Узел руки автооператора состоит из двух механизмов: выдвижение руки автооператора и ее поворота. Узел предназначен для переноса инструмента. Рука автооператора имеет два зажима, работа которых описана в предыдущем пункте. Один из вариантов смены инструмента осуществляется следующим образом:
а) рука автооператора поворачивается по часовой стрелке на 90 градусов и двумя своими зажимами захватывает инструмент в патроне и магазине;
б) рука выдвигается, извлекая инструменты из патрона и магазина. Решая эту задачу, вы не управляете патроном и схватами руки автооператора, считая, что они в каждый момент времени находятся в подходящем для вас состоянии;
в) рука, поворачивается на 180 градусов против часовой стрелки;
г) рука задвигается: завершая, таким образом, взаимную замену инструментов в патроне и магазине.
д) рука автооператора поворачивается против часовой стрелки на 90 градусов и, таким образом, возвращается в исходное состояние.
Движение выдвижения и задвижения руки автооператора осуществляется гидроцилиндром. Подача напряжения с выхода Q2.2 контроллера на катушку электрогидрозолотника приводит к осуществлению выдвижения руки, снятие напряжения – соответственно к задвижению руки. Два конечных выключателя, подключенных к входам I2.0 и I2.1 контроллера фиксируют состояние руки «задвинута» и «выдвинута» соответственно. Вращение руки автооператора осуществляется с помощью реверсивного электропривода постоянного тока. Подача напряжения с выхода Q2.0 контроллера на соответствующий контактор в цепи коммутации мотора приводит к вращению мотора в прямом направлении, а вращению руки автооператора по часовой стрелке. Вращение электромотора в обратном направлении вместе с вращением руки автооператора против часовой стрелки осуществляется при включении выхода Q2.1 контроллера. Конечный выключатель, подключенный к входу I2.3 контроллера, выдает сигнал логической единицы, когда рука автооператора находится в вертикальном положении. Два конечных выключателя, подключенных к входам I2.2 и I2.4 контроллера, выдают сигналы логической единицы, когда схват № 1 руки автооператора находится у магазина или у патрона соответственно.
На макете состояние электрогидрозолотника управления гидроцилиндром выдвижения-задвижения руки автооператора индицируется светодиодом. Работа конечных выключателей задвижения и выдвидения руки моделируется с помощью двух тумблеров. Состояние мотора поворота руки автооператора индицируется двумя светодиодами показывающими какой из контакторов в цепи электромотора включен. Срабатывание конечных выключателей, положения руки автооператора моделируется с помощью двух тумблеров.
Задача 7. Составить схему управления, обеспечивающую обмен инструментом между патроном и текущим гнездом магазина инструментов. Команда смены инструмента поступает на вход контроллера I0.7. Схема должна вырабатывать сигнал готовности и выводить его на выход контроллера Q0.2. Логика синтеза сигнала готовности: при поступлении команды смены инструмента схема управления снимает сигнал готовности и начинает цикл смены инструмента. После завершения цикла схема управления выставляет сигнал готовности. Прием и начало обработки команды смены инструмента может производиться при условии выдачи схемой управления сигнала готовности
2.4. Магазин инструментов.
Магазин инструментов представляет собой накопитель замкнутого ленточного типа, имеющий 16 гнезд для хранения инструмента. Лента с инструментом может вращаться в обоих направлениях. Магазин имеет датчик точного останова любого из гнезд в позиции перегрузки инструмента. Кодовый четырехразрядный двоичный датчик выдает в двоичном коде информацию о том, какое звено сейчас находится в зоне перегрузки. Останов вращения магазина производится по сигналу датчика точного останова. Последний подключен к входу I1.4 контроллера; кодовый датчик подключен к входам [ I1.0 … 11.3]=Iд контроллера: младший разряд датчика подключен к входу I1.3, старший – к I1.0. При нахождении нулевого гнезда в позиции перегрузки на входы контроллера поступают соответственно сигналы: I1.2 – логического нуля, I1.3 – логического нуля, I1.1 – логического нуля и I1.0 – логического нуля. При нахождении гнезда № 1 в позиции перегрузки на входы контроллера поступают соответственно сигналы: I1.3 – логической единицы, I1.2, I1.1 и I1.0 – логического нуля; и.т.д. Перемещение магазина осуществляется реверсивным приводом постоянного тока. Мотор коммутируется для вращения по часовой стрелке (в сторону увеличения номера гнезда, оказывающегося в позиции перегрузки), посредством выдачи логической единицы на выход Q1.0 контроллера. При включении выхода Q1.1 контроллера срабатывает контактор, обеспечивающий вращение магазина инструментов в обратном направлении.
На макете срабатывание каждого из контакторов, что соответствует вращению мотора и магазина в прямом или обратном направлении, индицируется соответствующим светодиодом. Работу кодового датчика имитируют набором требуемой по логике работы магазина инструментов комбинацией включения – выключения четырех тумблеров. Работу датчика точного останова имитируют отдельным тумблером.
Задача 8. Спроектировать схему управления магазином инструментов, осуществляющую перемещение заданного гнезда инструментальной ленты в позицию перегрузки в соответствии со следующим алгоритмом. Сперва УЧПУ выдает на входы контроллера [ I0.1 … I0.4]=Iсу двоичный код гнезда, которое необходимо переместить в позицию перегрузки. Далее УЧПУ дает короткий импульс логической единицы на вход I0.5 контроллера. Этот импульс служит сигналом, по которому схема управления должна осуществить смену инструмента. Схема управления должна, вращая мотор магазина, кратчайшим путем переместить к позиции перегрузки гнездо с заданным УЧПУ номером. Схема управления должна вырабатывать сигнал готовности и подавать его на выход Q0.1 контроллера. Сигнал снимается при поступлении команды от УЧПУ и выставляется, когда команда выполнена. Отметим, что схема управления принимает команду от УЧПУ на обработку только в состоянии готовности.