Устройство для управления летучей пилой

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„52079

В 23 D 36/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3886859/22-02 (22) 16.04.85 (46) 23.08.86. Бюл. N 31

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (71) Государственный проектный институт Электротяжхимпроект (72) М.Л.Прудков и И.ФеХомяченко (53) 621.967.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 998017, кл. В 23 D 25/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

И 1072991, кл. В 23 D 25/16, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЛЕТУЧЕЙ ПИЛОЙ, содержащее приводы продольного и поперечного перемещений, задатчик длины, счетчик длины, импульсный датчик перемещения изделия, датчики окончания реза и исходного положения пилы, а также командный блок и блоки продольного и поперечного пепемещений пилы, причем первый выход командного блока соединен с С-входом счетчика длины,1) -вход которого соединен с выходом задатчика длины, блок продольного перемещения содержит цифроаналоговый преобразователь, позиционный регулятор, силовой преобразователь, преобразователь частота-напряжение и элемент сравнения кодов, выход которого соединен с первым входом командного блока, а вход — с выходом счетчика длины и первым входом цифро" аналогового преобразователя, второй вход которого соединен с вторым выходом командного блока, третий выход которого соединен с первым входом силового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом позиционного регулятора, первый вход которого через преобразователь частота-напряжение соединен с выходом датчика перемещения изделия, а второй вход — с выходом цифроаналогового преобразователя, выход силового преобразователя соединен с приводом продольного перемещения пилы, четвертый и пятый выходы командного блока соединены с входами блока управления приводом поперечного перемещения пилы, второй вход командного блока соединен с выходом датчика окончания реза,, третий вход командного блока соединен с выходом датчика исходного положения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области его использования, <2 а именно разрезания иэделий из сорто- щ амн ьамкнутьпс профилей со слепней формой поперечного сечения, оно снабжено импульсньпч датчиком перемепениа пилы, двумя синхронизаторами, генератором синхрочастот, двумя звеньями И и двумя звеньями ИЛИ, при этом первый и второй выходы импульсного датчика перемещения пилы присоединены соответ ственно к первому и второму входам первого звена ИЛИ, к первым входам первого и второго звеньев И соответственно, выход первого звена ИЛИ присоединен к первому входу первого синхронизатора, к второму входу которого присоединен первый выход генератора синхрочастот, выход первого звена

ИЛИ присоединен к вторым входам первого и второго звеньев И, выходы последних присоединены соответственно к первому входу счетчика длины и к первому входу второго звена ИЛИ, к второму входу которого присоединен выход второго синхронизатора, а выход второго звена ИЛИ присоединен к второму

1252079

35

45 входу счетчика длины, и, кроме того, первый и второй входы второго синхронизатора присоединены соответственно

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для мерного реза иэделий из замкнутых сортовых профилей со сложной формой поперечного сечения.

Целью изобретения является расширение области его использования, а именно разрезание иэделий из сортовых замкнутых профилей со сложной формой поперечного сечения.

На фиг ° 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 временная диаграмма ныходных сигналов командного блока; на фиг.3 — блоксхема позиционного регулятора; на фиг.4 — блок-схема командного блока; на фиг.5 — блок-схема синхронизато-. ров; на фиг.6 временные диаграммы сигналов на входах и выходах синхронизаторов °

Устройство (фиг. 1) содержит летучую пилу 1 с приводами 2 и 3 продольного и поперечного перемещений соответственно, импульсный датчик 4 перемещения пилы 1, датчик 5 окончания реза изделия 6. Перемещение иэделия 6 контролируется импульсным датчиком 7 перемещения, установленным перед формовочным станом 8, придающим изделию

6 сложную форму поперечного сечения.

Привод 2 продольного перемещения управляется блоком 9 продольного перемещения, который состоит иэ цифроаналогового преобразователя 10, позиционного регулятора 11, силового преобразователя 12 ° преобразователя 13 частота-напряжение и элемента 14 сравнения кодов, причем выход преобразователя 13 частота-напряжение соединен с вторым входом позиционного регулятора li, вход элемента 14 сравнения кодов соединен с входом цифроаналогового преобразователя 10.

