Пневмосистема (рис. 9.46) [3] состоит из свободно программируемого контроллера СПК или (и) контроллера позиционирования КП, 5/3 пневмораспределителя с  пропорциональным управлением РП, бесштокового пневмоцилиндра ПЦ, аналоговой или цифровой измерительной системы ИС и средства программирования ПС Win PISA.

    Win PISA - это пакет программного обеспечения для программирования, ввода в эксплуатацию и диагностирования электрических и пневматических сервоприводов, управляемых контроллером КП. Контроллер позиционирования КП  типа SPC - 200 предназначен для управления одно- или двухкоординатными пневматическими линейными приводами. Он может работать автономно или подключаться к стандартным входам/выходам вышестоящего контроллера. Функции вышестоящего контроллера может выполнять свободно программируемый контроллер СПК, если система управляется СПК и КП. Модуль ввода/вывода КП имеет 10 входов и 8 выходов, причем 7 входов и 6 выходов являются свободно программируемыми.

   Линейный бесштоковый привод ПЦ с встроенной измерительной системой ИС  передает с помощью жесткой связи усилие от поршня П к бегунку Б. Благодаря шлицевой форме профиля цилиндра, бегунок и рабочий орган РО защищены от проворота. Из-за отсутствия штока длина привода почти в два раза меньше, чем приводов с односторонним штоком. Герметичность привода обеспечивается натянутой защитной лентой Л  и специальной конструкцией узла связи поршня и бегунка. В поршень встроен постоянный магнит ПМ.

    Параметры приводов: диаметр поршня – 25, 32 и 40 мм; рабочий ход поршня – 165. . .600 мм; тяговая сила при р = 6 бар составляет 295 ...754 Н. Встроенная система измерения ИС  перемещений работает на принципе магнитострикции. Бесконтактный датчик определяет интервал времени пропорциональный положению постоянного магнита. Генерацию и обработку импульсов Старт/Стоп осуществляет подключенный к ИС контроллер ПК. 

Рис. 9.46

Система работает с абсолютными значениями, что не требует задания базовых точек, в том числе и при падении напряжения. Воспроизводимая точность     0,001 % расстояния +0,02 мм.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ

ГИДРОСХЕМ

Проектирование принципиальной гидросхемы для основного ТО, промышленных роботов, транспортной, складской или контрольно-испытательной систем, вспомогательного оборудования, следует рассматривать как часть общего процесса создания гидросистемы. Стадии и этапы проектирования гидросхем должны соответствовать общим требованиям ГОСТ 2.103—68. Рекомендации на проектирование ПР изложены в справочнике [1], на разработку РТК — в монографии [2], на проектирование принципиальных гидросхем ПР — в работе [3].

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Основным исходным документом для проектирования принципиальной гидросхемы является техническое задание, разрабатываемое заказчиком в соответствии с ГОСТ 15.001—73. Применительно к проектированию принципиальных гидросхем основные разделы ГОСТа можно интерпретировать следующим образом.

В разделе «Цель и назначение разработки» указываются в числе других и задачи разработки. При проектировании принципиальной гидросхемы станка здесь могут найти отражение вопросы разработки гидропривода подачи стола, траверсы, консоли, шпиндельной бабки, ползуна и т. д.; автоматического переключения скоростей какого-либо привода; автоматической разгрузки рабочих органов станка от сил веса; автоматического крепления, фиксации, поворота и транспортирования спутников; автоматической фиксации подвижных узлов; разработки системы автоматической блокировки и индикации неисправностей гидропривода станка и др. При разработке гидросхем для ПР ставятся задачи разработки гидравлического привода различных звеньев ПР (с ручным или программным управлением); систем автоматической блокировки, индикации неисправностей, диагностирования привода и др.

В разделе «Технические требования» общими для всех элементов ТО являются требования по составу гидропривода и его конструктивному устройству: тип применяемой насосной установки и рабочая среда, тип системы программного управления; размещение гидропанелей и их размеры; общий вид ТО с расположением гидродвигателей либо кинематическая схема с указанием исполнительных гидродвигателей; циклограмма работы ТО с указанием частей цикла и операций, выполняемых гидроприводом; тип гидродвигателей, их количество и основные размеры; контроль конечного положения штоков и валов гидродвигателей.

Специфическими являются показатели технологического процесса. Так, при проектировании принципиальной гидросхемы станка к важным показателям относятся точность обработки, точность позиционирования, перемещения и скорости по каждой из координат, тяговые силы и моменты на валах гидродвигателей, автоматически управляемые координаты, готовность к диагностированию, элементы и системы автоматической блокировки и индикации неисправностей, условия эксплуатации. При разработке гидросхем ПР основные показатели (ГОСТ 25378—82)—грузоподъемность ПР и руки ПР (крутящий момент), число степеней подвижности, погрешность позиционирования и отработки траектории, рабочее пространство, зона обслуживания, число управляемых координат, перемещения и скорости по координатам, масса звеньев манипулятора и их размеры.

Раздел «Экономические показатели» должен отражать данные сравнения нескольких вариантов, в том числе с ручной и автоматической переналадкой ТО на выпуск новой продукции. Например, выбор гидроаппаратуры с ручным или автоматическим управлением может быть определен только из сравнения показателей экономической эффективности приводов и станков в целом с той и другой аппаратурой. Одним из приближенных критериев применимости гидроаппаратуры может служить отношение времени ручной наладки привода на новые режимы работы к времени работы станка на этих режимах. Если это отношение близко к единице, то для повышения производительности необходимо выбирать автоматическое управление и переналадку. В этом случае затраты на управление будут окупаться повышением производительности.

Тщательный анализ технического задания должен создать ясное представление, прежде всего о самом ТО, для которого проектируется принципиальная гидросхема: о его компоновке; пространственном положении и действующих нагрузках; рабочих органах, приводимых в движение гидродвигателями; кинематической связи гидродвигателей с рабочими органами; о величинах перемещений и скоростей; исходных положениях рабочих органов. Если ответы на эти вопросы из анализа технического задания получены, то проектирование принципиальной гидросхемы значительно упрощается.

ВЫБОР ТИПА ГИДРОДВИГАТЕЛЕЙ

Основные параметры гидродвигателей и их кинематическая связь с рабочим органом в основном определены техническим заданием. Поэтому на данном этапе проектирования принципиальной гидросхемы предстоит решить следующие задачи:

— выбор стандартного гидродвигателя или проектирование специального;

— определение объема работ, связанных с креплением гидродвигателя к            подвижной и неподвижной частям объекта;

— размещение трубопровода для подвода и отвода масла;

— доступность для монтажа, эксплуатации и диагностирования гидродвигателей.