ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Простая командная система управления из "Основы автоматизации технологических процессов в машиностроении " Чтобы уменьшить нагрузку элементов, обеспечивающих заданную программу управления, применяют разделенные системы. К таким системам относится простая командная система управления, структурная схема которой приведена на фиг. 7, а, причем источник энергии для простоты не показан. [c.19] Основным признаком системы управления является наличие командоаппарата — носителя программы, которая задается станку или нескольким станкам. Командоаппарат в заданной последовательности подает с помощью кулачков или другим способом команды исполнительным органам узла управления. Исполнительные органы могут быть механическими, электрическими, пневматическими, гидравлическими. [c.19] При каждом угловом положении распределительного вала командоаппарата один или несколько его кулачков нажимают на какие-либо из клапанов 14—19. Клапаны открывают доступ воздуху к воздухораспределителям 36—41. Так, например, при открытом клапане 14 воздух поступает по каналу 56 в верхнюю полость воздухораспределителя 36. Поршень 57 с золотником 58 смещается вниз, открывая доступ сжатому воздуху в нижнюю полость пневмоцилиндра 43. Его поршень 59 идет вверх — происходит движение какого-либо исполнительного органа станка или целой автоматической линии. [c.22] На рассматриваемой схеме недостаточно ясен принцип работы воздухораспределителя. Учитывая, что в настоящее время системы пневмоавтоматики получают все более широкое распространение благодаря своей простоте по сравнению с гидравлическими, познакомимся с устройством воздухораспределителя ближе. В положении, показанном на фиг. 9, а, сжатый воздух из магистрали поступает через отверстие Г во внутреннюю полость корпуса воздухораспределителя 1. Отсюда через отверстие А воздух попадает в левую полость пневматического цилиндра 4, заставляя поршень со штоком двигаться вправо. Воздух из правой полости цилиндра 4 проходит через отверстие В в полость, образованную золотником 5, и далее через отверстие Б удаляется в атмосферу. [c.22] что порщень 9 занимает крайнее левое положение. Это происходит потому, что давление в полостях Л п М отсутствует, обе они соединены с атмосферой, а силы, действующие на поршень 9 со стороны сжатого воздуха, находящегося в корпусе, неодинаковы. Сравнивая площади торцовых поверхностей поршня S) и 5г, видим, что площадь Si больше, чем площадь 5г, а значит и сила, стремящаяся сдвинуть поршень влево, больше, чем сила, действующая слева направо. Поэтому поршень с золотником и сдвинуты влево. [c.23] Такая конструкция воздухораспределителя использована в схеме описанного выше командоаппарата. На стержни управляющих клапанов там воздействуют кулачки командоаппарата. [c.24] Благодаря разделению функций подачи команд на управление и их выполнение, простая командная система может обеспечить более высокую точность выполнения заданной программы, чем командно-приводная система управления. Командоаппарат выполняющий роль программоносителя, может быть выполнен в виде легкого диска или системы дисков с легкими сменными или переставными кулачками, так как его задача состоит толька в подаче серии команд, командных импульсов небольшой мощности. Выполняется команда силовым приводом, который может иметь любую потребную мощность. [c.25] В отличие от командно-приводной системы управления, командоаппарат более универсален, так как позволяет быстро изменять программу управления. Появляется возможность быстрой переналадки станков на обработку других изделий. Кулачки командоаппарата, служащие для подачи команд, могут переставляться. Они проще в изготовлении, чем кулачки командно-привод-ной системы. Стоимость переналадки системы управления поэтому снижается. Командоаппарат может иметь несколько дисков,, принципиально любое количество кулачков и управлять целой группой исполнительных органов одного станка, несколькими станками и даже целой автоматической линией. Таким образом, обеспечивается централизованное автоматическое управление в функции времени. [c.25] Такие устройства могут останавливать всю систему, если обнаружится неисправность какого-либо элемента. Однако система управления будет сложнее, стоимость ее выше и обслуживание труднее. [c.26] Заданная последовательность действия надежно обеспечивается другой системой управления — простой командной децентрализованной системой последовательного действия. Как видно из схемы, приведенной на фиг. 11, основная особенность этой системы состоит в том, что она является путевой. Команды на управление подаются не в функции времени, как в системе, рассмотренной выше, а в функции пути, пройденного исполнительными органами машины или системы машин. Путевая система управления обеспечивает строго последовательную работу исполнительных органов. Команду на изменение направления или характера своего движения или движения другого исполнительного органа подает сам исполнительный орган машины. [c.26] Путевые системы управления широко применяются в тех слу- чаях, когда нужно обеспечить строгую последовательность действия большого числа исполнительных органов, например разнообразных механизмов автоматической линии. При этом не требуется установки дополнительных устройств, контролирующих положение отдельных исполнительных органов. При остановке какого-нибудь органа