Патент на изобретение №2251029

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДВУЗНАЧНЫЙ ТАНДЕМ ЗОЛОТНИКОВ С ЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИЕЙ “ТО…, ТО”

(57) Реферат:

Устройство предназначено для управления машинами и механизмами с гидравлическим и пневматическим приводами. Разделительный двузначный тандем золотников с функцией “то…, то…” содержит два золотника, к входам одного из которых присоединяют только сигналы со знаком плюс, а к входам другого – только со знаком минус, а с выходов – перекрестными параллельными линиями образованы пары разнозначных линий, присоединяемых к линиям управления распределителей взаимозависимых пневмо- или (и) гидроприводов, поочередно работающих то один, то другой в соответствии с логикой системы управления. Технический результат – повышение точности управления. 5 ил., 3 табл.

Изобретение относится к машиностроению, использующему в производстве приспособления, машины и механизмы с пневматическими и гидравлическими приводами, управляемыми логическими элементами в функции пути, времени и давления.

Известны одинарные пневмо- и гидрораспределители потоков сжатого воздуха или гидрожидкости высокого давления 3/2, 5/2 и 4/2, 4/3 с памятью, где в числителе дроби обозначено число линий (входов-выходов) в корпусе золотника, а в знаменателе – число позиций, которые может занимать золотник при переключении то вперед, то назад по сигналам от элементов автоматики: путевых клапанов (“пилотов”) ДА, НЕ при управлении в функции пути, клапанов последовательности (очередности) при управлении в функции давления (по технологическому параметру) или от таймера в функции времени, а также по командам логических элементов И, ИЛИ “память” (триггер) принципиальных схем управления. Одинарные распределители могут быть сгруппированы в пару (4/2×2), (3/2×2), переключаемую одновременно одной параллельной командой. Однако недостатком одинарных и парных распределителей является невозможность встроить их логически в следящую замкнутую систему обычными элементами автоматики, например, для формирования знака хода трех взаимно перпендикулярных линейных приводов манипулятора адаптивного робота (см., например, патенты RU №2208513 и №2224637).

Для простого контурного слежения по двухкоординатной плоской траектории хода рабочего органа адаптивного пневмогидравлического робота поперечная подача к ней меняется на продольную, что требует перемены направления хода рабочего органа то по одной, то по другой координате с поворотом по углу “на ребро”. Ход рабочего органа по межкоординатному плоскому наклону “на ребро” траектории слежения по углу возможен с его подачей одновременно двумя приводами. Из них один – доминантный, величина вектора подачи которого пропорциональна cos, а второй – дополнительный, вектор скорости подачи которого пропорционален sin.

А для пространственно-контурного слежения со склонением плоской траектории слежения в глубину декартова пространства по углам или с постоянным уклоном ход рабочего органа только по одной координате, например Z, происходит с подачей одновременно двумя приводами: одного – доминантного – с вектором скорости, пропорциональным cos_z меридионального направления, а другого – дополнительного – с вектором скорости, пропорциональным sin_y, направленным в глубину декартова пространства. Аналогично при широтной направленности (х) хода рабочего органа по постоянному углу из двух приводов суммарного вектора подачи один – доминантный – с вектором скорости, пропорциональным cos_x, а второго – sin_y, также направленным в глубину декартова пространства.

Если же углы и переменны, т.е. помимо плоской кривизны “на ребро” имеется волновая кривизна траектории слежения в меридиональном направлении (по переменному углу ) и в широтном направлении (по переменному углу ), то такое слежение является глобулярным. Оно требует применения гироскопа со встроенным рабочим органом. В гироскопе (патент RU №2221689) четыре приводных оси с угловыми пневматическими и фазовыми гидравлическими датчиками направления и скорости хода линейных (поименованных осями декартова пространства – X, Y и Z) и поворотных (поименованных углами поворотов осей гироскопа – , , , ) гидроприводов. Приводные оси гироскопа имеют назначение: главная ось – “чистого вращения” по углу , всегда перпендикулярная плоскости контура (или касательной к выпуклости контура) слежения, ось нутаций по углу и ось прецессий по углу , четвертая ось – манипулирования нормалью технологического инструмента рабочего органа по углу относительно касательной к волновой кривизне траектории слежения со склонением то по переменному углу , то по переменному углу .

