Устройство для управления поперечной резкой ленты стекла

Устройство для управления поперечной резкой ленты стекла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к стекольной промьшленностн, в частности к автоматизации процессов поперечной резки стекла, и-может быть использовано на заводах строительного и тех-, нического стекла /щя производства листового стекла, и позволяет повысить точность управления.Устройство содержит режущую головку 1, установленную с возможностью перемещения по направляющей 2, расположенной над лентой стекла 3, выключатель 4 исходного положения режущей головки, переключатель 5 направления хода режущей головки, блок 6 упрарления двигателем 7 постоянного тока, датчик 8 перемещения ленты стекла, блок 9 формирования импульсов, программный блок 10, первый ключ II прямоугольных импульсов, преобразователь 12 импульсов, задатчик 13, элемент 14сравнения, второй и третий ключи 15и 16 (аналоговые), управляемый выпрямитель 17. 4 ил. I (Л puff

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (59 4 С 03 В 33 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3946447/29-33 (22) 12.06.85 (46) 15.03.87. Бюл. У 10 (71) Борский стекольный завод им.М.Горького (72) А.Б.Жималов, В.Н.Чуплыгин, А.М.Абрамов, А.M.Êàðàâàé÷åíêî, К.Н.Приписнов и В.В.Вершинин (53) 661.1, (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 743956, кл. С 03 В 33/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 747832, кл. С 03 В 33/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКОЙ. ЛЕНТЫ СТЕКЛА (57) Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к автоматизации процессов поперечной резки стекла, и может быть использовано на заводах строительного и технического стекла для производства листового стекла, и позволяет повысить точность управления. Устройство содержит режущую головку I, установленную с возможностью перемещения по направляющей 2, расположенной над лентой стекла 3, выключатель 4 исходного положения режущей головки, переключатель 5 направления хода режущей головки, блок 6 управления двигателем 7 постоянного тока, датчик 8 перемещения ленты стекла, блок

9 формирования импульсов, программный блок 10, первый ключ Il прямоугольных импульсов, преобразователь

12 импульсов, задатчик 13, элемент Е

14 сравнения, второй и .третий ключи

15 и 16 (аналоговые), управляемый выпрямитель 17. 4 ил. С:

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано на заводах строительного и технического стекла для производства листового стекла, а конкретно 5 относится к автоматизации процессов поперечной резки стекла.

Цель изобретения — повышение точности управления.

На фиг.1 приведена блок-схема

10 устройства; на фиг.2 -блок-схема выполнения блока управления; на фиг.3 — блок-схема программного блока; на фиг.4-блок-схемы выполнения блока формирования импульсов, преобразователя импульсов и задатчика.

Устройство содержит режущую головку 1, установленную с возможностью перемещения по направляющей 2, расположенной над лентой стекла 3, выключатель 4 исходного положения режущей головки 1, переключатель 5 направления хода режущей головки 1, блок 6 управления двигателем 7 постоянного тока, датчик 8 перемещения ленты 3 стекла, блок 9 формирования импульсов, программный блок 10, первый ключ 11 прямоугольных импульсов, преобразователь 12 импульсов, задатчик 13, элемент 14 сравнения, второй ключ 15, (аналоговый) третий (аналоговый) ключ 16, управляемый выпрямитель 17.

Блок б управления двигателем содержит одновибраторы 18 — 21, схемы

И-НЕ 22 и 23, триггер 24, инвертор

25, усилительный элемент 26, аналоговый ключ 27, реле 28, диод 29, переменный резистор 30. 40

Программный блок 10 содержит счетчики импульсов 31 — 34, дешифраторы

35 — 38, переключатели 39 - 42, элемент И-НЕ 43 одновибратор 44, триггеры 45 и 46, усилительные элементы

47 и 48, инверторы 49 и 50, элемент задержки 51. Программное устройство предназначено для считывания импульсов, поступающих с датчика 8, и выдачи сигнала на ключ ll прямоугольйых импульсов.

