Просмотр видеороликов работы механизмов смены инструмента

Схема одного из вариантов механизма смены инструмента представлена на рисунке:

Рисунок 48 – Схема одного из вариантов реализации механизма смены инструмента

 

Оправки с инструментами располагаются в гнездах револьверной головки магазина инструментов. Изъятие инструмента из магазина и установку его в шпинделе станка выполняет автооператор, он имеет 2 захвата, которые могут выдвигаться с помощью гидроцилиндров. Изъятие и установку инструмента можно выполнить путем вращения автооператора по оси А на 90⁰. С помощью вращения по оси В на 180⁰ захваты меняются местами. При получении команды на смену инструмента сначала происходит отработка команды Т. При этом необходимо развернуть револьверную головку таким образом, чтобы указанный в кадре инструмент оказался в позиции захвата. Эта команда распадается на целый ряд элементарных действий:

1. Разжим фиксатора магазина

2. Поворот револьверной головки на одну позицию по-, или против часовой стрелки. Управление поворотом осуществляется УЧПУ (куда ближе)

3. Проверка соответствия номера инструмента в позиции захвата. Если № инструмента в позиции захвата совпадает с указанным в кадре, происходит зажим фиксатора. Если нет, то повторяются действия 2 и 3 столько раз, сколько необходимо.

4. Параллельно поворотом револьверной головки происходит поворот шпинделя в угловую позицию, из которой возможно изъятие инструмента. (Инструмент из шпинделя может быть извлечен, только если его установить в определенное угловое положение.)

Следующим этапом становится работа автооператора

1) Выдвижение захватов

2) Захват инструментов в магазине и шпинделе

3) Разворот автооператора по оси А на 90⁰.

Теперь происходит передача управления магазину: револьверная головка должна повернуться таким образом, чтобы инструмент, который был изъят из шпинделя, был помещен в свое старое место в револьверной головке (в некоторых системах это делать не нужно, т.к. система будет запоминать каждый раз место в револьверной головке, куда был помещен отработавший свое инструмент). Далее опять происходит передача управления автооператору:

1) Разворот автооператора по оси В на 180⁰

2) Обратный разворот автооператора по оси А на -90⁰.

3) Разжим захватов

4) Втягивание гидроцилиндров и захватов в исходные позиции.

Как видим, работа механизма делится на несколько стадий, при этом каждая стадия распадается на целый набор элементарных действий. В нашем примере общее количество элементарных действий может составлять несколько десятков.

Описание работы вспомогательных механизмов
с помощью графов

 

Описание работы механизмов выполняют с помощью аппарата математической логики, различных алгоритмов. Одним из эффективных средств описания являются сети Петри (Карл Петри, 1927-2010) для описания работы динамических систем. Сеть Петри является разновидностью графа. Рассмотрим принцип описания работы вспомогательных механизмов на примере части механизма смены инструмента – револьверной головки.

Основными элементами графа являются вершины и дуги (рис.49). Вершина соответствует состоянию механизма.

 

- состояние механизма. В этом состоянии запускается процедура z₁. В результате выполнения этой процедуры должен сработать некоторый датчик. Если датчик сработал (х₁), происходит переход к следующему состоянию механизма. Если датчик не сработал, происходит ожидание, то есть возврат к процедуре z₁ и ее повторное выполнение.

 

Рисунок 49 – вершина графа

 

Рассмотрим граф, описывающий работу револьверной головки (рис.50).

Рисунок 50 – Сеть Петри, описывающая процесс разворота револьверной головки

 

Вершина Т показывает, что работа механизма начинается по команде Т.

- в этой вершине выполняется процедура z₁проверки блокировок со стороны других вспомогательных механизмов;

- блокировки отсутствуют;

- блокировки есть;

- в этой вершине запускаются две процедуры – z₂и z₃:

z₂ – разжим фиксатора;

z₃ – определение направления вращения револьверной головки;

- фиксатор разжат;

- фиксатор не разжат;

- вращение по часовой стрелке;

- вращение против часовой стрелки;

- здесь происходит выполнение поворота на 1 позицию по часовой стрелке (z₄);

- поворот выполнен;

- поворот не выполнен;

- здесь выполняется процедура z₅ проверки соответствия номера инструмента, заданного в команде Т, текущему номеру гнезда револьверной головки, находящемуся в позиции захвата.

- номера совпали;

- номера не совпали.

Вершины аналогичны и , но вращение – против часовой стрелки. Если номера инструмента и гнезда совпадают, происходит переход к вершине - зажим фиксатора. Если фиксатор зажался (), то цикл работы механизма закончен, о нем сообщается УЧПУ обратным сигналом Т.

Работу устройства управления электроавтоматикой рассматривают в 3-х режимах: автоматический, режим ручного управления, режим нерегулярных ситуаций. При этом каждый из режимов описывается с помощью собственного графа.