CS207828B1 - Zapojení jednoúčelového řídicího automatu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení jednoúčelového řídicího automatu s pevným programem a možností předvolby některých funkcí, vhodného pro řízení činnosti strojů, u nichž se jednoduchý pracovní postup jednou až nkrát opakuje.

V současné době je známa celá řada elektronických řídicích automatů, určených pro řízení činnosti strojů a zařízení. Jsou to jednak jednoúčelové řídicí automaty pro ovládání zcela konkrétních typů strojů, zejména číslicově řízených obráběcích strojů, jednak univerzální programovatelné automaty pro nejširší použití. Existuje však skupina strojů, např. stroje na broušení skleněných kamenů, vrtačky, soustruhy, atd., u kterých se jednoduchý pracovní postup přetržitě opakuje v n cyklech podle tohoto schématu: upnout obrobek — nastavit výchozí vzájemnou polohu mezi obrobkem a nástrojem — obrábět, tj. spustit pracovní posuv — nastavit novou vzájemnou polohu mezi obrobkem a nástrojem — obrábět — ... — nastavit konečnou polohu — odepnout obrobek. Tak je tomu např. u strojů na broušení skleněných kamenů, např. lustrových, kde se přípravek s kameny upne, natočí do výchozí polohy, spustí na brus, zvedne, natočí do další polohy, spustí na brus, atd., až se zvedne a uvolní brousící přípravek, po vybroušení n ploch kamene. Pro tuto sku2 pinu strojů nelze stávající řídicí automaty použít buď vůbec s ohledem na jejich přílišnou jednoúčelovost, nebo za cenu vysokých pořizovacích nákladů a složitosti při použití univerzálního programovatelného řídicího automatu. Pro výše zmíněné stroje s jednoduchým, opakujícím se pracovním postupem, kde obrábění je řízeno časově nebo koncovými spínači stroje, je zbytečné používat univerzální programovatelné automaty s možnostmi záznamu programu na děrnou pásku nebo do polovodičové paměti.

Výše uvedené nedostatky řídicích automatů při řízení činnosti strojů s jednoduchým, opakujícím se pracovním postupem jsou odstraněny u jednoúčelového řídicího automatu v zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup prvního zdroje hodinových impulsů je připojen na hodinový vstup prvního čítače, jehož výstup je připojen na první vstup číslicového komparátoru, jehož výstup je napojen na první vstup prvního bistabilního obvodu, jehož výstup je připojen jednak na nulovací vstup prvního čítače, jednak na nulovací vstup posuvného registru a jednak na vstup ovládání druhého výkonového spínacího obvodu, přičemž výstupy posuvného registru jsou připojeny na vstup prvního hradlovacího obvodu, na vstup ovládání prvního výkonového spínacího obvodu buď přímo, nebo přes druhý bistabilní obvod, dále na hodinový vstup čtvrtého čítače a jednak na druhý vstup prvního bistabilního obvodu, na jehož další vstupy je připojena svorka nastavení programu, svorka nulování programu, která je dále připojena na další nulovací vstup prvního čítače, přičemž další svorka externích hodinových impulsů je připojena na jeden vstup druhého hradlovacího obvodu, na jehož další vstupy jsou připojeny výstup třetího hradlovacího obvodu a výstup prvního hradlovacího obvodu, který je současně připojen na ovládací vstup třetího výkonového spínacího obvodu, zatímco další vstupy prvního hradlovacího obvodu jsou připojeny na ovládací prvek a číslicový výstup nula druhého čítače a přičemž vstupy třetího hradlovacího obvodu jsou připojeny jednak na výstup druhého zdroje hodinových impulsů, a jednak na ovládací vstup prvního výkonového spínacího obvodu, zatímco výstupy druhého čítače jsou připojeny přes propojovací obvod na druhý vstup číslicového komparátoru.