Задатчик 13 содержит операционные усилителя 52 — 55, резисторы 56—

61, переменный резистор 62, конден саторы 63.и 64.

Блок 9 формирования импульсов со" держит элемент И-HE 65, инвертор 66, диод 67, конденсатор 68, резисторы .69 и 70.

22 2

Преобразователь импульсс в 2 представляет собой операционный ycttavтель 71, охваченный емкостной обратной связью посредством конденсатора.

72 и резисторов 73 и 74.

Устройство работает сЛедующим образом.

В программном блоке 10 устанавливается необходимая длина нарезаемых листов. Импульсы с датчика 8 перемещения ленты стекла, вырабатывающего на каждую единицу длины перемещения ленты электрический импульс напряжения, поступают на. блок 9 формирования импульсов и программный блок 10.

Блок 9 формирования импульсов преобразовывает поступающие импульсы в импульсы определенной длительности независимо от их частоты. Затем эти импульсы поступают на вход ключа !l прямоугольных импульсов и на преобразователь 12 импульсов, который, в свою очередь, преобразовывает прямоугольные импульсы определенной длительности в аналоговое напряжение.

Величина аналогового напряжения строго пропорциональна частоте импульсов, поступающих на вход преобразователя 12 импульсов.

После считывания программным блоком 10 определенного количества импульсов, соответствующих заданной длине листа, на вход ключа 11 прямоугольных импульсов поступает отпирающий сигнал. Ключ 11 отпирается, подавая сформированные импульсы ottределенной длительности на вход задатчика 13, который преобразует эти импульсы в плавно нарастающее напряжение. Крутизна непрерывно нарастающего напряжения зависит от частоты прямоугольных импульсов определенной длительности.

Нарастающее напряжение с задатчика 13 поступает на один из входов элемента 14 сравнения и на аналоговый ключ 15, а на второй вход элемента 14 сравнения подается аналоговое напряжение с преобразователя 12 импульсов, пропорциональное скорости ленты 3 стекла.

Когда уровни напряжений на входах элемента 14 сравнения разные, на его прямом входе присутствует запрещающий сигнал, a,íà инверсном выходе— разрешающий сигнал, который открывает аналоговый ключ 15.

l 2965 л

Г =зпЕ

U — скорость натягивания ленты л стекла 3; 35 — угол установки направляющей 2 относительно перпендикулярного направления к ленте 3 стекла. где

Если изменится скорость вытягивания ленты 3 стекла, изменится крутизна нарастающего напряжения с задатчика 13 интенсивности и изменится ускорение разгона двигателя 7 режу- 45 щей головки 1, точка же выхода режущей головки 1 на постоянную скорость останется прежней. При достижении режущей головки 1 противоположного конца направляющей 2 срабатывает пе- 50 реключатель 5 направления хода и выдает сигнал на блок 6 управления.

В результате чего меняется полярность управляющего напряжения на обратную, происходит торможение двигателя 7 и

его реверс. Режущая головка 1 возвращается в исходное положение. Остановка режущей головки 1 осуществляется по команде от конечного выключаТаким образом, после отпирания ключа ll прямоугольных импульсов с выхода задатчика 13 начинает нарастать напряжение, которое через открытый ключ 15 поступает на блок 6 управления, а с него — на управляемый выпрямитель 17.

Так как скорость исполнительного двигателя 7 режущей головки 1 пропорциональна управляющему напряжению,10 поступающему на вход управляемого выпрямителя 17, то после открывания ключа 11 двигатель 7 начинает разгонять режущую головку 1 с ускорением, пропорциональным скорости движения !5 ленты.

При достижении нарастающего напряжения с задатчика 13, равного напряжению, поступающему с преобразователя 12 импульсов, выходные сигналы 20 элемента 14 сравнения меняются на обратные и аналоговый ключ 15 запирается, а аналоговый ключ 16 отпирается, вследствие чего на блок 6 управления управляющее напряжение поступает не с задатчика 13, а с преобразователя 12 импульсов. Двигатель

7 начинает перемещать режущую голов1 ку 1 с постоянной скоростью U равной 30

22 4 теля 4 исходного положения на 61toK

6 управления.

