Устройство для управления автома-тическими линиями

Устройство для управления автома-тическими линиями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060979 (21) 2814847/18-24 (51) pA. Kh. с присоединением заявки ¹

G 05 В 19/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытии (23) Приоритет

Опубликовано 230681. Бюллетень № 23 (53) V+K 621-503.

° 55 (088. 8) Дата опубликования описания 250681 (72) Авторы изобретения

М.В. Зарецкий, М.A. Мусин и А.П. Капитонов !,!

i

>: . I

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ

ЛИНИЯМИ

Изобретение относится к классу дискретных автоматических систем, управляющих технологическими процессами и может быть использовано в машиностроении, в частности в промышленности, применяющей гальваническую обработку изделий.

Известные устройства управления автоматическими линиями обработки деталей обеспечивают обработку деталей лишь по определенной программе, заложенной,в памяти устройства. Обработка деталей по другой программе достигается путем смены программы об работки, связанной с остановкой авто- 15 матической линии, что неизбежно влечет потерю производительности.

Для устранения этого недостатка используются устройства управления, обеспечивающие обработку деталей по нескольким программам одновременно.

Известно устройство управления автооператорами автоматических линий гальванопокрытий, содержащее блок программы, обеспечивающий хранение реализуеьых устройством программ, блоки управления и пульт управления, блоки позиций и, анализатор загрузки линий, который вырабатывает сигналы разрешения запуска в обработку дета- 30 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 управления программ.

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 горизонталь840804 ного перемещения, блоком вертикального перемещения, блоком переключения команд, блок совпадения подсоединен к блоку горизонтального перемещения и к блоку вертикального перемещения, входы блока переключения команд соединены с блоком вертикального переS мещения, блок горизонтального перемещения связан с блоком вертикального перемещения (2 ).

Каждый блок представляет собой определенную совокупность логических элементов, соединенных таким образом, что обеспечивается выдача одной определенной команды для выполнения операции в соответствии с программой.

Блок программ выполняет функции запоминания программы и обеспечивает выдачу одной команды на каждую операцию.

Блок горизонтального перемещения и блок вертикального перемещения обес-20 печивают соответственно перемещения автооператора и его траверсы, выходные сигналы блока вертикального перемещения регламентируют окончание выполнения очередной операции и позволяют блоку переключения команд про-, извести передачу управления следующей команде.

Блок совпадения обеспечивает остановку автооператора на определенной рабочей позиции при одновременном появлении на входах соответствующей схемы совпадения сигналов иэ блока программ или схемы формирования сигналов с селективностью и конечного переключателя, установленного на данной рабочей позиции, при подходе к ней автооператора.

Таким образом, построение схемы известного устройства позволяет упростить ввод новых программ. 4О

Однако 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 устройства при повышении производительности автоматических линий.

Поставленная цель достигается тем, что в 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, второй вход — ко 60 второму выходу блока задания программ, третьим выходом подключенного к третьему входу блока горизонтального перемещения, введены логический блок и в каждый канал формирователь управляю- Я щих команд, первым входом соединенный с выходом логического блока, вторым входом — co входом устройства и первым входом логического блока, а выходом — co 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, узел блокировки и узел деблокировки, первые выходы которого соединены с выходами логического блока, а второй выход — с вторым входом узла блокировки, третьими входами соединенного со вторыми входами логического блока

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема логического блока, на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит иэ формирователей управляющих команд 1,1,..., 1, по числу рабочих позиций с переменной длительностью обработки, блока 2 задания, блока 3 переключения команд, логического блока 4, блока 5 совпадения, а также блоков 6 и 7 горизонтального и вертикального перемещения, соответственно. Каждый формирователь управляющих команд включает инверсный счетчик (ИС) и дешифратор нуля (ДШ). Работу устройства можно показать на конкретном примере управления автоматической автооператорной гальванической линией типа

АЛГ-35М.

При рассмотрении работы устройства необходимо учитывать следующие особенности работы линии: а) обработка деталей, состоящая из обработки на предварительном участке, участке покрытий и финишном участке 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 деталей на участке покрытий определяется необходимой толщиной покрытия и задается при выборе той или иной программы обработки;

r) номера программ обработки, а следовательно и получаемые толщины покрытия различаются в зависимости от числа ванн покрытия, участвующих

s обработке, д) в каждом цикле обработки производится обслуживание (разгрузки и загрузка) одной ванны покрытия; е) номер обслуживаемой ванны покрытия определяется номером элемента в блоке совпадения, на входе которого происходит совпадение сигнала с путевого датчика, установленного

840804

Регистр

2 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

Инверсный счетчик

1 0 0 2 1 0 2 1 0 1 0 1 0 2 1 0 2 1 0

0 0 0 2 1 0 Ванна заблокирована 0 2 1 0 2

0 0 0 0 2 1 0 1 0 1 0 1 0 2 -1 0 2 1 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 MI1-35M — 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 СИЗ код номера пРограммы 19 обработки деталей, загруженных в первое приспособление, с выхода регистра 14 логического блока попадает в счетчик формирователя 1g.

