Устройство для управления автоматическими линиями обработки деталей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ ОБРАВОТКИ ДЕТАЛЕЙ, вкшочакицее узел команд, узел программ узел перемещения транспортного механизма, узел времени и узел останова, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения блок-схемы командоаппарата, оно снабжено аналого-импульсным преобразователем и корректором-индикатором, а узел времени выполнен в виде генератора импульсов , счетчика логических элементов и триггера, при зтомузел команд своим выходом связан с узлом программ и через него - с узлом перемещения, узлом останова и узлом времени, а входом через корректор-индикатор также с узлом времени, вход аналогоймпульсного преобразователя соединён с узлом перемещения и обратной связью с узлом команд, причем вход узла перемещения связан с узлом времени.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИ ЛНО|Ю

РЕСПУБЛИН

4(51) С 25 D 21 12

ГОСУДФРО 1 ВЕННЬ9 НОМИТЕТ СССР

М Ю В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

I ° 1

t (21) 3658339/22-02 (22) 03. 11.83 (46) 23.01.85. Бюп. У 3 . (72) Н.М.Машонков, М.А.Репин, А.В,Зелепукин, И.Ф.Бирюков и Е.П.Масягин (21) .Центральное конструкторское бюро оборудования гапьванопокрытий при Тамбовском заводе гальванического оборудования (53) 621.357.77(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 336648, кл. G 05 В 23/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

0 224888, кл. G 06 F 9/06- 1968. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЙРАВЛЕЙИЯ

АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛЕЙ, включающее узел команд, узел программ, узел перемещения транспортного механизма, узел времени и узел останова, о т л и ч а ю щ е еЭ с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения блок-схемы командоапнарата, оно снабжено ана-. лого-импульсным преобразователем и корректором-индикатором, а узел времени выполнен в виде генератора импульсов, счетчика логических элементов и триггера, при этом узел команд своим выходом связан с узлом программ и через него — с узлом перемещения, узлом останова и узлом времени, а входом через корректор-индикатортакже с узлом времени, вход аналогоимпульсного преобразователя соединен g с узлом церемещения и обратной связью с узлом команд, причем вход узла перемещения связан с узлом времени.

1135820

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, в част ности, для управления транспортными механизмами гальваноавтоматов.

Известно устройство дпя управления автоматическими линиями гальванопокрытий, которое содержит блок датчиков перемещения, блок переработки информации, программный блок, блок реверсивного счета позиций, блок счета вре-10 мени, регистр команд, регистр заданий позиций, регистр счета позиций, блок совпадений, блок управления автооператором и исполнительный механизм Я е

Однако данное устройство ненадежно в работе, так как отдельные элементы блок-схемы, например блок переработки информации и реверсивный счетчик, могут выщавать ложную инфор yg мацию. Кроме того, в самой блок-схеме, наличествуют элементы механики, что усложняет изготовление и снижает эксплуатационные характеристики устройства. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство дня управления автоматическими линиями обобработки деталей, включающее узел команд, узел программ, узел перемещения транспортного механизма, узел времени и узел останова, Каждый блок представляет собой определенную совокупность магнитных логических элементов, соединенных таким образом, что обеспечивается выдача одной определенной команды для выполнения операции в соответствии с заданной программой (2) .

Однако известное устройство также недостаточно надежно в работе.Это вызвано сложностью его блок-схемы.

Цель изобретения -. повышение надежности устройства путем упрощения блок-схемы командоаппарата.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления авто.матическими линиями обработки деталей, включающее узел команд, узел про- 50 грамм, узел перемещения транспортного механизма, узел останова и узел времени, снабжено аналого-импульсным преобразователем и корректороминдикатором, а узел времени выполнен 55 в виде генератора импульсов, счетчика логических элементов и триггера, при этом узел команд своим выходом связан с узлом программ и через негос с узлом перемещения, узлом останова и узлом времени, а входом через корректор-индикатор также с узлом времени, вход аналого-импульсного преобразователя соединен с узлом пе" ремещения и обратной связью с узлом команд, прйчем вход узла перемещения связан с узлом времени.

На фиг. 1 представлена блок-схема командоаппарата, на фиг. 2 — принци- пиальная схема работы устройства.