Привод 3 поперечного перемещения управляется блоком 15 поперечного перемещения. Исходное положение летучей пипы 1 контролируется датчиком 16 исходного положения, Работой блоков 9 к датчику перемещения изделия и к нторому выходу генератора синхрочастот. и 15 управляет командный блок 17, имеющий входы 18 — 20 и выходы 2 1 — 25.

Счетчик 26 длины присоединен выходом к входам цифроаналогового преобразователя 10 и элемента 14 сравнения кодов блоков 9 управления. D-вход счетчика 26 длины подключен к эадатчику 27 длины, которым задается мерная длина изделия 6. Счетный вход счетчика 26 длины подключен к выходу звена

ИЛИ 28, а счетный вход (+) счетчика

26 длины подключен к выходу знена И

29. Управляющий г -нход счетчика 26 длины подключен к выходу 21 командного блока 17. Выход 22 последнего подключен к второму входу цифроаналогового преобразонателя 10, выход 23— к второму входу силового преобразователя 12 блока 9 управления, а выходы

24 и 25 — к входам блока 15 управления приводом 3 поперечного перемещения.

Входы 18-20 командного блока 17 подключены к выходу элемента 14 сравнения кодов, датчику 5 окончания реза, датчику 16 исходного положения летучей пилы 1 соответственно.

К первому входу звена ИЛИ 28 подключен выход знена И 30, а к нторому входу звена ИЛИ 28 - выход сннхрониза40 тора 31. К первым входам звеньев И

29 и 30 подключен ныход синхронизатора 32, а к вторым входам звеньев И

29 и 30 — соответстненно первый н второй выходы импульсного датчика 4. Выходы импульсного датчика 4 подключены соотнетстненно к первому и второму входам звена ИЛИ 33, а выход последнего — к первому входу синхронизатора

32. К первому входу синхронизатора 31 присоединен импульсный датчик 37 перемещения иэделия 6, а к вторым входам синхронизаторов 31 и 32 — первый и второй выходы генератора 34 синхрочастот соответственно.

На фиг.l летучая пила 1 показана в положении 35, т. е. в момент окончания отрезания очередной мерной длины Е„ изделия 6. Линия 36 соответ1252079

3 4 ствует положению линии реза на изде- Выход 2 1 блока 17, присоединенный лии 6 в следующем цикле, а исхоДЪому к Q -входу счетчика 26, является выхоположению оси режущего инструмента ле- дом одновибратора 48 ° Выход одновибтучеи пилы 1 — линия 37 ° ратора 49 присоединен к R -входу тригВьмоды импульснoro датчика 4 функ- 5 гера 51. Прямой выход триггера 5! ционирую таким образом, что на первом присоединен к входу усилителя 53 и выходе, который присоединен к первому через выход 22 блока 17 — к втором к второму входу звена ИЛИ 33 и входу звена И 29, входу цифроаналогового преобраэоватеимпульсы имеют место при ходе летучей ля 10. Инверсный выход триггера 5 1 пилы на реэ к положению 35, а на 10 присоединен к входу усилителя 54. втором выходе, который присоединен к Через выход 23 блока 17 выход второму входу звена ИЛИ 33 и входу триггера 52 присоединен к второму звена И 30, импульсы имеют место при входу силового преобразователя 12. возврате летучей пилы 1 в исходное Через вьмоды 24 и 25 блока !7 усили15 тели 53 и 54 присоединены к входам

Позиционный регулятор 11 (фиг.3) блока 15 управления приводом 3 попесодержит предназначенный для оптималь- речного перемещения. ной обработки заданньгх рассогласова- Синхрониэаторы 31 и 32 (фиг.5) имеют аналогичную структуру и rîäåðннй параболический преобразователь

38, вход которого подключен к цифре- gp жат каждый звенья H 55 вЂ, 57 и g -тригЭ аналоговомУ пРеобРазователю 10, сУм- геры 58 и 59, инверторы 60 и 61 и мирующий операционный усилитель 3