Предлагаемые распределительные тандемы (-4/2+4/2) и (-3/2+3/2) позволяют встраивать в пневмогидравлическую следящую систему необходимую логику управления и устранить указанный выше недостаток. Так, тандем (-4/2+4/2) распределяет сигналы подач рабочего органа то “поперечно” (вперед-назад), то “продольно” к одинарным распределителям гидроприводов взаимно перпендикулярных пар линейных приводов контурного слежения, определяя соответственно доминантный привод подачи рабочего органа по знаку сигнала плюс и минус двух угловых пневмомуфт-датчиков Mz или/и Мх (фиг.1а) направления хода линейных приводов на главной гироскопической оси , а направление хода второго – дополнительного – линейного привода Y в парах XY и YZ склонений по углам и определяет другой двузначный тандем (-3/2+3/2) – по знакам пневмомуфт-датчиков М на оси нутаций () и М на оси прецессий () гироскопа. Третий – гидропривод-корректор – к двум взаимно перпендикулярным парам гидроприводов (см. табл.1 и 2) – при трехкоординатной глобулярной подаче рабочего органа – переменный (меридионального или широтного направления) определяет пневмомуфта-датчик М₃ на главной гироскопической оси с выходов диффиренциального переключателя ДП4/2 (фиг.2а) и соответственное подключение фазовых гидродатчиков в гидрорезольверах логического гидроблока (патент RU №2224636).

Тандем (-4/2+4/2) использован при перемене плоскости слежения с вертикальной XOZ на горизонтальную XOY (и наоборот) – см. патент RU №2224637 и табл.2 (для рокировки дополнительных и корректирующих гидроприводов Y и Z).

Тандем (-3/2+3/2) обратного подключения используется для быстрого реагирования на вероятность столкновения инструмента с изделием при установочной поперечной подаче “вперед” за счет быстрой смены малой скорости дополнительного привода: то Y в плоскости XOZ, то Z в плоскости XOY на быструю маршевую скорость.

Техническим результатом изобретения является автоматическое определение в системе не только знака направления хода взаимозависимых линейных приводов, но и величин, слагающих суммарный вектор скорости рабочего органа. Соосная блокировка распределителей 4/2 и 3/2 компактнее одиночных вариантов и в монатже, и в принципиальных схемах.

Указанная цель достигается тем, что распределительный двузначный тандем золотников с логической функцией “то…, то…”, содержащий в системе управления два золотника с памятью 4/2×2 и 3/2×2, переключаемых одновременно влево или вправо одной параллельной командой от одного или двух логических элементов, снабжен блоком двух золотников (-4/2+4/2) или (-3/2+3/2), у которых парные входы к первому золотнику предназначены для сигналов плюс и плюс, а к второму – минус и минус от двух логических элементов системы управления, каждый – с парой разнозначных выходов, причем у тандема (-4/2+4/2) к левой линии выходов первого золотника со знаком плюс перекрестно в параллель ей проведена линия со знаком минус также от левой линии выходов второго золотника, а правая линия выходов первого золотника со знаками плюс аналогично перекрестно подведена в параллель с правой линией выходов второго золотника со знаком минус, образуя две пары разнозначных линий, подключаемых к парам двух линий торцевого управления распределителями двух приводов с возможностью взаимозависимой работы то одним, то другим приводом; у тандема (-3/2+3/2) прямого подключения, когда у первого золотника пара входов со знаками плюс и плюс, а у второго золотника – со знаками минус и минус, одинарными выходами первого и второго золотников образованы две разнозначные линии присоединения к паре торцевых линий управления распределителя одного привода с ходом в зависимости то от одного, то от другого логического элемента системы управления, а в случае обратного подключения, когда к двум одинарным входам подключена пара разнозначных линий одного логического элемента, к выходам – плюс-плюс и минус-минус подключена перекрестная схема соединения с распределителями двух приводов по аналогии с тандемом (-4/3+4/2) с возможностью поочередной работы то одному, то другому приводу в зависимости от состояния одного логического элемента системы управления.

