Устройство для управления обработкой деталей на гальванических линиях

 

Изобретение относится к комплек- .сной автоматизации производственных процессов с применением автоматических линий, в частности процессов гальванопокрытий. Цель изобретения - повышение производительности обработки деталей на гальванической линии. Изобретение позволяет эксплуатировать 9, 9г 9т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 G 05 В 19 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3943187/24-24 (22) 09.07.85 (46) 07.07.87. Бюл. У 25 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.А.Мусин (53) 621.503.55(088,8) (56) Линия автоматическая цинкования (кадмирования) АЛГ-128. Руководство по эксплуатации 102.37.00.000 РЭ.

Авторское свидетельство СССР

В 840804, кл. G 05 В 19/18, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ ДЕТАЛЕЙ НА ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЛИНИЯ Х: (57) Изобретение относится к комплексной автоматизации производственных процессов с применением автоматических линий, в частности процессов гальванопокрытий. Цель изобретения " повьппение производительности обработки деталей на гальванической линии.

Изобретение позволяет эксплуатировать

132 н условиях мелкосерийного проиэнодства автоматические линии гальванопокрытий, работающие по "жесткой циклограмме, с производительностью, присущей крупносерийному производству. Устройство содержит формирователи команд 1, -1„, блок 2 задания программ, блок 3 переключения команд, элемент И 4, блок 5 горизонтального перемещения, блок 6 вертикального перемещения. Устройство обеспечивает последовательно выполняемые загрузку и обработку деталей на предварительном участке, последовательную эагруз2231 ку иэ в одну иэ ванн покрытия, обработку в ней и выгрузку, а также обработку на финишном участке и выгрузку с линии. Выгрузку деталей иэ ванн покрытия осуществляют в последовательности, отличающейся от последовательности их загрузки в наины покрытия.

Выбор очередной детали на загрузку осуществляют с применением особым способом построенной матрицы, что исключает конкуренцию деталей на выгрузку с участка покрытий и позволяет сохранить динамику работы линии.

4 ил.,2 табл.

Изобретение относится к комплексной автоматизации призводственных процессов и может быть использовано в машиностроении, в частности к промышленности, применяющей обработку деталей на гальнанических линиях

АЛà †1, АЛГ-201, АЛГ-217П, АЛГ-292, АЛГ-365, АЛГ-379, АЛГ-383 и т.п.

Цель изобретения — повышение производительности обработки на гальна- 10 нической линии.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — схема формирователей команд, на фиг. 3 — диаграмма, отражающая порядок обработки деталей в ваннах покрытия гальнанической линии (при числе деталей N = 20 и числе ванн покрытия na = 5), на фиг. 4 временная диаграмма работы устройства, Устройство (фиг. 1) содержит фор- 20 мирователи 1, — 1> команд, блок 2 задания программ, блок 3 переключения команд, элемент И 4, блок 5 горизонтального перемещения, блок 6 вертикального перемещения, первые входы

7, — 7 . задания длительности покрытия, синхровход устройства 8, вторые входы

9, -9 задания длительности покрытия.

Формирователь 1 команд (фиг. 2) содержит триггеры 10, — 10 и элементы

И 11; — 11

На фиг. 3 приведена схема последовательности обработки 20 деталей (N = 20), имеющих разное время покрытия, на участке и< крытий гальваничес- 35 хой линии, содержащей 5 ванн покрытия (п,=5) .

Устройство работает следующим образом.

Первые пять деталей загружают во все пять ванн покрытия и в дальнейшем в каждом такте загружают и разгружают только одну ванну покрытия, причем первую выгрузку деталей с участка покрытий осуществляют через промежуток нремени ьс =и t,, где t — длительность такта линии.

Этот момент совпадает во времени с моментом загрузки на участок покрытий шестой детали.

Оценивают длительность покрытия

k-й детали. 3а начальный момент времени принимают время загрузки первой детали. Моменты загрузки остальных деталей кратны с,т.е. момент загрузки k-й детали с;„= с,(1 — 1).

Момент выгрузки k-й детали также кратен с м at + tт (j<

Тогда длительность обработки на участке покрытий с = t>z- t;„= at + t,(j „-1) с,(1„— 1) = и t + с,(3 — д„)

= t.(n Ь+ G.), где G = ) 1, — 11,, величина в скобках обозначает количество тактов, содержащихся в t, и является целым числом. б

Эта величина является нременем покрытия деталей, выраженным в тактах линии, обозначают ее Й1, и называют лискретным временем покрытия.

31 4 пъ 6d N (nьBo вторую строку матрицы записывают в порядке возрастания дискретные времена покрытия деталей, которые могут загружаться в очереди вторыми.

