Пневматическое логическое устройство управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) Б 41 5 В 19/44 ИЗОБРЕТЕН И ИСА к устроить исполь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше(56) Авторское свидетельство СССР Н 1285437, кл. С 05 В 19/44, 1984.Струйные логические элементы и устройства программного управления станками и промышленными роботами: Каталог. М.: ИМАШ, 1979, с,55, рис.126.(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТЮИСТВО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относитсяствам управления и может бь зовано для управления машинами ироботами. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. Устройство содержит блок 1 управления, программный блок 2, командозадающийблок 3, блок 4 усилителей и блок 5конечных выключателей. Программныйблок 2 содержит многовходовые элементы ИЛИ 14 и элементы НЕ 15 и 16. Входы элементов 14 через каналы наборного поля соединены с выходами конечных выключателей. Командозадающийблок содержит ячейки 18 управленияисполнительными механизмами и ячейки 19 управления технологическимимашинами. В каналах наборного поля17 установлены заглушки в соответст"вии с программой управления. 1 з.п.ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к пневматическим устройствам управления и может быть использовано для управления автоматическими технологическими машинами, промышленными роботами и робототехнологическими комплексами.Цель - упрощения конструкции.Схема устройства приведена на чертеже. 10Устройствоуправления содержит блок 1 управления, программный блок 2, командозадающий блок 3, блок 4 выходных усилителей и блок 5 конечных выключателей с инверсными выхода. 15 ми.Блок 1 управления снабжен пневмотумблером 6, пневмокнопками 7, 8 с логическими элементами ИЛИ 9 - 12 и Усилителем 13. Выход тумблера 6 сое- динен с входом элемента 9, прямой вход которого соединен с входом кнопки 8, а инверсный выход - с входом элемента ИЛИ 10. Второй вход элеМента ИЛИ 10 соединен с выходом кнопки 7. Инверсный выход элемента ИЛИ 11 соединен с входом элемента ИЛИ 12, а инверсный выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом элемента ИЛИ 11, т.е. элементы 11 и 12 образуют триггер с раздельными входами. Второй вход элемента 11 соединен с выходом . элемента 10, а второй вход элемента 12 - с выходом кнопки 8. Прямой выход элемента 11 соединен с каналом35 управления усилителя 13, выход которого подведен к программному блоку 2,Программный блок 2 содержит многовходовые элементы ИЛИ 14 и элементы НЕ 15 и 16. Входы элементов 14 через каналы наборного поля 17 соединены с выходами блока 5. Наборное поле 17 условно показано в виде зачерненных кружков в точках соединения выходов блока 5 с входами элементов 14.45Камандозадающий блок 3 содержит ячейки 18 для управления исполнительными механизмами роботов и ячейки 19 для управления технологическими машинами. (На чертеже показана одна ячейка 18 и одна ячейка памяти 19).Каждая ячейка 18 предназначена для подачи и сохранения в памяти двух команд одному звену промышленного робота (например для подачи команд "Выдвинуть и Втянуть" звену горизонтального перемещения руки). Каждая ячейка 19 предназначена для подачи команды включения одной технологической машине, для сохраненияР этой команды в памяти, для снытия команды при определенном состоянии технологической машины и для формирования сигнала о срабатывании машины.Ячейка 18 содержит логические многовходовые элементы ИЗМ 20 - 23.Элементы 22 и 23 соединены по схеме триггера с раздельными входами. Прямые входы элементов 20 и 21 предназначены для подвода команд к исполнительным механизмам робота от элементов 15, 16. Прямые выходы эле- ментоЬ 20, 21 соединены соответственно с прямыми входами элементов 22 и 23, а прямые выходЫ элементов 22 и 23 соединены с управляицими входами выходных усилителей 24 блока 4,Ячейка 19 содержит логические элементы ИЛИ 25 - 29 и усилители 30, 31. Элемент 25 с .элементом 26, а так же элемент 27 с элементом 28 соединены по схеме триггеров с раздельными входами и образуют соответственно триггеры включения и выключения машины.Свободный прямой вход элемента 25 предназначен для подачи команды технологической машине от соответствующего элемента 15 (16). Прямой выход элемента 25 соединен с входом выходного усилителя 24 блока 4, Прямые входы элементов 27 и 29 соединены с конечным выключателем 32 блока 5. Прямой выход элемента 27 соединен с инверсным входом элемента 25, являющимся входом сброса триггера включения, Прямой вход элмента 28 предназначен для подачи сигнала включения триггера выключения.