30э звено 62 задержки. Первый вход звена резисторы 40, резистор 41 об атной р 1 о ра ной И 55 присоединен к одному из выходов связи и присоединенный параллельно генератора 34 синхрочастот, а второй

Усилителю 39 диод 42, обеспечивающий 25 вход звена И 55 и вход инвертора 60— одностороннюю проводимость последне- к импульсному датчику 7 перемещения го. Входы усилителя 39 подключены че- (для синхронизатора 3 1) или к звену рез резисторы 40 соответственно к ИЛИ 33 (для синхронизатора 32). Выход преобразователю 13 частота-напряжение звена И 55 присоеди е Sприсоединен к -входу триг-, и параболическому преобразователю 38. гера 58 а также к входу и ЗО к входу инвертора 61

Силовой преобразователь 12 содер- и к первому входу звена И 56, к второжит блок 43 регулирования скорости му входу которого и к входу звена 62 привода 2. Входы блока 43 подключены задержки присоединен выход триггера соответственно к выходу операционного 58. Выходы звена 62 задержки и инверусилителя 39 позиционного регулятора тора 6 1 присоединены к первому и вто11, эадатчику 44 скорости обратного рому входам звена И 57 соответственно. хода через управляемый ключ 45 и датчику 46 обратной связи по скорости ду триггера 59, R-вход которого вмеспривода 2. Управляемый силовой эле- те с К-входом тригге 58 ра присоедимент 47 своим входом подключен к вы- иены к выходу инвертора 60 Ин

40 ходу блока 43, а выходом — к приводу выход триггера 59 присоединен к тре2 летучей пилы 1 ° Управляющий вход тьему входу звена И 56 выход котороключа 45 подключен к вьгходу 23 коман- го является выходом си о синхронизатора и диого блока 17. пРисоединен к входу звена ИЛИ 28 (для

Командный блок 17 (фиг.4) содержит синхронизатора 3 1) и к вх

45 и к входу звена И одновибратор 48, одновибраторы 49 и 29 (для синхронизатора 32).

50 с задержкой выходного сигнала, Устройство работает следующим обRS-триггеры 51 и 52 и усилители 53 и разом.

54 Кв ходу 19 блока 17, соединенно- Моменту времени окончания отрезаму с датчиком 5 окончания реза, под- ния очередной длины издел 6

50 изделия соотключены входы одновибраторов 48 и 49 ветствует точка А на диа на диаграмме скороси Я-вход триггера 52. К входу 18 бло- ти продольного перемещения летучей ка 17, соединенного с выходом элемен- пилы 1 (фиг.2). В этот момент по сигта 14 сравнения кодов, подключен S- налу датчика 5 окончания реза командвход триггера 51 через одновибратор ный блок 17 производит следущие опе50 с задержкой выходного сигнала, K рации. входу 20 блока 17, подключенного к Срабатывает одновибратор 48 (фиг.4) выходу датчика 16 исходного положения . и с вьмода 21 выдается импульсами копилы, присоединен R-вход триггера 52. манда на ввод в счетчик 26 от задатраэователя 12 и привода 2 для возврата летучей пилы в исходное положение 37, а с выхода 22 снимается сигнал запрета работы цифроаналогового преобразователя 10. Командой с выхода !5

23 блока 17 включается управляемый ключ 45 в преобразователе 12, которым подключается к входу блока 43 регулирования задатчик 44 скорости обратного хода, 20

Одновременно с реверсом привода 2 по сигналу усилителя 54 с выхода 25 блока 17, подаваемому на вход блока

15, реверсируется для возврата в исходное положение привод 3 поперечного 25 перемещения летучей пилы 1 (с усилителя 53 и выхода 24 блока 17 сигналы при этом снимаются). В процессе обратного хода летучей плиты 1 счетчик

26 длины не прекращает фиксации непрерывно уменьшающегося текущего расстояния L линии реза 36 на изделии 6 до оси летучей пилы 1. Это обеспечивается тем, что к вычитающему входу (-) счетчика 26 непрерывно поступают