Дискретные времена покрытия этих деталей должны удовлетворять неравенству

3 13222

Для выбора деталей, которые могут быть загружены на участок покрытия в каждом такте, используется построенная определенным образом матрица.

Определяют правила построения мат5 рицы.

В первую строку матрицы записывают в порядке возрастания дискретные времена покрытия тех деталей, которые могут быть загружены первыми. f0

Так как первая выгрузка не может быть произведена ранее, чем через 4С, а последняя выгрузка позже, чем (N +

+ (n b 1 )7 t, дискретные времена покрытия деталей, которые могут быть загружены первыми, должны удовлетворять неравенству

nbÄ ad N + (n1,, ).

В и-ю строку матрицы записывают дискретные времена покрытия деталей, которые могут быть загружены последними в очереди. Они должны удовлетворять неравенству и — (N-1) - а - N+ (nb )

Таким образом, матрица размерностью

N,„n g,q ° ° ° (и ЬМ + пЬ пЬ пь+ (Ь-1

° ° ° ° ° ° ° ° ° пЬ (N-2) n> — (N-3) n> -(N-4) ... N + (n1,1)М + (n>,) пЬ вЂ” (Н-2) пЬ -(N-2) и Ь вЂ” (N-3) ... N + (пЬ- ) 1 + (пЬ-1)" +("Ь т1

Очевидно, что при N ) и в ле- временам покрытия. вом нижнем углу матрицы появятся пус- 25 Если принять t, = 12 мин, то d тые места, так как по физическому могут иметь значения не превышающие

"мыслу все d> > О. Одновременно при 15 (m 15) . больших значениях N в правой части матрицы появятся d1„ которые не соот- Таким образом, все d1, ) m можно ветствуют существующим в практике 30 отбросить и матрица принимает вид пЬ пЬФ1 пь пЬ

Ь-1 Ь-<

° ° ° °

1 2

1 и Ь+1 и be+1

nb

° °

2

m-1

m-2

m-1

° ° °

m-(,,)

m Ь

m-(пЬ„) ° ° ° т-(пЬ 1 )

m-(ng, )

m-n

° °

Ь-3 )

m-(пЬ-q )

m-(n Ь,) m

m-1

Элементами первого столбца матрицы являются дискретные времена пок40 рытия деталей, которые выгружают с участка покрытия первыми, элементами второго столбца — которые выгрузятся вторыми, и т.д.

Следовательно, номера строк мат,рицы указывают на очередность загрузки деталей, а номера столбцов — на очередность их выгрузки.

Для случая, приведенного на фиг.3

1 матрица имеет следующий вид:

5 6 7 8 9 10

4 5 б 7 8 9

3 4 5 6 7 8 9 10

2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 .9 10

1322231

9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1О

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1О

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8

Выбранные элементы выделяют окружностями.

Последовательность дискретных времен покрытия деталей, гриведенных на фиг. 1, выгрядит следующим образом 6, 10, 3, 4, 4, 5, 3, 7, 8, 3, время покрытия колеблется при t =

12 мин 12-120 мин. Количество строк и столбцоВ матрицы можно задавать при необходимости любым.

Одновременно использование одной 40 матрицы (с заданными N, п, m) позволяет обеспечивать обработку групп деталей, имеющих различную номенклатуру по параметру d.

Используя приведенную матрицу, мож-45 но, например, обработать последовательность деталей, имеющих следующие

d: 5, 6, 4, 8, 4, 5, 3, 7, 4, 6, 3, 7, 5, 3, 6, 4.

Следовательно, при последовательном выборе строк (выборе только одного элемента иэ каждой строки), начиная с первой, и выборе столбцов (выборе только одного элемента иэ каждого столбца) в последовательности, ИскЛючающей появление хотя бы одного невыбранного столбца, все элементы ко3 4 5 6 7 8 9 10

2 3 4 5 6 7 8 9 1О

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 ОЗ 4 5 6 7 8 9 1О

О1 2 3 4 5 6 7 8 9 1О торого лежат на пересечении с выбранными строками, из описанной матрицы производят формирование очереди деталей, которая при обработке обеспечивает максимальную загрузку ванн покрытия.

Появление невыбранного столбца, все элементы которого лежат на пересечении с выбранными строками, означает, что в одном из тактов отсутствует выгрузка, так как поступающая на загрузку в этом такте деталь не сможет быть загружена.

Это недопустимо, так как динамика работы линии по "жесткой" циклограмме таких ситуаций не предусматривает.

Таким образом, устройство обеспечивает обработку всей номенклатуры деталей на гальванических линиях, работающих по "жесткой" циклограмме и имеющих ограниченное число ванн покрытия.

