Устройство для управления автома-тическими линиями

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) И. КЛ.в с присоединением заявки Йо С 05 В 19/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет 1 Опубликовано 230681. Бюллетень М 23 Ю) ЮР( 621-503,55 (088, 8) Дата опубликования описания 250681(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИЛИНИЯМИ Изобретение относится к классудискретных автоматических систем,управляющих технологическими процессами и может быть использовано вмашиностроении, в частности в промышленности, применяющей гальваническую обработку изделий.Известные устройства управленияавтоматическими линиями обработкидеталей обеспечивают обработку деталей лишь по определенной программе,заложенной,в памяти устройства. Обработка деталей по другой программедостигается путем смены программы обработки, связанной с остановкой автоматической линии, что неизбежно влечет потерю производительности,Для устранения этого недостаткаиспользуются устройства управления,обеспечивающие обработку деталей понескольким программам одновременно.Известно устройство управленияавтооператорами автоматических линийгальванопокрытий, содержащее блокпрограммы, обеспечивающий хранениереализуеьых устройством программ,блоки управления и пульт управления,блоки позиций и, анализатор загрузкилиний, который вырабатывает сигналыразрешения запуска в обработку дета лей в каждом цикле запуска по определенным программам, реализуемым устройством. Благодаря наличию оперативной памяти для хранения программ обработки и анализатора загрузки линии достигается режим обработки деталей по нескольким программам одновременно 11.Недостатком устройства является большой объем памяти, необходимый для хранения всех программ обработки, реализуемых устройством управления. Другим недостатком устройства является невозможность запуска очередного контейнера с деталями по любой из реализуемых устройством управленияпрограмм.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для управления автоматическими линиями обработки деталей, содержащее блок программ, блок совпадения, блок горизонтального перемещения, блок вертикального перемещения и блок переключения команд, причем блок программ связан с блоком совпадения, состоящим из схем совпадения по числу рабочих позиций и схемы выработки сигналов с селективностью, блоком горизонталь 840804ного перемещения, блоком вертикального перемещения, блоком переключениякоманд, блок совпадения подсоединенк блоку горизонтального перемещенияи к блоку вертикального перемещения,входы блока переключения команд соединены с блоком вертикального пере 5мещения, блок горизонтального перемещения связан с блоком вертикальногоперемещения 2 (,Каждый блок представляет собойопределенную совокупность логическихэлементов, соединенных таким образом,что обеспечивается выдача одной определенной команды для выполненияоперации в соответствии с программой.Блок программ выполняет функции15запоминания программы и обеспечиваетвыдачу одной команды на каждую операцию,Блок горизонтального перемещенияи блок вертикального перемещения обес печивают соответственно перемещенияавтооператора и его траверсы, выходные сигналы блока вертикального перемещения регламентируют окончание выполнения очередной операции и позволяют блоку переключения команд про-,извести передачу управления следующейкоманде.Блок совпадения обеспечивает остановку автооператора на определеннойрабочей позиции при одновременном появлении на входах соответствующей схемы совпадения сигналов иэ блока программ или схемы формирования сигналовс селективностью и конечного переключателя, установленного на даннойрабочей позиции, при подходе к нейавтооператора.Таким образом, построение схемыизвестного устройства позволяет упростить ввод новых программ, 4 ООднако недостатком устройства является то, что сам процесс смены программ обработки в нем связан с остановкой автоматической линии и влечет потерю производительности.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройствапри повышении производительности автоматических линий.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для управления автоматическими линиями, содержащеепоследовательно соединенные блок вер"тикального перемещения, блок переключения команд, блок задания программ,блок совпадения и блок горизонтального перемещения, вторым входом соединенный со вторым выходом блока вертикального перемещения, первый входкоторого подключен ко второму выходублока совпадения, второй вход - ко 60второму выходу блока задания программ,третьим выходом подключенного к третьему входу блока горизонтального перемещения, введены логический блок и вкаждый канал формирователь управляю- Я щих команд, первым входом соединенный с выходом логического блока, вторым входом - со входом устройства и первым входом логического блока, а выходом - со вторыми входами блока совпадения и логического блока.