При рассмотрении сущности изобретения следует иметь в виду, что:

– термин “изгиб “на ребро”” – это, например, изгибы на угол плоского штампованного фланца оконного проема, а термин “волновая кривизна” – как изгибы ленты отбортовки фланца оконного проема по некоторым радиусам в глубину декартова пространства (например, ленты отбортовки оконного проема – кузова легкового автомобиля) по углам меридионально, по углам широтно,

– простым контурным слежением является ход рабочего органа, встроенного в четырехосный гироскоп патент RU №2221689, вдоль плоской траектории параллельно фронтальной плоскости слежения,

– фронтальной плоскостью слежения названа плоскость декартова пространства, на которую проецируется наибольшая часть траектории слежения,

– пространственно-контурным является слежение по плоской траектории с одним или двумя постоянными уклонами на и от плоскостей декартова пространства,

– глобулярным слежением является ход рабочего органа по пространственному контуру с изгибом “на ребро” по углу траектории слежения и переменными уклонами: меридионального направления с нутациями на переменный угол или/и широтного направления с прецессиями на переменный угол ,

– нормалью технологического инструмента рабочего органа является перпендикуляр к касательной волнового изгиба траектории слежения на угол или/и угол . При контурном слежении нормаль технологического инструмента параллельна главной гироскопической оси, а отклонение ее перпендикулярности к касательной волнового изгиба на угол равно нулю,

– начальным названо положение, при котором одни оси гироскопа параллельны, а другие перпендикулярны плоскостям декартова пространства.

На фиг.1а показан блок золотников (-4/2+4/2) в виде двух отдельных распределителей 4/2, управляющий взаимно перпендикулярной двухкоординатной парой гидроприводов (Z) 7 и (Х) 9 простого контурного слежения без уклонов от плоскостей декартова пространства (с возможностью поворотов главной гироскопической оси на угол – см. табл.1).

На фиг.1б – тот же блок золотников в виде тандема соосных золотников распределителей 4/2.

На фиг.2а показан блок золотников (-3/2+3/2) в виде двух отдельных золотников прямого подключения, управляющий дополнительным гидроприводом (Y) 20 в двухкоординатных взаимно перпендикулярных парах пространственно-контурного и глобулярного слежения (с постоянным или переменным уклоном по углу или – см. табл.1).

На фиг.2б – тот же блок золотников в виде тандема двух соосных золотников 3/2.

На фиг.3 приведена схема обратного подключения тандема (-3/2+3/2) к двум распределителям, управляющего поочередно то поворотным приводом (ГД ) 26, то (ГД ) 28.

На фиг.4 показана часть принципиальной схемы двухфронтального логического пневмоблока управления тремя линейными приводами с применением трех тандемов: двух (-4/2+4/2) и одного (-3/2+3/2).

На фиг.5 показана часть пневмогидравлической системы управления с использованием обратной схемы подключения тандема (-3/2+3/2) для управления быстрым антиударным реагированием на геометрические возмущения.

Представленная на фиг.1а принципиальная схема распределительного двузначного тандема (Т) 1 (-4/2+4/2) (выделен жирными линиями) собран из двух золотников (П1) 2 4/2 и (П2) 3 4/2 и показан в начальном положении в готовности к установочной поперечной подаче “вперед” рабочего органа к траектории слежения. К входам корпуса золотника (П1) 2 присоединены две линии со знаком плюс – одна от углового датчика (Mz) 4, а другая от датчика (Мх) 5. У датчика (Mz) 4 один выход со знаком плюс в начальном положении нормально открыт, т.е. связан с каналом сжатого воздуха, а второй выход – с каналом, открытым в атмосферу. К выходам корпуса золотника (П2) 3 присоединены две линии со знаком минус от соответствующих выходов датчиков (Мх) 5 и (Mz) 4. Обa выхода датчика (Мх) 5 заблокированны в начальном положении. (Pz) 6 гидрораспределитель гидропривода (Z) 7, a (Px) 8 – гидрораспределитель гидропривода (Х) 9.

К торцам золотников (П1) 2 и (П2) 3 подключены параллельно линии управления “поперечно” и “продольно” от логической системы управления. Левый выход золотника (П1) 2 со знаком плюс присоединен к левой линии управления одинарного распределителя (Pz) 6, а правая линия управления распределителя (Pz) 6 через правый вход и выход золотника (П2) 3 со знаком минус присоединена к соответствующему входу датчика (Mz) 4 (со знаком минус).

Второй выход золотника (П1) 2 со знаком плюс перекрестно соединен с линией управления второго распределителя (Рх) 8, имеющего знак плюс. Противоположный торец (Рх) 8 соединен с левым выходом (П2) 3, присоединенным к линии выхода датчика (Мх) 5 со знаком минус.