При этом в условиях мелкосерийного многономенклатурного производства достигается производительность, присущая крупносерийному производству.

Устройство обеспечивает последовательную обработку на автоматической линии партии деталей, имеющих различное время покрытия, что создает воэможность одновременной обработки дета31 8 принимают ло сигналам синхроимлульсов ло цепи 8 в процессе обработки рассматриваемой номенк.латуры деталей.

В табл. 2 приведены состояния триггеров формирователей 1, — 1, которые они принимают по сигналам синхроимпульсов в процессе обработки заданной номенклатуры деталей.

Иэ временной диаграммы (фиг. 4) видно, что каждая деталь обрабатывается на предварительном участке 2 такта и далее d тактов покрывается в одной иэ ванн покрытия.

При разгрузке каждой детали оператор определяет равенство параметра d деталей, загруженных в предыдущем и запланированных к загрузке в текущем тактах. В случае, если они не совладают, оператор задает необходимое дискретное время покрытий нажатием соответствующей кнопки на лицевой панели устройства.

Входные цепи триггеров 10 разведены так, что при нажатии, например, кнопки соответствующей загрузки на линию деталей с d, равным 4, по сигналу ближайшего синхроимпульса в шестой разряд регистра, третий разряд которого установлен в единичное состояние, записывается единица.

Далее происходит обработка этих деталей на предварительном участке и участке покрытий в течение шести тактов, а записанная единица перемещается по сигналу каждого синхроимпульса на один разряд в сторону младших, достигая 1-го разряда к моменту окончания обработки соответствующей детали в ванне покрытия и обеспечивает тем самым ее выгрузку в очередном такте. Дополнительного пояснения работы устройства не требуется.

В рассматриваемом случае обрабатывают партию деталей, имеющую следующую последовательность дискретных времен покрытия: 3,3,3,3,3,5,2,2,4,2,4, 2,3,5,3,1,3,4,2,3.

Из фиг. 4 видно, что последовательность выгрузки первых пяти деталей в ванны покрытия совладает с последоваОператор производит загрузку деталей с d равным трем, и нажимает соответствующую кнопку задания дискрет-55 ного времени покрытия на лицевой панели устройства.

В табл. 1 приведены состояния подсветки транспарантов, которые они

7 13222 лей, имеющих различную толщину покрытия.

Рассмотрим работу устройства на примере управления автоматической автооператорной гальванической ли5 нией, имеющей в своем составе три ванны покрытия (n = 3).

В конкретном примере построения схемы формирователей управляющих команд условно принимают, что максималь- 0 ное дискретное время покрытия детали равно пяти (m = 5), а дискретное время обработки деталей на предварительном участке равно двумя (1

2). Таким образом, необходимая 15 разрядность регистров сдвига> определяемая по формуле k = m + 1, в приведенном примере (фиг.2 ) равняется семи.

В исходном состоянии на гальвани- 2р ческой линии находится семь незагруженных приспособлений, распределенных в соответствии с исходным распределением.

В формирователе 1, команд в единич.25 ное состояние установлен триггер 3-ro разряда (10 ), в формирователе команд

1 — триггеры 2-го и 4-го разрядов (10 > 10 ), в формирователе команд

1 — триггеры 1-го и 5-ro разрядов 30

3 (10З 10 1) °

Выходы триггеров 10 — 10 каждого формирователя команд подключены к соответствующим выходам устройства, обеспечивающим коммутацию питания подсветки транспарантов (не показаны). Транспаранты пронумерованы от

1 до 5. Питанием первых четырех из них управляют выходы устройства, пятый подсвечивается постоянно. 10

Подсвечиваемые транспаранты указывают на дискретные времена покрытия тех деталей, которые могут быть загружены на линию в текущем такте. Таким образом, оператор в каждый момент45 загрузки может выбрать из имеющейся партии деталей необходимые и произвести их загрузку.

В рассматриваемом случае в исходном положении подсвечиваются транс- 5р паранты 3, 4 и 5. тельностью их Bbll ðóэки, так как лри их обработке предлагаемое устройство реализует известный способ. одновременно трудно заметить> что первые пять деталей имеют одинаковый параметр d, равный трем.

Начиная с шестой детали, устройство реализует предлагаемый способ об13222 работки деталей, так как последовательность их загрузки и выгрузки с участка покрытий нв совпадает.

При этом параметр d у этих деталей колебгется 1-5.

Как видно иэ фиг, 4 и табл. 2> запись кода параметра d поступающего с входа устройства, в один из формирователей 1,, осуществляется только при наличии высокого уровня на выходеfQ

3-го разряда (триггеры 10- всех фор5 мирователей 1) .