Блок управления двигателем 6 работает следующим образом.

По команде программного устройст" ва 10 через аналоговый ключ 15 подается на вход аналоговый сигнал.

А так как в исходном состоянии на втором выходе триггера 24 присутствует логическая "1", поступающая на другой вход аналогового ключа 27, то аналоговый ключ 27 пропускает сигнал, который этим через контакты реле 28 поступает на вход управляемого выпрямителя 17.

В результате этого двигатель 7 начинает вращаться в прямом направлении, производя перемещение режущей головки 1. Дойдя до конечного положения, режущая головка 1 воздействует на переключатель 5 и на его выходе появляется сигнал логической "1", который поступает на вход одновибратора 18. В результате этого на выходе одновибратора 19 генерируется нулевой импульс, переключающий триггер

24. На втором выходе триггера 24 появляется логический "0", проступающий на первый вход аналогового ключа

27. Аналоговый ключ 27 запирается и запирает аналоговый сигнал. На первом выходе триггера 24 появляется

I сигнал логической. "1", который включает реле 28. Реле 28 переключает свои контакты и сигнал, поступающий на управляемый выпрямитель 17, меняется на противоположный. Двигатель

7 режущей головки 1 затормаживается и начинает вращаться в противоположную сторону. Режущая головка 1 возвращается назад. В это время программное устройство 1 0 дает запрет на подачу аналогового сигнала и он становится равным нулю. Дойдя до выключателя 4 исходного положения, режущая головка 1 воздействует на него и на его выходе появляется сигнал логической "1", который поступает на вход одновибрато-.. ра 20 . В результате этого на выходе одновибратора 21 появляется сигнал, переключающий триггер 24 в первоначальное состояние, реле 28 отключается. На первом входе аналогового ключа появляется логическая единица, однако аналоговый сигнал уже отсутствует. Двигатель 7 останавливается, 1 ".965 схема приведена в исходное состояние и готова к следующему циклу.

Выходные сигналы с выключателей

4 и 5 проходят через цепь двух одновибраторов 18 (20) и 19 (21) и элемент И-НЕ 22 (23). Такая схема включения выполнена с той целью, чтобы при прохождении режущей головкой 4 конечных включателей 4 и 5 в прямом и в обратном направлениях получался лишь один импульсный сигнал на вход триггера. Это делает схему помехозащищенной.

Программный блок работает следующим образом.

Поступающие импульсы с датчика 8 перемещения подаются на четырехразрядный счетчик, выполненный на счетчиках импульсов 31 — 34 и считывают20 ся в двоичном коде. С помощью дешифраторов 35 — 38 количество импуль— сов преобразуется в десятичный код.

Переключателями 39 — 42 устанавливается заранее заданный размер отрезае- 2 мого листа, выраженный в мм. Размер мерного колеса датчика 8 подобран такой величины, что через каждый мм длины окружности мерного колеса датчиком 8 выдается один импульс. Поэтому каждый считываемый импульс соответствует одному мм отмеряемого листа.

Когда в процессе считывания на выходных дешифраторов 35 — 38, .коммутируемых переключателями 39 — 42, появляются сигналы, то на выходе элемента И-НЕ 43 появляется логическая "1". Смена состояния элемента

43 с "О" на "1" вызывает появление на выходе одновибратора 44 нулевого импульса определенной длительности.

Образованный импульсный сигнал переключает триггер 45 в нулевое состояние. В результате усилительный 45 элемент 47 переходит в нулевое состбяние, открывая ключ 11 прямоугольных импульсов.

Одновременно нулевой импульс с одновибратора 44 поступает на устаО новочные входы счетчиков 31 — 34 и сбрасывает их в нулевое состояние.

Производится отсчет нового листа.