Устройство содержит узел 1 команд, узел 2 программ, аналого-импульсньп преобразователь 3, корректор-индикатор 4 команд, узел 5 перемещения, узел 6 останова, узел 7 времени, датчики 8 горизонтапьного перемещения, датчики 9-1 и 9-2 вертикального перемещения. Каждый узел представляет собой определенную совокупность интегральных логических элементов на микросхемах, соединенных таким образом, что обеспечивается последовательная выдача определенньщ команд для выполнения операций в соответствии с заданной программой.

Узел 1 команд служит для формирования команд и состоит из элементов

И 10, двоично-десятичного счетчика .

11 и дешифратора 12.

Узел 2 программ служит для ввода в схему устройства команд на вы-, полнение операций подъемно-транспортным механизмом (автооператором), на технологическую задержку перед их выполнением и на синхронную работу в случае совместной работы двух и более автооператоров ° Он состоит из диодов 13 развязки 13 и соединителя 14.

Аналого-импульсный преобразователь

3 предназначен для преобразования постоянного сигнала, поступающего от датчиков 9 вертикального перемещения, в импульс для смены команд в счетчике 11 и состоит из инвертора 15, элементов ИЛИ-НЕ 16-18.

Корректор-индикатор 4 применяется для ручного управления узлом 1 команд при случайных сбоях в работе автоматической линии, для индикации номера команды в автоматическом и наладочном режимах и, кроме того, позволяет при необходимости установить нужную команду после устранения причин случайного сбоя. On состоит из элемента ИЛИ-НЕ 19, инвертора 20, 3 1135820 ключа 21, светодиодов 22 и резисто-. ра 23.

Узел 5 перемещения предназначен дпя формирования и выдачи сигналов на автооператор для перемещения. 5

Он состоит из инвертора 24, элемента И-НЕ 25, элементов ИЛИ-НЕ 26 и

27, а также из элементов И-НЕ 28-31.

В узле 6 останова формируются сигналы на прекращение горизонтального tp движения автооператора в заданной точке. Он состоит из элементов ИЛИНЕ 32-34.

Узел 7 времени предназначен для отсчета времени на технологическую паузу в перемещении автооператора и на синхронное начало темпа при работе двух и более автооператоров.

Он состоит из двоично-десятичного счетчика 35, инверторов 36-39, эле- 2б ментов ИЛИ-НЕ 40-43„ генератора 44 импульсов, триггера 45 и элементов

И-HE 46 и 47.

Датчики 8 горизонтального переме- п щения расположены в местах останова автооператора по числу позиций и слу- и жат для выдачи сигналов при их вза- т имодействии с якорем автооператора. P

Датчики 9 вертикального перемещения в служат дпя выдачи сигналов при дости-ЗО женин кареткой автооператора крайне- K го верхнего или крайнего нижнего по- в ложений. е

На фиг. 2 показаны шины 48, 49-1, э

49-2 и 49- 50-60.

У 35

Устройство работает следующим образом. в

Перед началом работы устройства н автооператоры гальванических линий устанавливаются в исходное положе-. ние в соответствии с технологичес40 в кой программой. По первой команде автооператор должен аереместиться горизонтально к заданной позиции и поднять обрабатываемые детали. В п исходном состоянии счетчик 11 узла

45 р

1 команд на всех выходах имеет сигнал нулевого уровня. Дешифратор 12 выдает первую команду по шине 49-1 на диодную сборку и одновременно чеэ рез резистор 23, светодиод 22 замы50 о кает цепь на плюсовую шину питания.

Свечение светодиода 22 вызывает индикацию первой команды.

Выходы развязывающих диодов 13 в 55 соответствии с программой коммутируются на шины соединителя 14 программного узла 2.

При этом горизонтальное перемещение может быть задано в днух вариантах.

Без выдержки времени перед началом движения. В этом случае выход диода 13 соединяется с шиной 50, по которой сигнал поступает на элемент

28. Второй сигнал на этот элемент поступает с инвертора 38. Далее через элемент 31 сигнал направляется в силовой блок на горизонтальное движение.

С выдержкой времени перед движением. Для этого выход диода 13 соединяется с шиной 53, по которой сигнал поступает на элемент 40, не изменяя его состояния, и на элемент 47, нулевой сигнал с выхода которого меняется на единичный и по шине 59 поступает на инверсный вход счетчика 35, разрешая его работу. Поскольку состояние элемента 40 не изменилось, а входе генератора 44 импульсов рисутствует единичный сигнал, pasешающий работу последнего. Сигнал рямоугольной формы поступает на таковый вход счетчика, на выходах котоого длительность импульса увеличиается соответственно коду 1-2-4-8.