Tím, že řídicí automat podle vynálezu používá pevně zabudovaný program, daný zapojením jednotlivých obvodů, není třeba programovatelných pamětí, např. děrného pásku, či polovodičové paměti, což má velmi příznivý vliv na složitost, spolehlivost a pořizovací náklady řídicího automatu. Přitom řídicí automat podle vynálezu zcela umožňuje řízení činnosti jednoduchých strojů s již výše popsaným algoritmem pracovního postupu. Umožňuje řídit stroje jak časově, tak se zpětnou vazbou od stroje, koncové spínače na stroji, či různá čidla, či jejich kombinací. Systém předvolby dále umožňuje nastavit doby obrábění, při časovém způsobu obrábění, pro jednotlivé probíhající cykly. Při použití číslicových integrovaných obvodů je sestavení řídicího automatu jednoduchou záležitostí a tím zejména vhodnou pro individuální použití, např. při mechanizaci a automatizaci starších výrobních strojů a zařízení.

Na výkrese je blokově znázorněno zapojení jednoúčelového řídicího automatu podle vynálezu, kde na výstup prvního zdroje hodinových impulsů 100 je připojen hodinový vstup prvního čítače 200, jehož výstup je napojen na první vstup prvního bistabilního obvodu 300, jehož výstup je připojen jednak na nulovací vstup prvního čítače 200, jednak na nulovací vstup posuvného registru 400 a dále na ovládací vstup čtvrtého výkonového spínacího obvodu 620, přičemž výstupy 402 posuvného registru 400 jsou připojeny jednak na vstup prvního hradlovacího obvodu 1000, jednak buď přímo, nebo přes druhý bistabilní obvod 500 na ovládací vstup prvního a druhého výkonového spí4 nacího obvodu 600, 610, dále na hodinový vstup druhého čítače 700, přičemž poslední použitý výstup posuvného registru 400 je připojen druhý vstup prvního bistabilního obvodu 300, na jehož další vstupy jsou připojeny svorka 2 nastavení programu a svorka 3 nulování programu, která je dále připojena na další nulovací vstup 203 prvního čítače 200, zatímco další svorka 1 externích hodinových impulsů je připojena na jeden vstup druhého hradlovacího obvodu 800, na jehož další vstupy je připojen výstup třetího hradlovacího obvodu 1 200 a výstup prvního hradlovacího obvodu 1 000, přičemž výstup druhého hradlovacího obvodu 800 je připojen na hodinový vstup posuvného registru 400, zatímco výstup prvního hradlovacího obvodu 1000 je dále připojen na ovládací vstup třetího výkonového spínacího obvodu 630, přičemž další vstupy prvního hradlovacího obvodu 1000 jsou připojeny jednak na ovládací prvek 1100, např. tlačítko, jednak na číslicový výstup nula 0 druhého čítače 700, a přičemž další vstupy třetího hradlovacího obvodu 1 200 jsou připojeny jednak na výstup druhého zdroje hodinových impulsů 900, jednak na ovládací vstup prvního hradlovacího obvodu 600, zatímco výstupy druhého čítače 700 jsou připojeny přes propojovací obvod 1400 s druhým vstupem číslicového komparátoru 1300.