35 сигналы импульсного датчика 7 перемещения изделия 6 и сигналы с выхода (-) импульсного датчика 4 перемещения летучей пилы 1. Сигналы датчика 7 проходят через синхронизатор 31 и звено HJIH 28, а сигналы датчика 4 через звено ИЛИ 33, синхронизатор 32, звено 30 и звено ИЛИ 28. Синхрониэаторы 3! и 32 раздвигают во времени сигналы датчиков 4 и 7(фиг.5, времен45 ная диаграмма), так как счетчиком 26 каждый из них может восприниматься только при несовпадении их во времени, При этом текущее число на выходе счетчика 26 соответствует расстоянию

К =L.„- т. — Е„, (1)

50 где 1 — текущее перемещение иэделия

6; „ — текущее перемещение летучей пилы 1.

Несмотря на то, что при обратном ходе пилы 1 перемещения изделия 6 и пилы 1 f„ направлены встречно, в счетчик 26 они вводятся с одинаковыми

S 1252079 Ь знаками, так как при этом ось пилы 1 сближается с линией реза 36 на иэделии 6, т, е ° расстояние L уменьшается.

В момент времени F (фиг.2) датчик 16 исходного положения пилы подает сигнал на вход 20 командного блока 17 для останова летучей пилы 1 в исходном положении 37. При срабатыдается команда реверса силового преоб-!р вании датчика 16 отключаются триггер

52 блока 17 (фиг.4) и ключ 45 в блоке 12 (фиг.3) от блока 43 отключается задатчик 44 скорости обратного хода, привод 2 замедляется и останавливается в исходном положении 37, При этом выход усилителя 39 позиционного регулятора 11 остается нулевым, так как сигнал на входе усилителя 39 со стороны счетчика 26 дБ превышает сигнал со стороны датчика 7 и преобразователя 13 частота-напряжение Б„, проводимость усилителя 39 при этом нулевая. В момент времени В (фиг.2) привод 2 останавливается. Высокая точность останова оси летучей пилы 1 ! в положении 37 не требуется, поскольку датчиками 4 и 7 непрерывно фикси,руется текущее расстояние L (1) между линией реза 36 на изделии 6 и осью летучей пилы 1 независимо от места нахождения последней.

В процессе перемещения изделия 6 уменьшается выходной сигнал 1, (1) счетчика 26 длины и соответственно уменьшастся выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 10.

Иа участке диаграммы R — Г (фиг.2) сигнал oU превышает на входе позиционного регулятора !! задающий сигнал U преобразователя 13 частота-напряжение, соответствующий скорости перемещения изделия 6. Но как и на участке b -В позиционный регулятор 11, имеющий однополярный выход, не пропускает сигналы отрицательной полярности на вход силового преобразователя 12, и задание скорости последнему остается нулевым.

В момент времени Г (фиг.2) расстояние Е (1) уменьшается настолько, что сигнал л(! уравнивается с сигналом U,„ и при дальнейшем перемещении иэделия

6 становится меньше сигнапа U„. Появляется задающий сигнал скорости на входе блока 43 регулирования силового преобразователя 12, привод 2 начинает разгоняться, отрабатывая с помощью датчика 46 скорости задающий сигнал

U„-л(! на входе позиционного регулятора 11.

7 1252079 8

При разгоне летучей пилы 1 в нап- ды синхронизаторов 31 и .32 (фиг.5) равлении движения изделия 6 ось пилы подаются от генератора 34 синхрочас1 начинает удаляться от линии реза 36 тот две серии синхронизирующих часна иэделии 6. При этом происходит пе- тотных сигналов, сдвинутых между со- реключение сигналов датчика 4 с его бой по фазе на 180 эл. град., т. е. выхода (-) на вход (+) и соответствен- раздвинутые во времени. Частота но звеньями И 29 и И 30 с входа (-) синхранизйрующих сигналов генератора на вход (+) счетчика 26 (цепь синхро- 34 значительно превышает частоту сигнизатор 32 — звено И 29). Текущее налов датчиков 4 и 7 (в 5-10 раз) ччсло L на выходе счетчика 26 начина- 10 (фиг.5, временная диаграмма). ет соответствовать выражению При первом < овпадении во времени =т. -1 + < О h 1 (2) импульсов синхрочастоты генератора 34 так как направление f изменяется на и датчика 7 на входах синхронизатора противоположное. Однако текущее пере- 31 либо датчика 4 (через звено ИЛИ мещение 1 . превьппает перемещение 1„, 15 33) на входах синхронизатора 32 сратак как скорость 0„ иэделия 6 пре- GRTbtBBE триггер 58, так как при этом вьппает скорость 0„ пилы i, и поэтому исчезает сигнал с запрещающего выхода расстояние L (2) непрерывно уменьша- инвертора 60. Поскольку триггер 59 ется. еще не включен и имеется сигнал на