В соответствии с заданной выдержой выход счетчика 35 соединяется с ходом инвертора 36. С появлением диничного сигнала на входе этого лемента на его выходе и соответствено на входе элемента 40 появляется игнал нулевого уровня. На выходе инертора 38 появляется нулевой сигал, который останавливает работу енератора 44 импульсов и выдает коанду через элементы 28 и 31 в силоой блок.

Сигнал "Стоп и соответственно кончание горизонтального движения оявляется в момент подхода автоопеатора к заданной точке, когда он воим якорем воздействует на датчик позиции, нулевой сигнал от котороо попадает в узел 6 останова на лементы 32 и 33 ° Второй сигнал на дин из ннх поступает по шине 51 или

2 из блока программ.. От двух сигнаов на входе элемента 32 или 33 повляется нулевой сигнал на их выходе и через элемент 34 запрещает, работу элемента 31, управляющего горизонтальным движением. Одновременно с этим сигнал с выхода элемента 34 через инвертор 24 поступает на вход.

1135820 элемента 25 для подготовки сигнала на вертикальное движение, который

Формируется в следующей последовательности.

В исходном состоянии триггер 45 5 выдает единичный сигнал- на элемент 25.

Второй сигнал на этот элемент, как отмечалось приходит в момент останови, и тогда с его выхода на элементы 2

26 и 27 поступает нулевой сигнал, и 1О если счетчик 11 выдает первую команду или любую нечетную, то на шине

48 присутствует сигнал нулевого уровня. Тогда от двух нулевых сигнапов элемент 26 выдает единичный сигнал, 15 который через элемент 29 разрешает подъем.

Синхронное начало работы двух и более совместно работающих автооператоров обеспечивается соединением диода 13 с шиной 55 на соединителе

14 в схеме каждого автооператора. С появлением команды на синхронизацию на выходе элемента 46 появляется еди„25 ничный сигнал, который по шине 58 изменяет состояние триггера 45 на инверсное, и поэтому в момент останова сигнал на подъем через элемент

25 не проходит до выполнения условий Зб синхронизации„ т.е. тот, автооператор, который ранее других подошел к месту синхронизации, будет ожидать остальных. Электрическая связь между ними осуществляется по шине 56. Поскольку 3s элемент 42 имеет пассивный выход, то такое их соединение превращает элемент "2 ИЛИ HE" s "2 к ИЛИ-НЕ", .где к-число объединениыхмежду собой. элементов и соответствует числу сов- 40 местно работающих автооператоров. По условиям синхронизации на всех входах объединенного элемента 42 должны быть сигналы нулевого уровня, которые и поступабт по шинам 55 для каж- 4S дого автооператора из узла программ, и сигналы "Стон" с выхода элемента 34.

Тогда на шине 56 появляется единичный сигнал, который изменяет состояйие элемента 43, и на шине 57 появля- M ется нулевой сигнал, триггер 45 восстанавливается в исходное состояние и от него сигнал на подъем идет через элемент 25. Таким образом, с приходом последнего из совместно работаю- « щих автооператоров к заданной точке б все они одновременно начинают операцию подъема.

Выполнение операции с выдержкой перед подъемом обуславливается соединением диода 13 с шиной 54, сигнал от которой через элемент 46 по шине

58 устанавливает триггер 45 в инверсное состояние, отчего с появлением сигнала "Стоп" элемент 25 еще не разрешит подъема. Одновременно по шине 58 через инвертор 39 и элемент 47 сигнал поступает на инверсный вход счетчика 35, разрешал его работу. Выбранный диапазон времени устанавливается на инверторе 37, с которого нулевой сигнал является вторым на элементе 41 и изменяет состояние элемента 43, а на шине 57 появляется нулевой сигнал, который вос" станавливает триггер 45 в исходное состояние. Тогда при сигнале "Стоп" на обоих входах элемента 25 появляются единичные сигналы, которые и обуславливают команды "Подъем".