Прямой выход элемента 8 соединен с входом элемента 29. Прямой выход элемента 29 соединен с управляющим входом усилителя 31, а инверсный выход - с управляющим входом усилителя 30. Выходы усилителей 30 и 31 соединены с каналами наборного поля 17 блока 2.Блок 5 конечных выключателей и датчиков содержит конечные выключатели 32 технологических машин, конечные выключатели 33 звеньев промышленного робота и датчики, например, электропневмопреобразователи 34,Перед включением устройства в работу на наборном поле 17 для каждого элемента 14 оставляют открытымирукИ робота), та канал литания датчика переключается на атмосферу и на выходе датчика 34, а также на данном входе элемента 15 появляется сигнал "О". Таким образам, на всех входах элемента 15 имеются сигналы "О", поэтому на инверсных выходах элементов 15 и 16 появляется сигнал "1", т,е. сигнал подачи данной команды.Допустим что эта команда (апример, "Выдвинуть руку") подается на входе логического элемента 20. Тогда на .выходе элемента 20 и входе элемента 22, а также на прямом выходе элемента 22 и на входе соответствующего усилителя 24 появляется сигнал "1", в результате чего соответствующее звено робота переходит в другое положение (рука выдвигается). Поскольку элементы 22 и 23 соединены па схеме триг;ера с раздельньйи входами, та сигнал на выходе элемента 22 сохраняется и после того, как вз выходе элемента 20 появляется сигнал "О" (после ухода руки с исходного положения). Сигнал на выходе элемента 22 станет "0" лишь при подаче сигнала "1" на вход элемента 21 (т.е. при подаче команды "Втянуть руку"),Допустим теперь, что команда "1" подается логическому элементу 25 для управления технологической машиной. Тогда на прямом выходе элемента 25 выходе элемента 25 сохраняется ипосле снятия сигнала "1" с его входа.После ухода исполнительного механизма технологической машины с исходого положения на выходе конечноговыключателя 32, а также на соответствующих входах логических элементов27 и 29 появляется сигнал "1". Напрямом выходе элемента 27 также появляется сигнал "1", которьп поступает на инверсный вход элемента 25, всвязи с чем на прямом выходе этого элемента и на управляющем входе1 н усилителя 24 появляется сигнал О т. е, команда включения технологической машины снимается. На прямом выходе логиче ска го элемента 28 и соответствующем входе элемента 29 появляется сигнал "О", так как на инверсном выходе элемента 27 появляется сигнал н 011, а на свободном вхо 1416941линии, к которым подключень выключатели блока. 5, при срабатывании которых на выходе соответствующего элемента 15 должна быть сформированакоманда управления. Остальные входыэлементов 14 перекрываются заглушка -ми.Устройство работает следующимобразом. 10Для задания автоматического режима работы тумблер 6 следует перевес -ти в положение "Автомат". При этомна выходе тумблера и на входе элемента 9 появляется сигнал "1". На прямом 5выходе элемента 9, а также на входекнопки 8 также появляется сигнал "1".После нажатия кнопки 8 сигнал "1"появляется на ее выходе и на входелогического элемента 12. На инверс-ном выходе элемента 12 появляетсясигнал "0", который поступает на входлогического элемента 11Так как повторому входу элемента 11 сигнал тоже "0", то на выход элемента 11 и науправляющий вход усилителя 13 поступает сигнал "О", в результате чегона выходе усилителя 13 тоже появля-ется сигнал "0", который разрешаетработу устройства в автоматическомрежиме.Если звено промышленного роботанаходится в требуемом положении, тоструя воздуха в соответствующем конечном выключателе 33 перекрыта и в со-и на управляющем входе соответствую- ответствующий канал поля 17 воздух 35 щего усилителя 24 появляется сигнал1 нне поступает, т.