В момент времени Д (фиг.2) проис- ц его инверсном выходе, появляется имходит совмещение оси летучей пилы 1 с пульс на выходе звена И 56, который линией реза 36 т. е, асстояние расстояние 1. (2) совпадает во времени с импульсом синстановится нулевым, соответственнэ ну- хрочастоты генератора 34. Этот одинолевым становится сигнал п0 на входе чный импульс является выходным сигнапозиционного регулятора 11, и скоростьу лом синхронизатора 31(32) соответого хода ту и пи

1 уравнивается со скоростью U„ изделия или 4 При исчезн ен ри исчезновении импульса син6. При этом на выходе элемента 14 хрочастоты появляется сигнал на вьгхосравнения кодов и на входе 18 команд- де инветора 61, и при включенном ного блока 17 появляется сигнал. По M триггере 58 включается И включается через звено И этому сигналу с некоторой выдержкой 57 триггер 59 снимая ра снимая разрешение на времени одновибратора 50, которая прохождение сигналов через звено И обеспечивает отстройку от возможных осле окончания импульса датчика перерегулирований скорости U„ пилы 1э 7 или 4 появляетс и появляется сигнал на выходе срабатывает триггер 51 блока 17, и на инвертора 60 и откл ч его выходе, а также на выходе 22 бло 58 и 59. Затем цикл повторяется. Звека 17, появляется команда запрета ра- ном 62 задержки пре т задержки предотвращаются ложботы цифроаналогового преобразователя ные срабатывания триггера 59, если вкщрчается быстрее, чем

10, а на выходе усилителя 53 и выходе триггер 58 вкгцоча б

24 блока .17 — команда включения при- исчезает сигнал с выхода инвертора 61

10 вода 3 поперечного перемещения режуще- (т. е. исключает состязания). Благого устройства летучей пилы 1 для от- даря сдвчгу на 180 фаз синхрочас езания заданной длины L изделия 6. тот генератора 34 исключается сов

А () сключается совпамомент времени (фиг.2) рез закан- дение во .времени выходных сигначов чивается, срабатывает датчик 5 окон- синхронизаторов 31 и 32. чания реза, и цикл работы устройства Таким образ м повторяется. аким о разом, дополнением извест.ного устройства импульсным датчиком

Переключение сигналов датчика 4 с перемещения пилы, синхронизаторами, входа (-) на вход (+) счетчика 26 ! генератором синхрочастот, звеньями И производится звеньями И 30 и 29 бла- н ИЛИ расширяется область использовагодаря подаче на их входы, кроме вы- ния пред ния предлагаемого устройства, а именходных сигналов синхронизатора 32 но появляется возможность применения также сигналов датчика 4 соответствен- его для разрезания иэделий из сортоно (-) для хода Назад" и (+) для хо- вых замкнутых вых замкнутых профилей со сложной да Вперед, На синхронизирующие вхо- формой попере н поперечного сечения.

1252079

Фиг.1

©иг.2

17

Г 1 !

23 б з

13

Г 1

1., .3

7l

1С

lc 1

{ 19 пР

OI

5 ( ) 1252079

Фиг. 3

1 ra Е)

С

Г Ч

1С/

-!н 1 и

Гд(29)

Г 1

LJ

1252079

Ж

7

Фс1

У )

9 (Ч

Ъ

32

Фиг 6

Составитель А.Сергеев

Репактов И.Шелла .Texpep . Бонкало Корректор Т. Колб

Заказ 4568/14 Тирах 1001 Подписное

РНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4