Устройство для управления автоматическими линиями обработки деталей

СОЮЗ СОВЕТСНИХЮИНЮЩФЕСНВРВЯУБЛИН 021 12 51 ИЕ ИЗОБРЕТЕНМу СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА ДФРО 1 ВЕННЬЭ НОМИТЕТ Аи ЮСВ%ВИВИаМ(21) .Центральное конструкторскоебюро оборудования гапьванопокрытийпри Тамбовском заводе гальванического оборудования(56) 1. Авторское свидетельство СССРНф 336648, кл. С 05 В 2300, .1972.2. Авторское свидетельство СССРВ 224888, кл. С 06 Р 9/06 1968.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЙРАВЛЕЙИЯАВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ ОБРАБОТКИДЕТАЛЕЙ, включающее узел команд,узел программ, узел перемещения транс. портного механизма, узел времени иузел останова, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения блок-схемыкомандоапиарата, оно снабжено ана-.лого-импульсным преобразователем икорректором-индикатором, а узел времени выполнен в виде генератора импульсов, счетчика логических элементов и триггера, при этом узел командсвоим выходом связан с узлом программи через него - с узлом перемещения,узлом останова и узлом времени,а входом через корректор-индикатор "также с узлом времени, вход аналогоимпульсного преобразователя соединенс узлом церемещения и обратной связью с узлом команд, причем вход узлаперемещения связан с узлом времени.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, в частности, ддя управления транспортнымимеханизмами гальваноавтоматов.Известно устройство дпя управленияавтоматическими линиями гальванопокрытий, которое содержит блок датчиковперемещения, блок переработки инфор"мации, программный блок, блок реверсивного счета позиций, блок счета вре 10мени, регистр команд, регистр заданийпозиций, регистр счета позиций, блоксовпадений, блок управления авто"оператором и исполнительный механизм Я ,5Однако данное устройство ненадежно в работе, так как отдельные элементы блок-схемы, например блок переработки информации и реверсивныйсчетчик, могут выщавать ложную инфор мацию. Кроме того, в самой блок-схеме,наличествуют элементымеханики,что усложняет изготовление и снижает эксплуатационные характеристики устройства. 25Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство дняуправления автоматическими линиями обобработки деталей, включающее узелкоманд, узел программ, узел перемещения транспортного механизма, узелвремени и узел останова, Каждый блокпредставляет собой опредеденну 1 о совокупность магнитных логическихэлементов, соединенных таким образом, что обеспечивается выдача одной определенной команды для вы"полнения операции в соответствии сзаданной программой Я .Однако известное устройство также недостаточно надежно в работе.Этовызвано сложностью его блок-схемы.Цель изобретения в . повышение надежности устройства путем упрощенияблок-схемы командоаппарата. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления авто.матическими линиями обработки деталей, включающее узел команд, узел про грамм, узел перемещения транспортного механизма, узел останова и узел времени, снабжено аналого-импульсным преобразователем и корректором- индикатором, 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 негоМ 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 командоаппаратаф на фиг. 2 - принци" пиальная схема работы устройства,Устройство содержит узел 1 команд, узел 2 программ, аналого-импульсньа 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 элементовИ 10, двоично-десятичного счетчика, 11 и дешифратора 12.Узел 2 программ служит для ввода в схему устройства команд на вы-, полнение операций подъемно-транс" портным механизмом (автооператором), на технологическую задержку перед их выполнением и на синхронную рабо" ту в случае совместной работы двух и более автооператоровОн 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, ддя индикации номера команды в автоматическом и наладочном режимах и, кроме того, позволяет при необходимости установить нужную команду после устранения причин случайного сбоя. Он состоит из элемента ИЛИ-НЕ 19, инвертора 20,3 1135820 ключа 21, светодиодов 22 и резистора 23.Узел 5 перемещения предназначен для 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 сиг. калы на прекращение горизонтального 10 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 ментов ИЛИ-НЕ 40-43 генератора 44 импульсов, триггера 45 и элементов И-НЕ 46 и 47.Датчики 8 горизонтального переме- п ЩениЯ Расположены в местах останова 25 р автооператора по числу позиций и слу- и жат для выдачи сигналов при их вза- т имодействии с якорем автооператора. Р Датчики 9 вертикального перемещенияв служат для выдачи сигналов при дости-ЗО женин кареткой автооператора крайне- к го верхнего или крайнего нижнего по- в ложений.еНа фиг. 2 показаны шины 48, 49-1, э 49-2 и 49- 50-60.У35Устройство работает следующим об- с разом. вПеред началом работы устройстван автооператоры гальванических линий устанавливаются в исходное положе-, ние в соответствии с технологичес 40вкой программой. По первой команде автооператор должен аереместиться горизонтально к заданной позиции и поднять обрабатываемые детали. Вп исходном состоянии счетчик 11 узла45 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 замы 50 о кает цепь на плюсовую шину питания. Свечение светодиода 22 вызывает индикацию первой команды. Выходы развязывающих диодов 13 в 55 соответствии с программой коммутируют. ся 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 меня. ется 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, разешающий 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 "Стопи 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 33Второй 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.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 остано" ва, и тогда с его выхода на элементы 2 26 и 27 поступает нулевой сигнал, и 1 О 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" 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 ЗБ элемент 42 имеет пассивный выход, то такое их соединение превращает элемент "2 ИЛИ-НЕ" в "2 к ИЛИ-НЕ", где к-число объединениыхмежду собой, элементов и соответствует числу сов местно работающих автооператоров. Поусловиям синхронизации на всех входах объединенного элемента 42 должны быть сигналы нулевого уровня, которые и поступабт по шинам 55 для каж 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"БО ется нулевой сигнал, триггер 45 вос станавливается в исходное состояние и от него сигнал на подъем идет через элемент 25. Таким образом, с приходом последнего из совместно работаю- М щих автооператоров к заданной точке Ввсе 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 аналого- импульсный 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 сиене команды с первой на вторую и в 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 элеЬент 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 оа 15, с которого нулевой сигнал поступает на вход элемента 17 для смены команды совместно с сигналом от нижнего датчика, а также 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, 20 Теперькогда на обоих входах элемента 27 присутствуют нулевые сигналы, команда на опускание через элементы 27 и 30 поступает в силовой блок. Якорь вертикальной каретки воз- ф 5 действуетна 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" о торые через элементы 18 и 10 подают сигнал на тактовый вход счетчика 11 для переключения его на третью .команду.Переключение команд от ключа 21 корректора-индикатора 4 в целях нрваерки работы узла команд либо для установки нужной команды в пределах технологического цикла осуществляется следующим образом;40Поскольку 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 функциональнищ 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 от" носить 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 технологическбй выдержкой перед подь" емом.Введенный в устройство корректор- индикатор 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.