CS269210B1 - Vyhodnocovací elektronika pro třídicí stanice - Google Patents

Abstract

Řešení se týká uspořádáni vyhodnocovací elektroniky pro třídicí stanice s indukčními enimači, zejména pro kontrolu tolerancí dílců při sériové nebo hromadné výrobě. Měřeni ee předpokládá obvykle v dynamickém režimu. Naměřené výsledky se ukládají v paměEové části. Zpracováni naměřených výsledků ee provádí v číslicové formě mikropočítačem a výsledky se zobrazují buň dvouhodnotově nebo v analogové formě ne sloupcovém indikátoru. K zadávání referenčních parametrů ee používají zadávací potenciometry. Řešeni Je doplněno o vetupni a výstupní oddělovač, umožňující v prodlevách mezi měřeními řídit činnost třídicí stanice nebo předávat korekce do pracovního stroje, za nimž Je třídicí stanice umístěna. Komunikační čáet umožňuje předávat výsledky měření do nadřazená počítačová sítě nebo k dalšímu zpracováni.

Description

Vynález ee týká uspořádání vyhodnocovací elektroniky pro třídící stanice e Indukčními snímači, zejména pro kontrolu tolerancí dílců při sériové nebo hromadné výrobá, která se provádí za pohybu.

Kontrola tolerancí dílců při sériové nebo hromadné výrobě se často provádí pomocí indukčních snímačů vhodně mechanicky navázaných na kontrolované dílce* Známé vyhodnocovací elektroniky obvykle pracují tak, že signály z indukčních snímačů nejprve převedou do napěfové oblasti, zde se signály vyhodnotí pomocí komparačních obvodů, připojených na referenční členy. Výsledné dvouhodnotové signály se zpracují v logických obvodech spolu se signály o požadavku měření. Produkt zpracování je uložen v blstabilnich logických obvodech. Na základě požadavku k zatřídění součásti ja výsledek indikován, případně použit, pro řízení třídiče. Nevýhodou tohoto způsobu řešení je rychlý nárůst složitosti uspořádání při zvětšování počtu měřených parametrů, velké omezeni v možnosti realizace vazeb mezi nimi stejně jako i realizaci složitějších způsobů vyhodnocování jako je např. statistika. Olnou známou cestou při návrhu vyhodnocovacích elektronik ja realizovat po převodu do napěfové oblasti další převod do číslicové oblasti a klasifikaci a logické zpracování výsledků provádět pomocí mikropočítače. Toto uspořádání umožňuje nesrovnatelně bohatší zpracování výsledků měření. Nevýhodou jsou velmi vysoké dynamické nároky kladené na použitý analogočíslicový převodník. U známých uspořádání k tomu přistupuje velká složitost, a prostorová náročnost zadávání referenčních parametrů a zobrazování výsledků. Nevýhodou je také omezená možnost zobrazovat vyhodnocováni naměřených hodnot se současným zobrazením nastavených tolerančních mezí, případně zobrazení hlavního a pomocného parametru.

Uvedené nedostatky odstraňuje vyhodnocovací elektronika pro třídicí stanice podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že indukční snímače, umístěné v měřici stanici, jsou připojeny k první a druhé měřící části. Tyto měřici části jsou spolu provázány synchronizačními vývody. Výstupy měřících části jsou napojeny na navazující části zařízení tak, že výstup první rnšřlcí části je napojen na první hladinový vstup hladinového obvodu, na první pamšfový vstup paměťové části a na první vstup autonomního převodníku. Výetup druhé měřicí části je napojen na druhý hladinový vstup hladinového obvodu, na druhý paměfový vstup paměfové části a na druhý vstup autonomního převodníku. Ten je jednak svým příslušným zadávacím vstupem spojen ee zadávací části, obsahující nejméně jeden zadávací potenciometr, jednak je svým prvním měřícím vstupem napojen na první paměfový výetup paměfové čáeti. Svým druhým měřícím vstupem je autonomní převodník napojen na druhý paměřový výetup paměfové čáeti. Z mikropočítače je jednak do autonomního převodníku napojen adresový výetup do adresového vetupu a naopak převodní výstup autonomního převodníku je spojen a převodním vstupem mikropočítače, jednak je mikropočítač spojen svým ovládacím výstupem s ovládacím vstupem paměfové části. Dále je mikropočítač propojen svým hladinovým vstupem na výetup hladinového obvodu, jednak je obousměrná připojen na sběrnici, na niž jsou též obousměrně připojeny autonomní převodník, vstupní a výstupní oddělovač a komunikační část, dále napojená svým přerušovacím výstupem na přerušovací vstup mikropočítače a styková část, obsahující sloupcový indikátor a tlačítkovou matici. Styková čáat je dále napojena svým výstupem do tlačítkového vstupu mikropočítače.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá zejména v tom, že navržené zařízeni umožňuje podstatně snáze a jednoduššími prostředky zpracovat dynamické signály bez nároků na rychlost převodu do číslicové oblasti. Tím je umožněno použít u převodu integrační převodník s vysokou kvalitou převodu o maximální odolnosti proti průmyslovým poruchám. Vedlejší, i když dosti důležitou, je i možnost snadné a obvodově nenáročné realizace přepínáním měřicích vstupů, a tim i snadné začleněni zadávacích potenciometrů ze zadávací části do řetězce pro zprecování výsledků měřeni. Snadná začlenitelnoet do vyhodnocovacího řetězce umožňuje plně využit výhodných vlastnoati zadávacích potenciometrů jako je snědná obaluhe, malá zastavěná plocha a nedestruktlvnost nastavených hodnot. Další významnou přednosti navrženého uspořádání jo 1 možnost využit mikropočítač, určený pro řízení postupu měřeni a jeho vyhodnocování i k řízeni mechanické části měřici stanice a podávaciho