Funkci jednoúčelového řídicího automatu zapojeného podle výkresu lze vysvětlit v návaznosti na řízený obráběcí stroj, např. stojanovou vrtačku s otočným vrtacím přípravkem pro vrtání např. osmi otvorů po obvodě obrobku. V klidovém stavu, kdy je obrobek odepnut, vřeteno vrtačky zvednuto je první bistabilní obvod 300 překlopen do polohy, v níž je první čítač 200 nulován, zatímco nulovací vstup posuvného registru 400 je uvolněn a na ovládacím vstupu čtvrtého výkonového spínacího obvodu 620 při zvedání a spouštění vřetena vrtačky není signál — spínací obvod není sepnutý, vřeteno vrtačky je zvednuto, nástroj se neotáčí. Druhý čítač je ve stavu nula a má předvolený rozsah čítání odpovídající počtu vrtaných otvorů. Přesto, že posuvný registr 400 je vynulovaný, je zablokovaný v poloze, v níž je příslušný výstup posuvného registru 400 připojen na vstup prvního hradlovacího obvodu 1 000, jehož výstup je ve stavu, který udržuje druhý hradlovací obvod 800 v zablokovaném stavu a tím na hodinový vstup posuvného registru 400 nemohou přicházet hodinové impulsy. Současně je třetí výkonový spínací obvod 030 rozepnut, tj. kdy je upínání obrobku uvolněno. Jestliže se ovládacím prvkem 1100, např. tlačítkem, podmínka pro hradlování prvního hradlovacího obvodu 1000 dočasně zruší, potom se změní výstup tohoto obvodu, třetí výkonový spínací obvod 630 sepne, obrobek se upne, současně se uvolní druhý hradlovací obvod 800 a tím se posuvný registr 400 začne posouvat do další polohy. Tím se dále zcela zruší podmínka pro hradlování prvního hradlovacího obvodu 1 000 a tím i dalšího obvodu 800, přičemž stav ovládacího prvku 1100 již nemůže nadále ovlivnit funkci právě spuštěného řídicího automatu. Během dalšího posuvu posuvného registru 400 se postupně zapne a vypne první a druhý výkonový spínací obvod 600, BIO, vrtací přípravek se natočí do výchozí polohy, druhý čítač 700 obdrží impuls, čímž naskočí do stavu jedna a nakonec signál z posledního používaného výstupu posuvného registru 400 překlopí první bistabilní obvod 300 do opačné polohy, tzn., že posuvný registr 400 je nulován, čítač 200 uvolněn a čtvrtý výkonový spínací obvod 620 sepnut, vřeteno vrtačky s otáčejícím se nástrojem klesá dolů — začíná vlastní vrtání prvního otvoru. První čítač 200 se plní impulsy z prvního zdroje hodinových impulsů 100, dokud nenastane koincidence stavu tohoto čítače s předvoleným časem obrábění pro první pracovní cyklus, pro první otvor. Potom výstup číslicového komparátoru 1 300 překlopí první bistabilní obvod 300 opět do opačné polohy, kdy je první čítač 200 nulován, posuvný registr 400 uvolněn a čtvrtý výkonový spínací obvod 620 rozepnut, vřeteno vrtačky zvednuto — neobrábí se. Posuvný registr se posouvá, postupně zapne a vypne první a druhý výkonový spínací obvod 600, 610 vrtací přípravek se natáčí do další polohy, dodá druhému čítači 700 impuls a nakonec překlopí první bistabilní obvod 300 do opačné polohy. Druhý čítač je ve stavu dvě, vrtá se druhý otvor. Celý postup se opakuje tak dlouho, dokud se druhý čítač 700 samočinně nevynuluje po dosažení předvoleného stavu, v našem případě osm. Potom, po opětovném překlopení prvního bistabilního obvodu 300, se posuvný registr 400 posouvá jen do té polohy, v níž je příslušný výstup 402 připojen na vstup prvního hradlovacího obvodu 1 OSO. Protože je splněna podmínka pro hradlování tohoto obvodu, čítač 700 je ve β

stavu nula a posuvný registr 400 je v příslušné poloze, změní se výstup tohoto obvodu, zablokuje se druhý hradlovací obvod 800 a tím i posuvný registr 400, třetí výkonový spínací obvod 630 se rozepne, tj. upínání obrobku je uvolněno. Řídicí automat ukončil svoji činnost.