Кроме того, логический блок содержит первый элемент задержки и последовательно соединенные шифратор, первый регистр, второй регистр, компаратор, второй элемент задержки, узелблокировки и узел деблокировки, первые выходы которого соединены с выходами логического блока, а второй выход - с вторым входом узла блокировки, третьими входами соединенногосо вторыми входами логического блокаНа фиг. 1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - схема логического блока;на фиг, 3 - временная диаграмма оаботы устройства,Устройство состоит иэ формирователей управляющих команд 1,1.1, по числу рабочих позиций с переменной длительностью обработки, блока 2 задания, блока 3 переключениякоманд, логического блока 4, блока 5совпадения, а также блоков 6 и 7 горизонтального и вертикального перемещения, соответственно, Каждый формирователь управляющих команд включает инверсный счетчик (ИС) и дешифратор нуля (ДШ). Работу устройстваможно показать на конкретном примереуправления автоматической автооператорной гальванической линией типаАЛГМ.При рассмотрении работы устройства необходимо учитывать следующиеособенности работы линии:а) обработка деталей, состоящаяиз обработки на предварительномучастке, участке покрытий и финишномучастке производится циклично в соответствии с заданной циклограммой;б) порядок обхода ванн и длительность обработки деталей на предвари-.тельном и финишном участках не зависит от номера программы обработки,т,е. для всех деталей одинаковы,в) длительность обработки деталейна участке покрытий определяется необходимой толщиной покрытия и задается при выборе той или иной программы обработки;г) номера программ обработки, аследовательно и получаемые толщиныпокрытия различаются в зависимостиот числа ванн покрытия, участвующихв обработке,д) в каждом цикле обработки производится обслуживание (разгрузкии загрузка) одной ванны покрытия;е) номер обслуживаемой ванны покрытия определяется номером элемента в блоке совпадения, на входе которого происходит совпадение сигналас путевого датчика, установленного840804 логического блока приема кода длительности обработки, а также инверсные счетчики (ИС 1, ИС 2, ИСЗ) блоков1(, 1, 1 э по сигналам синхроимпульсов (СИ) 8. При этом СИ поступает навходы регистров таким образом, чтобыобеспечивалась последовательно перезапись кода из второго регистра водин из счетчиков и из первого регистра во второй регистр по каждомусинхроимпульсу, что обеспечивается элементом 11 задержки.По сигналу первого синхроимпульса(СИ 1) код номера программы обработкипервого приспособления с деталями,который является кодом времени выдерж ки деталей, загруженных в первое приспособление, в ванне покрытия в циклах и равен двум, с выхода шифратораномеров программ записывается в регистр 13,20 По сигналу СИ 2 код номера программы обработки первого приспособленияс деталями из первого регистра записывается в регистр 14 блока, а наего место в первый регистр записывается код номера программы обработки второго приспособления с деталями.Из временной диаграммы и таблицывидно, что первое приспособление сдеталями попадает в первую ванну покрытия в третьем цикле. Регистр 12 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 0 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 Инверсныйсчетчик1 0 0 2 1 0 2 1 0 1 0 1 0 2 1 0 2 1 0 О 0 0 2 1 0 Ванна заблокирована О 2 1 0 2 0 О 0 0 2 1 0 1 О 1 О 1 0 2 .1 0 2 1 По пятому сигналу содержимое счетчика становится равным нулю, и на выходе первого дешифратора нуля (ЛШ 1) 60 формирователя 1 появляется программный сигнал, который с выхода этого формирователя поступает на вход соответствующей схемы совпадения блока 5 совпадения и обуславливает об у ванны, при прохождении через него автооператора и сигнала, формирующегося схемой формирования сигналов с селективностью блока совпадения (при управлении от известного устройства);ж) на обработке в зависимости от компоновки линии одновременно может находиться несколько приспособлений с деталями (на линии АЛГМ - до 9).Перед загрузкой очередного приспособления деталями оператор определяет соответствие номера программы обра- . ботки загружаемых деталей номеру, обозначенному на нажатой кнопке выбора программ на лицевой панели устройства управления, Если номера совпадают, оператор загружает детали в приспособление.На временной диаграмме показан порядок обработки деталей на гальванической линии, содержащей три ванны покрытия. Блок 4 (фиг. 2) состоит из первого элемента 11 задержки, шифратора 12 номеров программ, первого регистра 13, второго регистра 14, компаратора 16, узла 15 блокировки, узла 18 деблокировки ванн покрытия и второго элемента 17 задержки. В таблице приведены десятичные значения, которые принимают двоичные коды первого и второго регистров В этом же цикле по сигналу СИЗкод номера пРограммы 19 обработкидеталей, загруженных в первое приспособление, с выхода регистра 14логического блока попадает в счетчикформирователя 1 д.Далее по каждому сигналу синхроимпульса происходит вычитание единицы из содержимого счетчика нервого формирователя. служивание первой ванны покрытия в шестом цикле.