Этот же нулевой импульс с одновибратора 44 переключает триггер 46 в единичное состояние. Полученный единичный уровень потенциала задерживается на время, определяемое элементом задержки 51, а затем поступает

22 4

HB TpHI ÃLp 4) и переводит еI о в единичное состояние, отключг;я ключ 11 прямоугольных импульсов . Время 3 адержки сигнала должно быть не меньше времени хода режущей головки 1 в прямом направлении.

Задатчик 13 работает следующим образом.

На вход задатчика 13 поступают прямоугольные импульсы определенной длительности. Интегратор, выполненный на операционном усилителе 52 и охваченный емкостной обратной связью, преобразует эти импульсы в аналоговый непрерывный сигнал, величина которого пропорциональна только частоте входных импульсов. Затем аналоговый сигнал поступает на вход усилителя 53, где он усиливается и инвертируется.

Дпя получения требуемого диапазона развертки задатчика 13 установлен усилитель 54, предназначенный. для усиления напряжения, поступающего на вход интегратора, выполненного на операционном усилителе 55. Напряже- ние, которое поступает на вход усилителя 55, ограничивается и плавно регулируется резистором 62. Это необходимо для плавной регулировки времени отработки задатчика. Время ичтегрирования определяется постоянной времени Т, равной произведению величины сопротивления резистора 60 и емкости конденсатора 64, и величиной сигнала, поступающего на вход усилителя 55. Вся система охватывается жесткой отрицательной обратной связью через резистор 61 с коэффициентом передачи, равным единице. Когда в процесСе интегрирования выходное напряжение задатчика 13 станет равным входному, в действие вступает обратная связь, ранее заблокированная za ходящимся в насыщенном состоянии усилителем 53. Выходное напряжение этого усилителя уменьшается, и про.цесс интегрирования прекращается.

Блок 9 работает следующим образом.

На первый вход элемента 65 подаются входные импульсы запуска с датчика 8 перемещения„ Второй вход этого элемента используется для связи с выходом инвертора 66. В исходном состоянии как с выхода инвертора 66, так и с датчика 8 на входы элемента

65 поступают уровни логической

7 12965

Совпадение этих уровней обеспечивает уровень логического "0" на выходе элемента 65. Кратковременное снижение входного импульса до уровня логического "0" вызывает срабатывание схемы и на выходе инвертора 66 генерируется импульс определенной длительности.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет осуществлять разгон режущей головки до определенной скорости реза всегда в одной и той же точке, независимо от изменения скорости вытягивания ленты, что обеспечивает повьппение точности. размера отрезаемых листов и сокращает количество отходов.

Формула изобретения

Устройство для управления поперечной резкой ленты стекла, содержащее блок управления, переключатель направления хода, датчик перемещения ленты стекла, выключатель исходного положения режущей головки, программный блок, блок формирования импульсов, преобразователь импульсов, управляемый выпрямитель и электропривод режущей головки, причем датчик

22 перемещения ленты стекла соединен с входами программного блока и блока формирования импульсов, выключатель исходного положения ре)<ущей головки и переключатель направления хода подключены соответственно к одному и другому входам блока управления, выход которого через управляемый выпрямитель подключен к электроприводу режущей головки, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения точности управления, оно снабжено тремя ключами, задатчиком и элементом сравнения, причем выход блока формирования импульсов соединен с входом преобразователя импульсов и с одним входом первого ключа, другой вход которого соединен с выходом программного блока, выход первого .ключа через эадатчик соединен с одними входами элемента сравнения и второго ключа, другой вход которого соединен с одним выходом элемента сравнения, другой выход которого соединен с одним входом третьего ключа, выход которого соединен с выходом второго ключа и с соответствующим входом блока управления, а выход преобразователя импульсов соединен с другими входами элемента сравнения и третьего ключа.

1296522

Составитель А.Кузнецов

Техред В.Кадар

Редактор И.Сегляник

Корректор С.Черни

Заказ 712/26 Тираж 428

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4