CS 269 210 Bl zařízeni, protože v období nakládání, vykládání a třídění jsou měřící části v ěakací smyčce a naopak při Měření musí být v klidu pohybové části. Předností navržené zobrazovací části je možnost zobrazovat měřené hodnoty v libovolném stavu vyhodnocování aa současným zobrazením referenčních hodnot nebo tolerančních mezí· Se možno enadno rozdělit zobrezovací pole na více čáati a tak součaaně zobrazovat např· hlavní i vedleJší parametry nebo měřený parametr a pomocné dvouhodnotové signály, popisující stav mechanických čáati měřici etanice.

Na přiloženém výkrese je znázorněn předložený vynález, kde na výkrese je blokové schéma a příkladem konkrétního uspořádání pro kontrolu toleranci dvou rozměrů.

Vyhodnocovací elektronika pro třídící etanice eeetává z Indukčních enlmečů 21 A, 21 B, umístěných v měřicí stanici 2. Snímače 21 A. 21 B jeou připojeny k první a druhé měřici části 3 s 4, které jsou spolu provázány synchronizačními vývody 31 o 41.Výstup s první měřicí části 3 je napojen na první hladinový vatup 51 hladinového obvodu 5, na první paměťový vstup 61 paměťové čáati 6 a na první vatup 71 autonomního převodníku 7. Výstup druhé měřici části 4 je napojen na druhý hladinový vstup 52 hladinového obvodu 5, na druhý paměťový vstup 62 paměťové části 6 a na druhý vstup 72 sutonomnlho převodníku 7. Ten je evým zadávacím vatupém 73 A.B spojen se zadávscí částí 9, obsahující nejméně jeden zadávací potenciometr 91, jednak je evým prvním měřícím vetupem 74 napojen na první paměťový výstup 64 paměťové části 6 a svým druhým vstupem 75 Je nepojen na druhý paměťový výstup 65 paměťové části 6.Z mikropočitsčs 8 Je do sutonomniho převodníku 7 nepojen adresový výstup 83 do adresového vstupu 76 a převodní výstup 77 Je spojen e převodním vstupem 84. Dále Je mikropočítač 8 spojan ovládacím výstupem 81 e ovládacím vstupem 63 paměťové části 6 a Je propojen svým hladinovým vstupem 82 na výstup hladinového obvodu 5. Mikropočítač 8 Je obousměrně připojen ne sběrnici 10, na niž Jsou též obousměrně připojeny eutonomni převodník 7, vstupní oddělovač 11. výstupní oddělovač 12 a komunikační část 13, která Je nepojená přerušovacím výstupem 133 na přerušovací vstup 85 mikropočítače 8, a styková část 14, obsshujlci sloupcový indikátor 141 a tlačítkovou matici 142. Styková část 14 Je napojena svým výstupem do tlačítkového vstupu 86 mikropočítače 8»

Při kontrole tolerancí prochází kontrolované dílce 1 měřící stanici 2. Při průchodu měřici stanici 2 se jich dotýkají snímací členy indukčních snímačů 21A. 21B a první měřici části 3 a druhou měřici čáati 4 se přenášejí eignály, odpovídající okamžlžitým rozměrům, snímaným Jednotlivými snimačl 21A_t_21_B,_ do příslušných měřicích části 3,4, kde se převáděj! na napěťové eignály. Provázáni měřicích částí 3,4 synchronizačními vývody 31 a 41 zajišťuje ehodnoat pracovních frekvenci Jednotlivých měřicích čáati. Tím se odstraňuje možnost vzniku parazitních interferenci, která by ovlivňovaly činnost paměťové části 6» Výstupní eignály z měřících částí 3, 4 se dále zpracovávají v hladinovém obvodu 5, v paměťové čáati 6 a v autonomním převodníku 7. Celé zpracováni je řízeno mikropočítačem 8. Hladinový obvod 5 kontroluje úroveň signálů na svém prvním hladinovém vstupu 51 a druhém hladinovém vstupu 52 a o výaledku kontroly podává průběžně informace mikropočítači 8 do Jeho hladinového vatupu 82. Kontrolní úrovně jeou nastaveny tak, aby ležely těaně pod okrajem nominálního rozsahu signálů ns výstupu příslušné měřici části 3, 4» V okamžiku, kdy začne kontrolovaný dílec 1 vstupovat do měřici čáati 2 vstoupl postupně signály z první měřici části 3 s druhé měřici části 4 do nominální oblasti. Opačný stav nastává, když kontrolovaný dílec 1 měřici stanici 2 opouští. Tak doatává mikropočítač 8 informace využitelné pro časováni Jednotlivých fází činnosti* Další fázi zpracováni aignálů z indukčních snímačů 21 A.21 B má za úkol paměťová část 6. Osjí činnost začíná po převzati povelového algnálu z mikropočítače 8 vyslaného přea jeho ovládači výstup 81 do ovládsciho vstupu 63» Nejprve se provede vymazáni předcházejíc! Informace a pak ee paměť otevře pro nový zépla» Podle charakteru měřené úlohy aa poval modifikuje a je zapsána bu3 hodnota ve zvoleném časovém okamžiku nebo hodnota extrému /maximo nebo minima/ v zadaném časovém Intervalu. Záple do paměťové čáati 6 umožňuje časově nezávislé zpracováni měronosného signálu a umožňuje

