負荷機能の自動制御
多くの場合、機械の特定の部分に作用する力とモーメントを制御する必要があります。このような制御が必要となる機構としては、主に電動レンチ、電動レンチ、電動チャック、ラジアルボール盤のコラムクランプ機構、プレーナや大型ボール盤のクロスバーなどの各種クランプ装置が挙げられます。
力制御の最も単純な方法の 1 つは、加えられた力によって変位し、バネを圧縮してトラベル スイッチに作用する何らかの要素の使用に基づいています。このような装置を備えた電動カセットの 1 つの概略的な運動図を図 1 に示します。 1.
電気モーター 6 はウォーム 7 を回転させ、ウォーム ホイール 3 を駆動します。カム クラッチ 4 がホイール 3 に接続されており、カム クラッチ 4 の後半部分はシャフト 8 上のスライド キー上にあります。電磁石 5 がオンになると、クラッチ４がオンになり、シャフト８が回転し始める。この場合、オン状態にあるカムカップリング 9 も回転し、その回転がナット 10 に伝達され、ナット 10 がロッド 11 に並進運動を与えます。電気モーター 6、カム 12 の収束または発散。
部品がカムによって圧縮されると、モータ６は増大するトルクをナット１０に伝達する。クラッチ 9 はベベルカムを備えており、それによって伝達されるモーメントが特定の値に達すると、クラッチの可動側半分がスプリング 2 を押して左側に押されます。この場合、動作スイッチ１が作動し、電動モータ６がネットワークから切断される。ワークのクランプ力はスプリング2の予圧値によって決まります。
米。 1. 電動カセットの概略図
検討されているクランプ装置では、クランプ力が増加するにつれて、モーターシャフト上の抵抗モーメントが増加し、それに応じてモーターシャフトによって消費される電流も増加します。したがって、クランプ装置の力制御は、モーターが消費する電流の回路にコイルが直列に接続されている電流リレーの使用に基づいて行うこともできます。電流が電流リレーの設定と必要なクランプ力に対応する値に達するとすぐにクランプは停止します。
自動ラインでは電気スイッチが使用され、電気モーターからスピンドルへの動きが単歯クラッチを備えたキネマティックチェーンを介して伝達され、スピンドルが即座に最高周波数で回転し始めます。 《クランプ》ボタンを押すと、クランプの接触器が作動し、モーターが回転を開始します。
主回路にコイルが接続されている過電流リレーが作動し、NC接点が開きます。ただし、電気モーターを始動する短期間のプロセス中にボタンが押されるため、この開口部は回路には影響しません。始動が完了すると、モータ電流が減少し、PT リレーが接点を閉じ、短絡コンタクタは短絡閉接点と PT 開接点を通じて自己通電に切り替わります。クランプ力が増加するとモータ電流が増加し、クランプ力が必要な値に達すると PT リレーが励磁され、モータが停止します。
ボタン O («スピン») を押すと、モーターがオンになり、反対方向に回転します。この場合、1 つの歯を持つクラッチが、運動チェーンの被駆動部分に、運動学的に打ち勝つ圧力で係合します。電気駆動装置の可動部分のエネルギー、運動チェーンの停止中に増加する摩擦力。しかしながら、このような方式に従って構築されたクランプ装置は、安定したクランプ力を提供せず、また、この力を必要な限度内で調整することもできない。
このキーにはこれらの欠点はありません (図 3)。非同期かご型モータ１は、電磁クラッチ２およびギアボックス３を介してトーションバー４を回転させ、その動きをキーノズル９に伝達する。トーションバーは鋼板のパッケージである。伝達トルクが増加すると、トーションバーがねじれます。この場合、トーションバー4の端にしっかりと接続された誘導プライマリトルクコンバータのスチールリング5および6が回転します。リング５および６には、互いに対向する端歯が設けられている。
トーションバーがねじられると、リングの対向する歯が相互に変位します。これにより、磁気回路７に内蔵されているトルクコンバータのコイル８のインダクタンスが変化する。コイルのインダクタンスが一定変化すると、コンバータは電磁クラッチ２をオフにする信号を送る。
米。 2. クランプ装置制御回路
米。 3. レンチの図
ブランクは、さまざまなセクションから切りくずを除去することによって加工されます。したがって、AIDS システムではさまざまな力が発生し、このシステムの要素はさまざまな弾性変形を受けるため、さらなる処理エラーが発生します。 AIDS システムの要素の弾性変形を測定し、反対方向への自動移動によって補正することができます。部品の製造精度の向上につながります。 AIDS システムの要素の弾性変形の自動補償は、弾性変位の自動制御または非厳密適応制御と呼ばれます。