Далее по каждому сигналу синхроимпульса происходит вычитание единицы из содержимого счетчика нервого формирователя.

По пятому сигналу содержимое счетчика становится равным нулю, и на выходе первого дешифратора нуля (ДИ1) формирователя 1 появляется программный сигнал, который с выхода этого формирователя поступает на вход соответствующей схемы совпадения блока 5 совпадения и обуславливает облогического блока приема кода длительности обработки, а также инверсные счетчики (ИС1, ИС2, ИСЗ) блоков

1, 1, 1э по сигналам синхроимпульсов (СИ) 8. При этом СИ поступает на входы регистров таким образом, чтобы обеспечивалась последовательно перезапись кода из второго регистра в один из счетчиков и из первого регистра во второй регистр по каждому синхроимпульсу, что обеспечивается элементом 11 задержки.

По сигналу первого синхроимпульса (СИ1) код номера программы обработки первого приспособления с деталями, который является кодом времени выдерж15 ки деталей, загруженных в первое приспособление, в ванне покрытия в циклах и равен двум, с выхода шифратора номеров программ записывается в регистр 13.

Щ По сигналу СИ2 код номера программы обработки первого приспособления с деталями из первого регистра записывается в регистр 14 блока, а на его место в первый регистр записывается код номера программы обработки второго приспособления с деталями.

Из временной диаграммы и таблицы видно, что первое приспособление с деталями попадает в первую ванну покрытия в третьем цикле. 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 коммути840804 руется новая серия сигналов 9, обеспечивающая появление на его выходе кода, соответствующего номеру выбранной программы обработки.

После загрузки в четвертом цикле приспособления с деталями по второй программе. обработки в пятом цикле производится переход на первую программу обработки, т.е. разность номеров программ обработки равна единице.

Как видно из временной диаграммы, в пятом цикле на линию запускается незагруженное приспособление.

По пятому сигналу синхронизации содержимое первого регистра становится меньше содержимого второго ре 15 гистра, что вызывает срабатывание компаратора 16, формирующего сигнал разрешения блокировки. С выхода ком- паратора 16 сигнал разрешения блокировки поступает на вход элемента 17 0 задержки, осуществляющего задержку этого сигнала на два цикла. С выхода элемента 17 задержки, в седьмом цикле, сигнал разрешения блокировки поступает на вход узла блокировки.

Сигнал 20 блокировки формируется в том случае, если на вход одного из элементов узла блокировки поступает сигнал разрешения блокировки и сигнал 10 окончания обработки с выхода соответствующего формирова- . теля. Причем сигнал с выхода узла . деблокировки на входе этого элемента должен отсутствовать. В рассмотренном случае сигнал блокировки запрещает работу формирователя 12, 3S т.е. блокируется вторая .ванна покрытия после попадания в нее незагруженного приспособления.

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. 4

В 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 выходах

Ф 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

AJIl"-35M при условии, что до внедрения изобретения в течение смены программа обработки меняется два раза, составляет окло 32 тысяч рублей в год.

Формула изобретения

1. 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, второй вход — ко второму выходу блока задания программ, третьим выходом подключенного к третьему входу блока горизонтального перемещения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены 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 входами

840804

10 соединенного со вторыми входами логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 406962, кл. С 23 В 5/68, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР в 224888, кл. 42 m 14, 1968 (прототип).

840804 ф 4и

© - явь. с ььькьь м т

5 ььйФ ь ььс ь

L3 eel C x ФЪ

-Ъ ф е> е @з ъ,м ф,. ь ьь

, ь с э ф э Ъ Ъ ьь а с ъча ф ь.ь ь ь

3 ф ф ьуа

4b о bag ч в . ) ь » ) ь ф ф

О .р ьь

Ь ь:э> щ еь. Ф

Фю ь ь

В сч с

bus с ь ь в с ь ь ь ь ч ,фь ъ

Ь

ОЗ

- к

Ъ

Ъ

М ч

Я

Ъ ч

34Ъ

R ьц св

Юуу !!

lI.1

1 II

ll с

1 1

g /

1l

I

0 l

«(1! фс

Ь

Филиал ППП "Патен ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 4761/67 Тираж 940 Подписное