Таким образом определено направление хода рабочего органа робота из начального положения пока не подан сжатый воздух к угловым датчикам на главной оси гироскопа.

Аналогичный распределительный двузначный тандем с логической функцией “то…, то…” представлен принципиальной схемой на фиг.2а (выделен жирными линиями). Тандем (Т1) 10 (-3/2+3/2) собран из двух золотников (П3) 11 3/2 и (П4) 12 3/2 и показан в начальном положении в готовности к поперечной подаче рабочего органа к траектории слежения.

К входам корпуса золотника (П3) 11 присоединены две линии со знаком плюс: одна со знаком плюс от углового датчика (М) 13 с гироскопической оси прецессий в широтном направлении, а другая со знаком плюс от углового датчика (М) 14 с гироскопической оси нутаций в меридиональном направлении.

Со знаком минус от этих же угловых датчиков две линии соответственно присоединены к входам корпуса золотника (П4)12. Одинарными выходами золотников (-3/2) и (+3/2) образованы две разнозначные линии, присоединенные к торцевым линиям управления одинарного распределителя (Ру) 19 второго – дополнительного – привода (Y) 20 в парах линейных гидроприводов (Х) 9 – (Y) 20 и (Y) 20 – (Z) 7 (табл.1) хода рабочего органа по следящей траектории в глубину трехмерного декартова пространства. Оба угловых датчика – (М) 14 и (М) 13 – в начальном положении заблокированы.

К торцам золотников (П3) 11 и (П4) 12 подключены параллельно линии переключения тандема (Т1) 10 от углового датчика [М3()] 15 (через его клапаны (ИЛИ 1) 16 и (ИЛИ 2) 17, задающего сигнал плюс или минус направления склонения хода рабочего органа по второй координате в трехмерном пространстве робота дополнительным приводом (Y) 20, причем это подключение выполнено через дифференциальный клапан (ДП) 18 4/2, управляемый с большего торца командой “поперечно”, а с малого – “продольно”.

На фиг.3 приведена часть принципиальной схемы управления глобулярным догоняющим манипулированием главной гироскопической осью с помощью двузначного тандема (Т2) 21 (-3/2+3/2) обратного подключения то через распределитель (Р) 25 поворотным приводом (ГД) 26 нутаций (схема показана в готовности к нутациям) в меридиональном направлении, то через распределитель (Р) 27 приводом (ГД) 28 прецессий в широтном направлении. К разнозначным одинарным входам золотников (П5) 22 и (П6) 23 подключены разнозначные выходы угловой пневмомуфты-датчика (М) 24 с гироскопической оси манипулирования нормалью технологического инструмента рабочего органа. Парными однозначными выходами золотников (П5) 22 и (П6) 23 тандема (Т2) 21 аналогично (Т)1 (-4/2+4/2) образованы разнозначные линии, перекрестно подключенные к торцевым линиям управления (Р) 25 и (Р) 27. Переключение тандема (Т2) 21 обеспечено от клапанов (ИЛИ 1) 16 и (ИЛИ 2) 17 пневмомуфты-датчика [М3()] 15 с главной гироскопической оси .

Применение второго тандема (Т3) 29 (-3/2+4/2), выделенного жирными линиями и двойной пунктирной рамкой на фиг.4, решает задачу, отраженную в таблице 2: приводы рокируются со сменой фронтальной плоскости по сигналам xoz и хоу от жесткопрограммной части системы управления.

На фиг.5 в виде пневмогидравлической схемы показана часть схемы от фиг.4 – тандем (Т3) 29, управляемый сигналами xoz и хоу (взят, как на фиг.4, в двойной пунктирный прямогольник), а тандем (Т4) 33 обведен жирными линиями. Он состоит из золотников (П9) 34 и (П10) 35.

В схему фиг.4 добавлены капаны (ИЛИ 4…9) 36…41 и два подпружиненных гидропереключателя НЕ (П11 и П12) 42 и 43.

Работа распределительных двузначных тандемов происходит следующим образом.

Простое контурное слежение по двум координатам, параллельным плоскости XOZ.