Имеющийся на лицевой панели устройства ряд транспарантов обеспечивает индикацию тех значений параметра Й> 15 которые соответствуют значениям элементов невыбранньм столбцов, принадлежащих строке, которая должна быть выбрана в текущем шаге. Каждый синхроимпульс производит сдвиг кодов, хра--20 нящихся на триггерах 10, и обеспечивает тем самым вывод на индикацию на транспаранты очередной строки матрицы с указанием (подсветкой) элементов, лежащих на пересечении с невыбран- 25 ными столбцами.

Таким образом выбор деталей, загружаемых на линию в каждом такте, осуществляется с использованием специальной матрицы> реализованной аппа-30 ратно в описанном устройстве, в каждом такте на участок покрытий загружается одно приспособление с деталями, в каждом такте с участка покрытий выгружается одно приспособление с деталями. В начальный момент времени простой ванн покрытия минимален, а в дальнейшем он отсутствует. При выборе деталей для загрузки оператор пользуется информацией, высвеченной 40 на транспарантах, при этом номенклатура деталей, которые могут быть загружены в очередном такте, достаточно широкая.

При использовании предлагаемого 45 устройства в условиях мелкосерийного многономенклатурного производства обеспечивается производительность, присущая крупносерийному производству.

31 10

Внедрение предлагаемого устройства позволяет испольэовать производительность линий, работающий по "жесткой" циклограмме, придав им достаточную

"гибкость", необходимую в условиях мелкосерийного многономенклатурного производства. формула изобретения

Устройство для управления обработкой деталей на гальванических линиях, содержащее по числу ванн покрытия N формирователей команд, подключенных синхрониэирующими входами к синхровходу устройства, элемент И, соединенный первым входом с первым выходом блока задания программ, а первым и вторым выходом — с разрешающими входами соответственно блоков горизонтального перемещения и вертикального перемещения, связанных информационными входами соответственно с вторым и третьим выходами блока задания программ, подключенного управляющим входом к выходу блока переключения команд, а четвертым выходом — к первому входу блока переключения команд, связанного вторым входом с первым выходом блока вертикального перемещения, подключенного вторым выходом к управляющему входу блока горизонтального перемещения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности обработки деталей на гальванической линии, формирователи команд выполнены в виде регистров сдвига разрядностью k (где

= m + 1, 1 — целое число, равное времени предварительной обработки деталей, m — максимальное время покрытия детали), причем вторые входы элемента И подключены к выходам младших разрядов регистров сдвига всех формирователей команд, выходы остальных разрядов регистров сдвига формирователей команд соединены с выходами устройства, а входы формирователей команд — с входами "задание длительности покрытия" устройства.

1322231! 2

Таблица 1

Нонер сннхроиипульса

Нонер транс сходое ос1 тоннне

° б паранта

13 14 15 16

17 18

19

9 1О 11

1 2

+ + + +

+ + + + +

+ +

+ +

+ + + + + +

+ + +

+ + + + + + + + + + + + +

+ + +

+ Ф + + + + + + е + + + + + +

+ +

Т а блица 2

Номера формирователя команд, разряда и элемента

2 1

7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4

10, 10 10 10 10 10, 10, 10„ 1О 10 10, ! q, 0, Исходное состояние

1 1

СИ1

СИ2

СИЗ

СИ4

СИ5

СИ6

СИ7

СИ8

СИ9

СИ10

СИ11

СИ1 2

1 1

СИ13

1 1

СИ14

Номер синхроимпульса

)4 5 6

3 7 ! .(3 2 1 7 6 5 4 3

10 1Я 107 1Ц 101 103 10а 10

1322231!

3 2 1

1 О, 1 04

10 104

1О

1q 10

1 1 10, 10СИ15

СИ16

1 1

СИ17

1 1

СИ18

СИ19

СИ20

1 1

СИ21

СИ22

СИ23

СИ24

Номер сиихроямаулъса

Продолжение табл. 2

ФЮИЬ формирователя хомаид, раэряда и элемента

1322231

132223l

1322231

1

1

1 !

0

1(фу

Ц ф

Ф ъ в

I) !

1 ,ll

)4

0) 1

1К

Редактор H.Ãóíüêî

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2863/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4.

Ф ь ..Ъ

Ф ь

Ф ь а

О

° э ь ч

3 ф, 3 6. ь с ь ь 3 3 ь ь ь

:з, 4 з е:3 ф ь е

ФЗ ь

Ю 3 . чъ М ь ф ю » аз св

O мъ

Составитель Н.Горбунова

Техред Л.Олийнык Корректор М.демчик