СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАШИН-АВТОМАТОВ
Для управления движением рабочих органов машин-автоматов применяют следующие устройства:
1) копиры,
2) следящие приводы,
3) числовые программные устройства, г
4) самонастраивающиеся системы.
Системы управления машинами-автоматами реализуют определенные заранее разработанные программы с помощью различных устройств—механических, электрических, гидравлических, пневматических, электронных и комбинированных, используя при этом управление по параметру перемещения рабочих органов машин-автоматов или по параметру времени.
Системы управления по перемещениям. Управление от копиров. Управление движением подачи рабочего органа машины-автомата, действие которого отличается циклическим повторением однотипных операций простой структуры, может быть достигнуто применением простейшего копировального устройства. Так, управление движением режущих инструментов-резцов, фрез, шлифовальных круюв может быть обеспечено устройством, схема которого приведена на рис. 14.5. 262
Рис. 14.5, Схема кони рока п. иого
устройства управления скшком-авю — матом:
/ —резец; 2 изделие; 3 — копир; 4 — роликовый щуп; 5 — каретка; 6 направляющие
Движение подачи резца, с помощью которого обрабатывается поверхность изделия при его вращении, обеспечивается слежением профиля копира роликовым щупом, жестко связанным с кареткой сш 1 автомата несущей резец. Каретка перемещается по направляющим. Недостаток механических копировальных устройств — быстрое изнашивание поверхности копира и щупа вследствие действия на них значительных нагрузок, что сужает область их применения.
Следящий пр>- од. При более сложном движении рабочих органов машин-автома > ов управление ими по параметру перемещения достигается «следящим приводом». На рис. 14.6 приведена схема одного из таких устройств. • Устройство предназначено для управления движением подачи фрезы, обрабатывающей криволинейную поверхность изделия, при помощи гидроцилиндра. Последний жестко связан со столом, получающим принудительное движение подачи s вдоль направляющей, по которой перемещается ползун, соединенный со штоком поршня. Требуемое положение стола, а следовательно, фрезы относительно изделия достигается с помощью копира и щупа — золотника с роликом. При движении сюда золотник перемещается в направлении продольной оси штока-щупа и соединяет гидроцилиндр с насосной системой, нагнетающей жидкость в соответствующую полость гидроцилиндра. Таким образом происходит установка стола, несущего фрезерную головку на требуемом рассгоянни от направляющей для повторения на обрабатываемом изделии профиля копира.
Гидроцилиндр описанной системы следящего привода называют исполнительной частью, а гидрозолотник — управляющей или зада — ■ ющей частью устройства. Недостаток этого способа управления — некоторое запаздывание движения инструмента относительно движения щупа, а также возможные колебания стола. Их уменьшение достигается рациональным конструированием устройства при обеспечении необходимой точности обрабо1ки поверхности изделия. Преимущество гидрокопировального устройства по сравнению с механическим состоит в разгрузке копировального устройства, а следовательно, в большей долговечности и точности действия.
6 |
, g fg * . nn/hji, /-aN |
■Ж. |
Рис. 14.6. Схема следящего привода; 1 — изделие; 2 — фреза; 3—гидроцилиндр; 4 —поршень; 5 — шток; б— направляющая; 7 с | ол; Я—щуп-золотник с роликом; 9— копир
Числовое программное управление. Копировальные устройства имеют общий недостаток — необходимость изготовления новых копиров при переходе на обработку новых, видов изделий. Управление машинами-автоматами с использованием числового программного управления осуществляется значительно проще путем сообщения перемещений исполнительным органам с помощью информационных чисел или числа шагов шаговых дигателей, которые при этом виде управления применяются для движения рабочих органов. Обрабатываемая деталь ‘ получает главное дижение от специального привода.
Системы управления по параметру времени. В машинах-автоматах часто реализуется много технологических и вспомогательных операций, причем последовательность их целесообразно планировать во времени. Поскольку машины-автоматы действуют циклично, за промежуток времени удобно принимать длительность цикла. При этом составляют так называемую циклограмму, на которой наглядно в зависимости от параметра времени или соответствующего угла поворота равномерно вращающегося входного звена механизма представляют последовательность операций, отображают рабочие и холостые ходы и паузы в движении исполнительных звеньев, а также совмещение операций. Различают циклограммы прямоугольные, линейные и угловые.
Обеспечение последовательности рабочих операций, отображаемых циклограммами наиболее просто достигается кулачковым распределительным валом, на котором устанавливаются кулачки, управляющие по времени движением отдельных механизмов или рабочих органов. Профили кулачков проектируются с учетом требований плавности действия механизмов, допустимого совмещения их отдельных движений и др.
В отличие от простых кулачковых распределительных валов кулачковые командоаппараты могут быть использованы для воздействия на переключатели, с помощью которых вводятся в действие сервоприводы отдельных рабочих органов или механизмов. Система командоаппаратов применяется тогда, когда приведение в действие
[[рабочих органов или механизмов машин-автоматов непосредственно [foT кулачков распределительного вала сопряжено с возникновением [значительных усилий, интенсивным изнашиванием деталей и др.