Для ограничения вертикальных дви" жений на автооператоре установлены датчики 9-1, и 9-2, работающие от якоря вертикальной каретки автооператора. В верхнем положении каретки срабатывает датчик 9-1,и на входе элемента 29 появляется нулевой сигнал, который запрещает команду на подъем. и одновременно поступает в аналогоимпульсный преобразователь 3 на вход элемента 16, на другой вход которого поступает также нулевой сигнал по шине 48. Тогда на выходе этого элемента появляется единичный сигнал и попадает на один из входов элемента

18. С выхода последнего нулевой сиг- нал поступает на вход элемента 10 узла команд. В присутствии единичного сигнала с выхода элемента 20 корректора-индикатора 4 на выходе элемента 10 и соответственно на тактовом входе счетчика 11 появляется перепад сигнала с единичного уровня до нулевого. В этот момент счетчик 11 изменяет свое состояние так, что дешиФратор 12 выдает команду по шине

49-2 и включается второй светодиод, извещая о готовности второй команды.

При смене команды с первой на вторую и s дальнейшем — с нечетной на четную на шине 48 появляется единичный сигнал и попадает на вход эле" мента 16. При этом на его выходе появляется нулевой сигнал, который совместно с нулевым сигналом, поступившим с элемента 17, переключает эле1135820

Ьент 18. Далее, с выхода элемента

18 через элемент 10 единичный сигнал поступает на тактовый вход счетчика

11. В то же время единичный сигнал по шине 48 поступает на вход инверто- 5 ра 15, с которого нулевой сигнал поступает на вход элемента 17 для смены команды совместно с сигналом от нижнего датчика, а -.àêæå и на вход элемента 27 для подготовки сигнала 10 на опускание. Вторая команда, как и каждая четная, поступает с выходов диодов 13 на шину 50 для выполнения горизонтального движения и на шину 51 или 52 для выбора позиции 15 останова, подобно нечетной команде.

Других соединений по четным командам не выполняется. Поэтому сигнал "Стоп" через инвертор 24 и элемент 25 по ступает на входы элементов 26 и 27, 2р

Теперь, .когда на обоих входах элемента 27 присутствуют нулевые сигналы, команда на опускание через элементы 27 и 30 поступает в силовой блок. Якорь вертикальной каретки воз- 2S действует на нижний .датчик 9-2 и на входе элемента 30 появляется сигнал, запрещающий команду на опускание.

В то же время на обоих входах элемента 17 появляются нулевые сигналы, ко- go торые через элементы 18 и 10 подают сигнал на тактовый вход счетчика 11 для переключения его на третью .команду.

Переключение команд от клюФа 21 корректора-индикатора 4 в целях нроаерки работы узла команд либо для установки нужной команды в пределах технологического цикла осуществляется следующим образом;

Поскольку генератор 44 импульсов постоянно выдает сигналы, то ключом

21 нулевой сигнал, поданный на вход элемента 19, позволяет этим импульсам пройти по цепи элементов 19, 20 и 10 на тактовый вход счетчика 11 и тем самым проследить за правильностью чередования команд или при необходимости восстановить любую из них.

В этом случае команды чередуются с частотой импульсных сигналов до отпускания ключа.

Таким образом, повышение надежности достигается за счет упрощения блоксхемы командоаппарата путем сокращения числа элементов, входящих в блоки, и нх рациональной взаимосвязи.

Такая взаимосвязь позволяет применить элементы, обладающие более широкими функциональничи возможностями и, как следствие, сократить их число в сравнении с известным. Например, введение в блок-схему такого узла времени, который наряду со своим основным назначением — отсчет времени на технологические операции — дает возможность использовать один из своих каналов для выполнения функции синхронизации работы практически любого числа автооператоров в любой точке циклограммы. Вместе с тем принцип его построения (генератор импульсов — логические элементы — выходной триггер) не дает основания относить его к разряду сложных.

Другим фактором построения рациональной связи элементов служит введение в устройство аналого-импульсного преобразователя, выполняющего функцию вторичного опроса в момент переключения счетчика команд. Его функциональные возможности позволяют исключить необходимость программировать вертикальные перемещения грузозахвата кроме единичных случаев, связанных с технологической выдержкой перед подьемом.

Введенный в устройство корректориндикатор также служит поставленой цели, так как в любой момент времени позволяет установить нужную команду по циклу, что очень важно в случаях непредвиденных остановок в работе автоматической линии.

1135820

ВНИИПИ Заказ 10253/20 Тирав 637 Йодпнсаов

Фипиац ИПВ "Патент", г.Увгород, ул.Проежжая, 4