из-за неисправности вся система также автоматически прекращает работу. [c.26] Простая схема путевого управления, построенная с применением знакомых нам приборов, показана на фиг. 12. Шток пневмоцилиндра 4 заканчивает ход влево. Сжатый воздух поступает через воздухораспределитель 5 в полость Б пневмоцилиндра. [c.27] Воздух ИЗ полости А выходит через золотник и отверстие В в атмосферу. В момент, показанный на схеме, наконечник 2 штока нажимает на шток путевого клапана 1, открывая доступ воздуху из магистрали через клапан 1 в полость Г воздухораспределителя. Поршень 6 с золотником смещается вправо. Теперь сжатый воздух пойдет в полость А пневмоцилиндра, а из полости Б отработанный воздух пойдет в атмосферу через золотник и отверстие В. [c.27] Последует ход штока пневмоцилиндра вправо до тех пор, пока наконечник 2 не нажмет на клапан 5 и не произойдет новое переключение направления хода штока. [c.28] Путевая система управления успешно применяется при авто-ллатизации универсальных станков, обеспечивая заданную последовательность действия различных устройств. Так, например, можно простыми средствами осушествить управление загрузкой заготовки, ее закреплением, подводом и рабочим движением инструмента, отводом инструмента, освобождением обработанной детали и т. д. [c.28] Рассмотрим пример использования путевой системы управления при автоматизации универсального токарного станка (фиг. 13). Автоматизация осуществлена на Ижевском машиностроительном заводе. Токарный станок устаревшей конструкции модернизирован и превращен в автомат, предназначенный для выполнения следующих операций подрезки торца, зацентровки и отрезки деталей из пруткового материала. Его можно использовать и для разрезки труб. При модернизации установлены механизм подачи прутка или труб 6 и автоматический патрон 4 с приводом от пневмоцилиндров, расположенных на коробке скоростей станка 5 механизм упора заготовки 2 задняя бабка с пневмо-тидравлическим патроном 1 для подачи осевого инструмента — центровочного сверла механизм поперечной подачи 3 пневмоцилиндр для управления механизмом поперечной подачи 7. [c.28] На фиг. 14 показаны пневмогидравлическая и электрическая схемы станка. Одинаковые механизмы на схеме и общем виде станка обозначены одними и теми же номерами. [c.29] После отрезки кулачок 11, закрепленный на конце валика копира, нажимает на шток микропереключателя МП2, замыкая его контакты. В этот момент пинОль задней бабки находится в крайнем правом положении и микропереключатель МП6 тоже замкнут. Благодаря этому включается промежуточное реле Р2. Реле Р2 ставится на самопитание, включает электромагнит управления упором и пинолью ЭУП и электромагнит ЭФ управления фрикционной муфтой механизма поперечной подачи. [c.29] Сжатый воздух через пневмокран Яз поступает в пневматический цилиндр 7. Муфта расцепляется, и механизм поперечной подачи отключается. Через пневмокран Я1 сжатый воздух подается в цилиндр управления зажимом заготовки /2 и в цилиндр упора 2. Шток пневмоцилиндра 12 идет вправо, микропереключатель М.П1 разрывает цепь пускателя Я, вращение щпинделя прекращается, патрон раскрывается. Одновременно сжатый воздух, попадающий в верхнюю полость пневмоцилиндра упора 2, заставляет щток вместе с упором выдвинуться на линию центров станка. [c.31] Когда шток цилиндра 12 подходит к крайнему правому положению, упор У1 нажимает на рычаг Р управления пневматическим клапаном 14, поворачивая его вправо. Сжатый воздух проходит в правую полость пневмоцилиндра 13, и механизм подает заготовку вправо до упора. При подходе ее к упору замыкается микропереключатель МПЗ, и при включенном переключателе МП5 включается промежуточное реле РЗ. Через нормально закрытый контакт оно разрывает цепь реле Р2 и отключает его. Одновременно выключается электромагнит ЭУП. Сжатый воздух через клапан П поступает в правую полость цилиндра 12, его шток идет влево, заставляя патрон 4 зажать заготовку. Упор У и закрепленный на штоке, замыкает контакт МП1 (тем самым включается пускатель Я и электродвигатель станка), а упор У2 поворачивает рычаг Р пневмоклапана 14. Механизм подачи заготовки подготовляется к следующему рабочему циклу. При включенном пускателе замыкается цепь электромагнита ЭС, который перемещает вверх золотник пневмокрана Яг и соединяет верхнюю полость масляного бака 15 с атмосферой. Так как электромагнит ЭУП уже был выключен, то шток пневмоцилиндра упора идет вверх и в крайнем положении нажимает на клапан, через который начинает поступать воздух в правую полость пневмогидравлического цилиндра пиноли задней бабки 1. Из левой полости масло свободно перетекает в бак 15, и пиноль получает быстрый ход влево. При своем движении пиноль замыкает контакты МП4, включается электромагнит ЭПД, переключающий дроссель 16. Начинается замедленная — рабочая подача. В конце хода, когда сверление закончено, пиноль нажимает на микропереключатель МП5. Отключается реле РЗ и электромагниты ЭС, ЭПД и ЭФ. Сжатый воздух подается в масляный бак, вытесняя из него масло. Под давлением масла пиноль отходит вправо. Цилиндр 7 соединяется с атмосферой, включается фрикционная муфта механизма поперечной подачи. Суппорт с резцом идет вперед, отрезая Деталь. Цикл повторяется. Когда пруток израсходован полностью, микропереключатель МПЗ после срабатывания механизма подачи прутка не включается, и станок останавливается. [c.31] Вернуться к основной статье