Когда оператор включает кнопку “пуск”, сжатый воздух подключается к угловым датчикам (Mz) 4 и (Мх) 5 (фиг.1а), от выхода плюс углового датчика (Mz) 4 сигнал поступает через левый вход “плюс” золотника (П1) 2 тандема (Т) 1 (-4/2+4/2) к левому торцу распределителя (Pz) 6 4/3, который из нейтрального положения переключается вправо. Линейный привод (Z)7 делает поперечный ход к траектории слежения х-х. От щупов рабочего органа, достигшего поверхности слежения, через соответствующие датчики поступает команда перемены (рокировки) направления с поперечного на продольный ход. Исчезает сигнал “поперечно” от логической системы, и появляется сигнал “продольно” который переключает тандем (Т) 1 влево. Теперь от выхода “плюс” углового датчика (Mz) 4 сигнал “плюс” поступает через правый выход золотника (П1) 2 к торцу распределителя (Рх) 8 со знаком плюс, который переключает его влево из нейтрального положения. Происходит первая рокировка назначения (названия) углового датчика (Mz) 4. Его сигнал плюс переключил (Рх) 8 (распределитель (Pz) вернулся в нейтральное положение), и началась продольная рабочая следящая подача рабочего органа линейным приводом Х в направлении плюс х.

Когда контур траектории слежения с координаты х-х сворачивает на другую координату z-z, срабатывает предохранительный щуп рабочего органа, и его датчик выдает команду на “чистое вращение” главной гироскопической оси на угол . Это вращение разблокирует угловой датчик (Мх) 5, от которого сигнал плюс через левый выход (П1) 2 (П1 переключен влево) опять поступает к левому торцу (Pz) 6. Наступает вторая рокировка назначения (названия) теперь уже углового датчика (Мх) 5, т.к. его сигнал плюс переключил (Pz) 6. Роль доминантного от привода (Х) 9 с поворотом главной оси гироскопа на угол постепенно переходит к приводу (Z) 7, и, когда угол у станет равным 90°, блокируется угловой датчик (Mz) 4, а сигнал от датчика (Мх) 5 поддерживает состояние (Pz) 6 для доминантного хода привода (Z) 7. Привод (Х) 9 ход прекращает, т.к. (Рх) 8 с момента блокировки углового датчика (Mz) 4 возвращается в нейтральное положение.

Контурное слежение за плоской траекторией, имеющей два уклона – меридиональный по постоянному углу и широтный по постоянному углу .

Помимо описанных выше рокировок с назначением угловых датчиков Mx-Mz и доминантных ходов (таблица 1) пары взаимно перпендикулярных линейных приводов (перекрестного названия: (Мх) 5 управляет ходом привода (Z) 7, a (Mz) 4 – ходом привода (Х) 9) к слежению за пространственной траекторией рабочего органа подключается второй линейный привод (Y) 20, выдающий поправку на склонение траектории по постоянному уклону, пропорциональному то углу , то углу .

Выше отмечалось, что главная ось гироскопа () всегда перпендикулярна плоскости контура траектории. Следовательно, еще при наладке ею с пульта ручного управления произвели манипуляцию и по углу , и по углу . А это значит, что оказались разблокированными угловые датчики (М) 12 и (M) 11 (фиг.2a). Когда слежение идет по координате Z (в меридиональном направлении), то склонение траектории слежения происходит пропорционально уклону по углу . Фиг.2а также показана в состоянии готовности к поперечной подаче. Но поперечная подача параллельна траектории, проецируемой на координату (Z) 7, следовательно, и при поперечной подаче принимает участие привод (Y) 20, склоняющий траекторию в меридиональном направлении пропорционально уклону с углом .

Сигналами плюс от углового датчика [Мз()] 15 на фиг.2а тандем (Т1) 10 (-3/2+3/2) удерживается сдвинутым в левое положение (от клапана (ИЛИ 1) 16 через дифференциальный переключатель (ДП) 18 сигнал плюс воздействует параллельно на правые торцы золотников (П3) 11 и (П4) 12). Сигнал плюс от углового датчика (М)13 заблокирован, а от углового датчика (М) 14 сигнал плюс проходит к левому торцу распределителя (Ру) 19, который переключается из нейтрального положения вправо. Линейный привод (Y) 20 одновременно с поперечной подачей доминирующего привода (Z) 7 дает склонение траектории рабочего органа по уклону на угол .