В случае, когда номер программы обработки загружаемых деталей меньше номера, обозначенного на нажатой кнопке выбора программ (соответствует запуску на линию пятого приспособления), оператор запускает на линию незагруженное приспособление, причем количество запускаемых последовательно незагруженных приспособлений определяется разностью номеров программ обработки.Одновременно оператор задает новую пРограммУ обработки нажатием соответствующей кнопки на лицевой панели устройства управления (на чертеже не показано). При этом на вход шифратора номеров программ коммути 840804руется новая серия сигналов 9, обеспечивающая появление на его выходекода, соответствующего номеру выбранной программы обработки.После загрузки в четвертом циклеприспособленИя с деталями по второйпрограмме. обработки в пятом циклепроизводится переход на первую программу обработки, т.е, разность номеров программ обработки равна единице.Как видно из временной диаграммы,в пятом цикле на линию запускаетсянезагруженное приспособление.По пятому сигналу синхронизациисодержимое первого регистра становится меньше содержимого второго ре 15гистра, что вызывает срабатываниекомпаратора 16, формирующего сигналразрешения блокировки. С выхода ком-паратора 16 сигнал разрешения блокировки поступает на вход элемента 17 0задержки, осуществляющего задержкуэтого сигнала на два цикла. С выходаэлемента 17 задержки, в седьмом цикле, сигнал разрешения блокировкипоступает на входузла блокировки,Сигнал 20 блокировки формируетсяв том случае, если на вход одногоиз элементов узла блокировки поступает сигнал разрешения блокировкии сигнал 10 окончания обработки свыхода соответствующего формирова- .теля, Причем сигнал с выхода узладеблокировки на входе этого элемента должен отсутствовать. В рассмотренном случае сигнал блокировки запрещает работу Формирователя 12,35т.е. блокируется вторая .ванна покрытия после попадания в нее незагруженного приспособления. 50 Запуск в обработку в пятом цикле 40 приспособления с деталями по первой программе обработки приводит к соревнованию вызовов автооператора к первой и второй ваннам для их выгрузки в девятом цикле, что недопустимо. 45В обработке деталей в циклах с 9-го по 14-й участвуют первая и третья ванны покрытия.В 11-ом цикле в обработку запускается приспособление с деталями, имеющими номер программы обработки на единицу больше, чем номер программы обработки предыдущей детали.После его. загрузки оператор вновь задает необходимый номер программы обработки.Как видно из диаграммы, в 15-ом цикле не освобождается ни одно из участвующих в обработке ванн покрытий, что соответствует в таблице состоянию регистров после прихода 60 четырнадцатого синхроимпульса.В этот момент коды счетчиков первого и третьего формирователей имеют не нулевые значения, т.е. нет ни одного программного сигнала на выходахФ дешифраторов соответствующих формирователей.Такое состояние выходов Формирователей, а также наличие заблокированной 2-ой ванны покрытия обеспечивают формирование сигнала разблокировки узлом деблокировки ванны, что обуславливает разрешение работы формирователя 1 и обслуживание 2-ой ванны покрытия в 15-ом цикле. В слу" чае, если заблокировано более одной ванны, разблокируется ванна с меньшим номером.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность одновременной обработки на линии деталей, имеющих различные программы обработки, т.е. оперативную смену программ.Экономический эффект от внедрения изобретения для одной автоматической автооператорной гальванической линии АЛГМ при условии, что до внедрения изобретения в течение смены программа обработки меняется два раза, составляет окло 32 тысяч рублей в год.Формула изобретения1. Устройство для управления автоматическими линиями, содержащее последовательно соединенные блок вертикального перемещения, блок переключения команд, блок задания программ, блок совпадения и блок горизонтального перемещения, вторым входом соединенный со вторым выходом блока вертикального перемещения, первый вход которого подключен ко второму выходу блока совпадения, вто- рой вход - ко второму выходу блока задания программ, третьим выходом подключенного к третьему входу блока горизонтального перемещения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введе" ны логический блок и в каждый канал Формирователь управляющих команд, первым входом соединенный с выходом логического блока, вторым входом - со входом устройства и первым входом логического блока, а выходом - со вторыми входами блока совпадения и логического блока.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что логический блок содержит первый элемент задержки и последовательно соединенные шифратор, первый регистр, второй регистр, компаратор, второй элемент задержки, узел блокировки и узел деблокировки, первые выходы которого соединены с выходами логического блока, а второй выход - со вторым входом. узла блокировки, третьими входамисоединенного со вторыми входами логического блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 406962, кл. С 23 В 5/68, 1973,2. Авторское свидетельство СССР в 224888, кл, 42 а 14, 1968 (прототип).:сс ььькььм фсЬ Фь.йФь ььвьч фСЗС Фф НИИПИ Заказ 4761/67 филиал ППП "Патен ффьъфь оЪ сь С