е. на входы всех и включается данная технологи- элементов 14, соединенных с этим ческая машина, Сигнал "1" на прямом каналом, поступает сигнал "0",Если технологическая машина находит 40ся в требуемом состоянии, то каналпитания соответствующего усилителя30 или 31 переключается на атмосферуи к соответствующему каналу поля17 воздух также не поступает. Если45все звенья промьцленого робота заняли требуемое для конкретной командыположение, а также все запрограммированные технологические машины находятся в требуемом состоянии, та навсе входы данного логического элемента 14 поступаот сигналы "0", поэтомуна выходе ега и на соответствующемвходе ло гиче ска га элемен та 15 появляется сигнал "О", Если при этом щеется электрический сигнал на датчике 5534, допустим, подключенном к одномуиз свободных входов элемента 15 (например, имеется заготовка на схвате20 30 де элемента 28 - сигнал "О". Несмотря на это сигнал "1" на прямом выходе элемента 29 сохраняется, так как по второму входу элемента 29 поступа" ет сигнал "1" от конечного выключателя 32. Поэтому усилитель 31 по-прежнему на управляющем входе имеет сигнал "1", канал питания его переключен на атмосферу и на его выходе имеется сигнал "0" (технологическая машина не сработала), который подведен к соответствующему каналу 17.Когда исполнительный механизм технологической машины возвращается в исходное положение, на выходе конечного выключателя 32 появляется сигнал "О". На выходе элемента 27 сигнал "1" ,сохраняется, но на прямом выходе элемента 29 появляется сигнал "0", а на инверсном выходе его - сигнал "1". Поэтому на выходе усилителя 31 появляется сигнал "1", а на выходе усилителя 30 появляется сигнал "0" (технологическая машина сработала). Чтобы поготовить данную ячейку для работы в следующем цикле, необходимо подать команду на свободный вход элемента 28. При этом на прямом выходе элемента 28, а также на входе и на прямом выходе элемента 29 появляется сигнал "1", а на инверсном выходе его - сигнал "0", Усилители 30 и 31 меняют выходные сигналы, т.е. сигнал "0" появляется на выходе усилителя 31 (технологическая машина не сработала), а на прямом выходе элемента 27 появляется сигнал "0", т.е. сигнал запрета с инверсного входа элемента 25 снимается и этот элемент может реагировать на следующую команду по его свободному прямому входу.Автоматический режим работы прекращается при нажатии кнопки 7 или при переводе тумблера 6 в положении "Наладка"В обоих случаях на входе логического элемента 10 появляется сигнал "1", поэтому на его выходе, а также на входе и прямом выходе логического элемента 11 тоже появляется сигнал "1", который усилитель 13 переводит в другое положение. На выходе усилителя 13 появляется сигнал "1", который через канал 17 блокирует работу всех логических элементов 14. В наладочном режиме (при положении "Наладка" пневмотумблера 6) команды звеньям промьпиленного робота или технологическим машинам можно подавать подводом сигнала "1" к неиспользованным входам логических элементов20 и 21,Формула изобретения 1. Пневматическое логическое уст - ройство управления, содержащее блок управления, блок конечных выключателей с инверсными выходами, програм - мный блок и командозадающий блок с ячейками управления исполнительными механизмами роботов, каждая из которых выполнена в виде подключенного к выходам первых многовходовых элементов ИЛИ триггера с раздельнымивходами, взаимно инверсные выходыкоторого связаны с выходными усилителями, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения конструкции,программный блок состоит из вторыхмноговходовых элементов ИЛИ, соответствующие входы которых параллельно соединены с выходами блока управ -ления и конечных выключателей черезканалы наборного поля, снабженныезаглушками в соответствии с программой управления, причем выходы вторых многовходовых элементов ИЛИ черезэлементы НЕ связаны с соответствующими входами первых многовходовыхэлементов ИЛИ, ячеек управления исполнительными механизмами роботов. 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что командозадающий блок снабжен ячейками управления технологическими машинами, каждая из которых содержит триггер включения и триггер выключения машины, выполненные в виде триггеров сраздельными в.содами, и двухвходовыйэлемент ИЛИ с взаимно инверснымивыходами, причем прямой выход триггера включения соединен с входом выходного усилителя, прямой выходтриггера выключения сообщен с первымвходом элемента ИЛИ, второй входкоторого и вход сброса триггера выключения связаны с выходом конечноговыключателя технологической машины,инверсный выход триггера выключениясообщен с входом сброса триггеравключения, прямой и инверсный выходы элемента ИЛИ подключены к входампрограммного блока, а включающие входы триггеров включения и выключениясоединены с выходами соответствующихэлементов НЕ программного блока.