При первой рокировке, выполненной тандемом (Т) 1 (-4/2+4/2) (фиг.1a), с переменной поперечной подачи приводом (Z) 7 на продольную приводом (X) 9 сигнал плюс от [Мз()] 15 рокируется командой (ДП) 18, меняя блокировки угловых датчиков: (М) 14 – блокируется, а от (М) 13 сигнал плюс может дать распределителю (Ру) 19 отрицательный ход в зависимости от предварительного поворота оси нутаций () при наладке.

При чистом вращении главной гироскопической оси на угол слежение “на ребро” по наклонной траектории в широтно-меридиональном направлении угловой датчик [Мз()] 15 не меняет знака плюс до поворота на угол <45°, но в начале углового интервала 45…90° сигнал плюс скачком переходит к клапану (ИЛИ 2) 17, и происходит очередная рокировочная перемена тандемом (-3/2+3/2) – чередование блокировок сигналов от (М) 14 к (М) 13 и наоборот при дальнейших контурных оборотах главной гироскопической оси (табл 3). Сигналы имеют знак то плюс, то минус.

Таблица 3.
Изменение (рокировка) знака сигнала от [Мз()] 15 на склонение контура траектории слежения “на ребро” приводом (Y) 20 в зависимости от чистого вращения главной гироскопической оси на угол .
	Поворот главной гироскопической оси на угол .
Угол	Начальное положение 0°	45°	90°	180°	270°	360°
Значение знака от[Мз()]15 и направление склонения “на ребро” приводом(Y) 20	0	0…+ (изменение скачком)	+	0	(-)	0

Глобулярное слежение.

При волновом отклонении траектории слежения от фронтальной плоскости (волновая впадина или выпучивание траектории) щуп, идущий впереди технологического инструмента, приподнимается (опускается) и между передними и задними датчиками появляется рассогласование. Технологический инструмент теряет нормальное к касательной волнового изгиба траектории хода положение, что возможно лишь в определенном поле допуска. Логическая система, стремясь устранить рассогласование, подает на поворотный привод оси манипулирования нормалью технологического инструмента сигнал устранения рассогласования. Происходит манипулирование (поворот) нормали до прямого угла к касательной волнового изгиба траектории.

Например, плоскость сварочных клещей (проходящая по осям симметрии вылетов и электродов для точечной контактной электросварки) при рассогласовании поворачивается приводом манипулирования этой плоскостью вокруг оси , проходящей параллельно осям вылетов электродов через точку их смыкания. На этой оси находится угловой датчик (М) 24 (фиг.3) еще одного рассогласования: отклонение главной гироскопической оси от плоскости клещей на угол или ( – меридиональное направление, – широтное).

Приводом (ГД ) 28 на оси или (ГД ) 26 на оси (фиг.3) (по команде от углового датчика (М) 24 на оси манипулирования нормалью технологического инструмента) логическая система стремится поступательно возвратить главную гироскопическую ось в состояние совмещения с плоскостью клещей. Это необходимо для того, чтобы к моменту смены слежения с одной координаты на другую главная гироскопическая ось оказалась бы перпендикулярной к плоскости угла чистого вращения на угол для перехода на широтно-меридиональную (или наоборот) часть траектории слежения.

Переменный угол последующей касательной по отношению к касательной предыдущего радиуса волновой кривизны траектории слежения заставляет непрерывно манипулировать главной осью, чтобы она догоняла плоскость сварочных клещей, минимизируя рассогласование поступательными манипуляциями оси то приводом (ГД ) 26 на оси нутаций, то приводом (ГД ) 28 на оси прецессий гироскопа.

Перемена фронтальной плоскости слежения.

Приведенные на фиг.1а и 2а примеры применения двух видов распределительных двузначных тандемов (-4/2+4/2) и (-3/2+3/2) решают задачи однофронтальной работы робота в плоскостях XOZ. Если, например, у конвейера по производству кузовов или кабин автомобилей ось х-х параллельна направлению производственного потока, ось z-z образует с осью х-х вертикальную фронтальную плоскость XOZ, а ось у-у параллельна глубине фронтальной работы.

При производстве крупных узлов кузовов и кабин при достаточно большом такте их выпуска возникает задача разнохарактерного слежения за траекториями хода рабочего органа подряд по нескольким повторяющимся переходам операции в вертикальных плоскостях XOZ, а затем по нескольким повторяющимся переходам, требующим автоматической смены следящих щупов для работы в смежной горизонтальной фронтальной плоскости слежения XOY (табл.2).

