Основні переваги безконтактних систем.

Електромеханічні апарати: контактори, реле, кнопки та ін. мають суттєві недоліки:

- рухомі частини мають невеликий термін служби;

- низька швидкодія;

- вони вимагають систематичного догляду;

- велика кількість збоїв в логічній частині схеми.

Для підвищення надійності і швидкодії використовують безконтактні елементи, які не мають рухомих частин. Електричні кола в процесі їх роботи не розриваються, а сигнали керування створюються за рахунок дискретної зміни параметрів складових елементів (діодів, транзисторів, феромагнітних елементів). Це є їх основною перевагою.

Недоліком являється підвищена чутливість до зовнішніх електричних завад.

Безконтактні апарати мають дискретну дію, яка характеризується станами «включено» і «виключено» і записується як «1» і «0».

 

2. Основні елементи безконтактної апаратури керування.

В верстатобудуванні біль за всього використовуються безконтактні апарати малої потужності, - логічні елементи, які здатні різко змінювати опір керованого кола, роблять його або дуже великим, або дуже малим. Це анало -гічно розмиканню або замиканню кола контактами реле.

Опис роботи схем дискретного керування базується на правилах алгебри логіки, в якій двійкова змінна може бути рівною або 1 або 0, що відповідає наявності або відсутності сигналу.

До безконтактних елементів відносяться:

- індуктивні датчики;

- ємнісні датчики;

- генераторні датчики;

- фотодатчики;

- підсилювачі (транзисторні, тиристорні, магнітні);

- логічні елементи (ЛЕ), які виконують різні функції;

- елементи затримки;

- порогові пристрої.

 

 

                                                                  Стан логічного елементу характери -                                             

  U _вих U _вх                                          зується рівнем напруги на його виході,                        

                                                      який відповідний сигналу «1» або «0».

U _{1 н}                                                                 Керування логічним елементом харак-      

                         U _{1 min}                     теризується рівнем напруги на його вході, 

                                                      якому відповідає стан логічного елементу.

                              Зона нестійкої                                                         

      U _{0 max}      роботи ЛЕ                         Рис. 2.43. діаграма вхідної і вихідної

                                                                                                         напруги  ЛЕ.

                             

U_{0 н}                                                                                

0                                               Т

                                                                                              

3. Основні схеми заміщення контактно-релейних елементів.

 Розглянемо типові схеми керування електроприводами металорізальних верстатів та їх безконтактні аналоги.

 Рис. 2.44. Керування електроприводом з 2^х місць.

 

 Рис. 2.45. Організація робочого і налагоджувального режимів.

Рис.2.46. Блокування кіл пуску.

Рис. 2.47. Послідовний пуск 3^х приводів.

  Рис. 2.48. Реверс і обмеження руху.

Рис.2.49. Узгодження роботи приводу подачі і головного приводу.

Рис.2.50. Безконтактна комутація в силовому 3^х фазному колі.

Тема 2.11. Електроустаткування і електропривод верстатів з ЧПУ

1. Класифікація і особливості конструкції верстатів з ЧПУ.

Програмне керування верстатами, - це сукупність способів автоматизації, які забезпечують керування роботою верстатів по завчасно підготовленим програмам.

На верстаті з програмним керуванням автоматично в необхідний послі -довності здійснюється обертовий і поступовий рух робочих органів:

- обертання шпинделю з заданою швидкістю протягом визначених інтервалів часу;

- точне встановлення робочих органів на задані позиції;

- робочі подачі на заданих ділянках шляху;

- допоміжні рухи супортів, столів, повороти на визначений кут револь -верних головок.

Сукупність автоматичних пристроїв, які реалізують програмне керування, називається системою програмного управління (СПУ).

Автоматичне копіювання, – найбільш простий вид програмного керування.

Системи циклового програмного управління (СЦПУ).

В таких системах для циклу обробки деталі програмують послідовність і направлення рухів робочих органів верстату. Програма задається шляхом

встановлення упорів, які натискають на кінцеві (шляхові) перемикачі.

 

                                                                    Рис.2.51. Структурна схема       

                                                                                 керування верстатом з ЧПУ

                                                                    ВП – вузол програмування;

                                                                    ВК – вузол керування;                                                

   СЧПУ                                                                              ВПр – виконавчий привод;                          

                                                                                                   РО – робочій орган;                        

                                                                                   ПАК – пристрій автоматичного 

                                                                                             контролю.

       

    Рис.2.52. Структурна схема СЧПУ                                                 

                     на базі ЕОМ.

К – дані про креслення;

Т – дані про технологію;                                                  

  ВК – вузол керування;

ППх, ППу, ППz – приводи подач по

                осях X,Y,Z.

  

Дані креслення і технології виготовлення деталі вводяться до пам’яті ЕОМ. При подачі команди на включення, інформація в кодах машини потрапляє до вузла керування, який видає команду на включення відповідних електро - приводів в заданому режимі і на заданий час роботи.

 

  

 

2. Електропривод верстатів з ЧПУ.

Головні приводи верстатів з ЧПУ виконуються з електромеханічним регулюванням швидкості, тобто з механічними ступенями, які переключа –ються за допомогою електромагнітних муфт, а також ступеневим і безступе –невим електричним регулюванням.

Електроприводи подач поділяються на чотири групи:

- приводи зі ступеневим механічним регулюванням швидкості;

- приводи зі безступеневим електричним регулюванням швидкості в широкому діапазоні;

- слідкуючі та слідкуючо-регульовані приводи;

- приводи з кроковими двигунами.

 

 

Контрольні запитання.

1. Призначення основних груп ковальсько-пресових машин (КПМ).

2. Особливості кінематики КПМ.

3. Характер навантаження на електропривод КПМ.

4. Як впливає наявність маховика на роботу електропривода КПМ?

5. Якими схемними рішеннями забезпечується безпека операторів КПМ?

6. Чім досягається висока продуктивність агрегатних верстатів?

7. Яким чином виконується вибір потужності електродвигуна приводу силової головки агрегатного верстата?

8. В якій функції і за допомогою яких апаратів виконується керування приводом агрегатного верстата?

9. Назвіть основні елементи автоматичних верстатних ліній (АВЛ).

10. По яким параметрам виконується керування АВЛ?

11. Назвіть основні характеристики промислових роботів.

12. Чім принципово відрізняється контактний спосіб комутації від безконтактного?

13. Назвіть основні системи програмного керування верстатів з ЧПУ.

14. Назвіть основні типи електроприводу верстатів з ЧПУ.

  Перелік питань до заліку і екзамену по розділам 1 і 2.