AIDS システムの弾性変位の自動補償は急速に開発されています。このような制御により、加工精度の向上に加え、労働生産性の向上（2～6倍）が得られる場合が多く、高い経済性をもたらします。これは、1 回のパスで多くのパーツを処理できるためです。さらに、自動弾性補正により工具の破損を防ぎます。
処理された部分のサイズ AΔ は、設定のサイズ Ау、静的設定のサイズ АС、および動的設定のサイズ Аd から代数的またはベクトル的に合計されます。
寸法 Ac は、切削を行わない状態で設定された、工具の刃先と機械のベースの間の距離です。 Ada のサイズは、選択した治療計画と AIDS システムの重症度に応じて決定されます。部品のバッチのサイズ AΔ の一貫性を確保するには、静的設定のサイズ Ac に補正 ΔA'c = — ΔAd を行うことで、動的設定のサイズの偏差 ΔAd を補償することができます。また、ΔA’d = − ΔAd の補正を行うことで、動的設定サイズの偏差ΔAd を自動的に補正することも可能です。場合によっては、両方の制御方法が併用されることもあります。
弾性運動を制御するには、次元チェーンに特別に埋め込まれた弾性リンクが使用され、その変形は特別な電気トランスデューサーによって感知されます。検討中のシステムでは、誘導コンバータが最も広く使用されています。トランスデューサが切削工具またはワークピースに近づくほど、自動制御システムの速度が速くなります。
場合によっては、モーターの消費電流を測定することで、これらの要因間の関係を事前に決定した上で、偏差ではなく偏差を引き起こす力を測定することが可能です。ただし、制御点を切断領域から削除すると、自動制御システムの精度と速度が低下します。
イチジク。4. 適応旋回制御の概略図
回転中の静的調整のサイズを制御する回路（図4）では、カッターの弾性変形（絞り）がコンバータ1によって感知され、その電圧がコンパレータ2に送信され、その後アンプを介して送信されます。コンパレータ４もまた制御信号を受信する。装置４は、増幅器５を介して、工具をワークピースの方向に移動させる横送りモータ６に電圧を供給する。
同時に、ポテンショメータ 7 のスライダが移動し、サポート キャリアの移動が制御されます。ポテンショメータ７の電圧は比較器２に供給される。動きがカッターの偏差を完全に補償すると、比較器２の出力の電圧は消える。この場合、モータ６への電力供給が遮断される。プロファイルポテンショメータを使用するか、カムによってスライダを移動させることにより、カッターのリリースとその動きの間の機能的関係を変更することができます。
垂直カッターの動的調整のサイズを制御するスキームを図に示します。 5. 本機では、ドライバ 1 がコンパレータ 2 に送り量を決定する電圧を供給します。応力の量は、AIDS システムの切削力と剛性を動的設定のサイズに関連付ける校正曲線に従って、選択した加工サイズによって決定されます。また、この電圧はアンプ３を介してテーブル電源の電動モータ４に供給される。
モーターはリードスクリューを使用してテーブルを移動します。この場合、送りねじナットがせん断力成分の影響で弾性的に変位し、板バネを曲げます。このバネの変形はコンバータ５によって感知され、コンバータ５の電圧は増幅器６を介して比較器２に送信され、動的調整のサイズが一定に保たれるように電源を変更する。増幅器３を介して調整可能な電気モータ４に供給される電圧不一致の大きさおよび符号に応じて、電源の一方向または別の方向に変化が生じる。
米。 5. フライス加工時の適応制御の仕組み
ワークの工具へのアプローチは最高速度で実行されます。工具の破損を防ぐために、適用される送り量は、ブロック 7 のコンパレータ 2 への対応する追加電圧入力の形で設定されます。
動的設定のサイズを維持するために、切削抵抗が増加すると剛性が増加し、減少すると剛性が減少するように AIDS システムの剛性を調整することもできます。このような調整のために、AIDS システムには調整可能な剛性を備えた特別な接続が導入されています。このような接続にはスプリングを使用でき、その剛性は特別な低電力電動モーターを使用して調整できます。
動的設定サイズは、切断形状を変更することによっても維持できます。このため、回転中に、エイズシステムの弾性要素の変形を感知するトランスデューサーによって制御される特別な低電力電気駆動装置が、ワークピースの表面に垂直な先端を通る軸の周りでフライスを回転させます。カッターを自動回転させることで、動的設定の切断力と寸法が安定します。
米。 6. 圧力スイッチ
金属切断機の油圧パイプラインの負荷の変化には、油圧の変化が伴います。負荷の監視には圧力スイッチを使用します（図6）。配管１内の油圧が上昇すると、耐油ゴム膜２が撓む。この場合、レバー 3 はスプリング 4 を押しながら回転し、マイクロスイッチ 5 を押します。リレーは 50 ～ 650 N / cm2 の圧力で動作するように設計されています。