УА8. При включении электромагнитов с нечетными номерами (УА1, УА3, УА5, УА7) золотники открывают поступление рабочей жидкости в поршневые полости обоих позиционеров, и пилы сближаются на наименьшее расстояние А min = 80 мм. Все последующие положения пил получают комбинациями включения электромагнитов золотников 5. При включении четных электромагнитов (УА2, УА4, УА6, УА8) поршневые полости соединяются со сливом, и штоки раздвигают пилы. При четырех подвижных поршнях каждый из позиционеров позволяет получить 24 = 16 независимых положений выходного штока. Расстояние между пилами задает оператор на пульте управления кнопками SB1 — SB10 (рис. 125, б). Положение пильных суппортов формируется диодной матрицей на полупроводниковых диодах, к выходным шинам которой подключены реле КМ1 — КМ8. Схема коммутаций разомкнутой системы рассмотрена в табл. 8. Аналоговая система числового управления использована в опытном образце трехпильного обрезного станка ЦВД-7 с обратной связью на бесконтактном сельсине. Системы контурного программного управления реализуют непрерывное изменение траектории и скорости движения рабочего органа в функции какого-либо другого параметра (рис. 126). Для этих систем характерна функциональная зависимость управляемого параметра у (координаты инструмента) от управляемого параметра х, т. е. у = f (х). Непрерывное поступ- ление информации в систему управления обеспечивают интерпо- ляторы. Управляющий сигнал интерполятора в системах непрерывного управления представляет собой электрический импульс. Каждый импульс несет информацию об элементарном перемещении управ-
Рис. 125. Принципиальная гидравлическая схема управления положением пил в станке Б2Ц (а) и схема системы числового управления положением пил в станке Б2Ц (б) ляемой координаты. Суммирование этих перемещений соответствующих приращению управляемой координаты,— основная задача системы. Перемещения в зависимости от способа преобразования дискретного управляющего сигнала в непрерывную величину делятся на три группы: шаговые, счетно-импульсные, фазовые.
Шаговые системы контурного управления (рис. 126, а) построены на использовании шагового двигателя 6, у которого поворот выходного вала 7 на фиксированный угол определяется числом электрических импульсов интерполятора, поданных через усилитель 3, делитель импульса 4, кодовый преобразователь 5. Программоноситель — магнитная лента 2. Промышленная система разомкнутого управления шаговым двигателем ПРС разработана ЭНИИМСом и широко применяется в отечественной промышленности. Счетно-импульсные системы (рис. 126, б) относятся к замкнутым. Программа задается на магнитной ленте. Импульсы от интерполятора 1 поступают на вход реверсивного счетчика 9 через схему синхронизации 8. На другой вход поступают импульсы от импульсного датчика обратной связи 12, жестко связанного с исполнительным двигателем 11 и формирующего импульс при каждом элементарном перемещении последнего. Импульсы сравниваются, и разность их поступает на дешифратор 10, который вырабатывает сигнал рассогласования е, пропорциональный разности импульсов, имеющейся в каждый момент времени в реверсивном счетчике. Сигнал ошибки усиливается и поступает через усилитель 3 на приводной двигатель 11, который сводит рассогласование к нулю. Контурные системы управления в деревообработке применяют на фрезерных, а также фрезерно-модельных станках некоторых видов. Фазовые системы непрерывного контурного управления (рис. 126, в) характеризуются суммированием командных импульсов в электронно-фазовом преобразователе 14, который выдает сигнал в виде угла сдвига фазы переменного напряжения относительно опорного сигнала 13. Сравнение сигналов, поступающих из
ления типа СУМ и СУП. В первом случае программоноситель -магнитная лента, во втором — перфолента. В качестве регулируемых приводов применяют электродвигатели постоянного тока с ти-ристорными преобразователями.   Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
. Соотношение задающей s3 и следящей sсл подач обеспечивает значение и направление
= 47°; 3 — высверливание сучка, 
блока 14 и устройства контроля исполнения 12, выполняется в фа-зовом измерителе рассогласования 15, который выдает сигнал по-стоянного тока, пропорциональный ошибке системы 
. Сигналы усиливаются усилителем 3 и поступают на электрический или гид-авлический привод 11. Магнитная лента 2 может включаться двух точках до или после электронно-фазового преобразователя 14. Широкое применение нашли фазовые системы программного управ-