V případě připojení ovládacího vstupu prvního nebo druhého výkonového spínacího obvodu 600, 610 na vstup třetího hradlovacího obvodu 1200, zablokuje se tento hradlovací obvod a tím i posuvný registr 400 po sepnutí prvního nebo druhého výkonového spínacího obvodu 800, 610, Další posuv posuvného registru 400 a tím i ukončení operace ovládané prvním nebo druhým výkonovým spínacím obvodem 600, 610, tj. natáčení vrtacího přípravku je možný pouze přiváděním externích hodinových impulsů na svorku 1. Tím je umožněno externí ovládání prvního nebo druhého výkonového spínacího obvodu 600, 610 zpětnou vazbou ze stroje, např. koncovými spínači. Další externí ovládání činnosti řídicího automatu, a sice průběh činnosti čtvrtého výkonového spínacího obvodu 620, tj. spouštění a zvedání vřetene vrtačky a vlastní obrábění je možné přivedením signálu na svorku 2 nastavení programu, čímž se okamžitě překlopí první bistabilní obvod 300, bez ohledu na stav prvního čítače 200. Tím lze vlastní obrábění ovládat nikoliv časově, ale zpětnou vazbou na stroj, kdy koncové spínače signalizují provrtání otvoru. Konečně lze signálem přivedeným na svorku 3 nulování programu kdykoliv uvést řídicí automat do výchozího stavu, první bistabilní klopný obvod 300 se překlopí a současně se vynuluje druhý čítač 700. Propojovací obvod 1400 slouží k předvolbě stavu čítání prvního čítače 200 v závislosti na stavu druhého čítače 700, čili k předvolbě dob obrábění vzhledem k probíhajícímu cyklu obrábění v případě, že se tyto doby různí.

Výše popsané zapojení jednoúčelového řídicího automatu se v současné době využívá u elektronických zařízení ovládajících chod strojů na broušení skleněných kamenů, např. bižuterníeh.

Claims (1)

1. Předmět

   Zapojení jednoúčelového řídicího automatu s pevným programem a možností předvolby funkcí, vhodného pro řízení činnosti strojů v časové a zpětné vazbě, u nichž se jednoduchý pracovní postup jednou až nkrát opakuje, vyznačený tím, že na výstup prvního zdroje hodinových impulsů (100) je připojen hodinový vstup prvního čítače (200), jehož výstup je připojen na první vstup číslicového komparátorů (1 300), jehož výstup je připojen na první vstup prvního bistabilního obvodu [300), jehož výstup je připojen jednak na první nulovací vstup prvního čítače (200), jednak na ovládací vstup čtvrtého výkonového spínacího obvodu (620) a jednak na nulovací vstup posuvného registru (400j, jehož výstupy (402) jsou připojeny jednak na vstup prvního hradlovacího obvodu (1000), a jednak buď přímo, nebo přes druhý bistabilní obvod (500) na ovládací vstup prvního a druhého výkonového spínacího obvodu (600, 610], a jednak na hodinový vstup druhého čítače (700) a jednak na druhý vstup prvního bistabilního obvodu (300), na jehož další vstupy je připojena svorka (2) nastavynálezu vení programu a svorka (3j nulování programu, která je dále připojena na druhý nulovací vstup prvního čítače (200), zatímco svorka (lj externích hodinových impulsů je připojena na vstup druhého hradlovacího obvodu (800), na jehož další vstupy je připojen výstup třetího hradlovacího obvodu (1200) a výstup prvního hradlovacího obvodu (1000), přičemž tento výstup je dále připojen na ovládací vstup třetího výkonového spínacího obvodu (630), zatímco výstup druhého hradlovacího obvodu (800) je připojen na hodinový vstup posuvného registru (400), přičemž další vstupy prvního hradlovacího obvodu (1000) jsou připojeny jednak na ovládací prvek (1100), například tlačítko a jednak na číslicový výstup nula (Oj druhého čítače (700) a kde další vstupy třetího hradlovacího obvodu (1200) jsou připojeny jednak na výstup druhého zdroje hodinových impulsů (900) a jednak na ovládací vstup prvního výkonového spínacího obvodu (600), zatímco výstupy druhého čítače (700) jsou připojeny přes propojovací obvod (1400) na druhý vstup číslicového komparátorů (1 300).