При смене фронтальной плоскости слежения меняется (рокируется) назначение линейных трехкоординатных приводов манипулятора адаптивного робота. При работе поочередно то с плоскостью XOZ, то с плоскостью XOY, одним рабочим органом с одним технологическим инструментом в таблицах 1 и 2 рокируется назначение линейных приводов Z и Y, но привод Х остается неизменно в двухкоординатных парах взаимно перпендикулярных приводов.

При смене фронтальной плоскости слежения возникает необходимость использования третьего тандема (Т4) 32 (-3/2+3/2) (обратного подключения) в логическом блоке быстрого реагирования на геометрические возмущения (фиг.1), которые могли бы привести к столкновению технологического инструмента с изделием при поперечной подаче.

При опасном сближении инструмента с изделием во время поперечной подачи срабатывает выдвинутая впереди инструмента пара щупов, одновременно выдающая сигнал в логическую систему управления о выпуклости траектории слежения (± в сторону хода второго – дополнительного – привода).

При этом он рокируется: то им является привод (Y) 20 (табл.1) при работе в плоскостях XOZ (схема показана в этом положении), то дополнительным приводом служит привод (Z) 7 при работе в плоскостях XOY.

Разнозначные выходы тандема подключены к линиям управления распределителями (П11) 42 и (П12) 43 от логической системы, выдающие сигналы опасности столкновения от датчиков предохранительных щупов. Например, если сигналы опасности с левого выхода “плюс” левого золотника (П9) 34 (правый выход плюс сигналом (xoz) 44 заблокирован) проходят клапан через (ИЛИ4) 36 к стороне плюс распределителя (Ру) 19 и параллельно через клапан (ИЛИ8) 40 к гидропереключателю (П11) 42 (НЕ) (нормально открытая линия которого напрямую подводит давление к распределдителю (Ру) 19 4/3 через дроссель шага (Rш) 47 – подачи с медленной технологической скоростью), то переключатель (П11) 42, отжимая пружину, переключается вправо и соединяет линию Д гидродавления с дросселем (Rм) 46 – малого сопротивления для быстрого реагирования с маршевой скоростью поперечно приводом (Y) 20. Аналогично реагирует система управления на сигналы опасности столкновения с изделием при работе во фронтальной плоскости слежения XOY с переключением тандема (Т4) 33 влево командой (хоу) 45, когда реагировать должен дополнительный (при поперечной подаче) гидропривод Z (7).

Формула изобретения

Распределительный двузначный тандем золотников с логической функцией “то…, то…”, содержащий в системе управления два золотника с памятью 4/2×2 или 3/2×2, переключаемых одновременно влево или вправо одной параллельной командой от одного или двух логических элементов, отличающийся тем, что снабжен блоком двух золотников (-4/2+4/2) или (-3/2+3/2), у которых парные входы к первому золотнику предназначены для сигналов плюс и плюс, а ко второму – минус и минус от двух логических элементов системы управления, каждый с парой разнозначных выходов, причем у тандема (-4/2+4/2) к левой линии выходов первого золотника со знаком плюс перекрестно в параллель ей подведена линия со знаком минус также от левой линии выходов второго золотника, а правая линия выходов первого золотника со знаком плюс аналогично перекрестно подведена в параллель с правой линией выходов второго золотника со знаком минус, образуя две пары разнозначных линий, подключаемых к парам двух линий торцевого управления распределителями двух приводов с возможностью взаимозависимой работы то одним, то другим приводом; у тандема (-3/2+3/2) прямого подключения, когда у первого золотника пара входов со знаком плюс и плюс, а у второго золотника – со знаком минус и минус, одинарными выходами первого и второго золотника образованы две разнозначные линии присоединения к паре торцевых линий управления распределителя одного привода с ходом в зависимости то от одного, то от другого логического элемента системы управления, а в случае обратного подключения, когда к двум одинарным входам подключена пара разнозначных линий одного логического элемента, к выходам плюс-плюс и минус-минус подключена перекрестная схема соединения с распределителями двух приводов по аналогии с тандемом (-4/2+4/2) с возможностью поочередной работы то одному, то другому приводу в зависимости от состояния одного логического элемента системы управления.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.12.2006

Извещение опубликовано: 20.06.2008 БИ: 17/2008