CS 269 210 Bl 3 tak mikropočítači 8 vykonávat další pomocná funkce související · kontrolou mechanických části měřici stanice 2 a Jejím řízením. Vlastní převod všech výsledků měřicího procesu i referenčních signálů do číslicové oblosti je realizován v autonomním převodníku 7, ktorý je o výhodou realizován no principu dvoufázového převodu. Před začátkem převodu urči mikropočítač 8 signálem no svém adresovém výstupu 83. který z měřicích nebo referenčních signálů bude převáděn* Pak se přes sbšrnici 10 o její obousměrné spojeni nostavl v autonomním převodníku 7 výchozí podmínky a spustí se převod* Ukončeni převodu je indikováno signálem no převodním výetupu 77 autonomního převodníku 7 a přes něj v převodním vetupu 84 mikropočlteče 8. Výsledek převodu ee přenese do mikropočítače 8 přes sběrnici 10. Dvoufázová metoda převodu významně zjednodušuje realizaci výběrových obvodů a její integrační charakter účinně potlačuje průmyslově rušení a tlm přispívá ke kvalitě převodu. Postup vyhodnocováni je ovlivňován jednak signály z hladinového obvodu 5 a jednak eignály ze vstupního oddělovače 11, které do mikropočlteče 8 vstupuji přes sběrnici 10 e její obousměrné spojeni s oběma výše uvedenými čáetmi. Dále může být vyhodnocováni modifikováno i příkazy obsluhy, předávanými do mikropočlteče 8 z tlačítková matice 142 umletšná ve stykové části 14* Samotné stisknuti některého tlačítka je indikováno do mikropočítače 8 signálem na jeho tlačítkovém vstupu 86* Po jeho vyhodnoceni je vytvořeno přes sbšrnici 10 obousmšrné spojeni do stykové části 14 e příslušná informace je přenesena* Celková činnost zařízení je určována programovým vybavením mikropočítače 8 a může být velmi variabilní* V obecné rovinš ji lze rozdělit do tří fází. Dvě jsou pomocné a jedna je hlavní* Přechod mezi jednotlivými fázemi je ovládán obsluhou přes tlačítkovou matici 142 ve styková části 14. V první pomocná fázi ss provede pomoci kslibrů nebo etelonového dílce seřízeni indukčních snímačů 21Α.21Β» V této fázi může být vyřazena paměťová část 6 a signály z první měřici části 3 es do autonomního převodníku 7 zavádějí přes první vstup 71 a z druhé měřící části 4 přes druhý vstup 72» Po převedení převodu a zpracováni v mikropočítači 8 ee zobrazuji výsledky pomoci sloupcového indikátoru 141. Přenos mezi mikropočítačem 8 a stykovou části 14 je opět realizován přes sbšrnici 10* V druhé pomocné fázi se přenášejí referenční hodnoty, nastavené obsluhou v nastavovací části 9, na příslušných nastavovacích potenciometrech 91 do mikropočítače 8 a ukládají se zde pro delší použití. Pro snazší nastavováni je výhodné, aby ee právě nastavovaný parametr zobrezoval ve vhodném měřítku ne sloupcovém indikátoru 141 a přechod od jednoho parametru k druhému byl řízen obsluhou stisknutím vhodné kombinace tlačítek na tlačítkové matici 142. V třetí - hlavní fázi se provádí vlastni tříděni. Vyhodnocovací elektronika pracuje obvykle v uzavřených pracovních cyklech svázaných s mechanickými částmi mšřícl stanice 2. Teto vazba je realizována jak přes vstupní oddělovač 11 a výstupní oddělovač 12. tak i přes hladinový obvod 5. Vzájemné propojeni těchto informačních kanálů umožňuje optimalizovat postup vyhodnocování. Vstupní Oddělovač 11 předává do mikropočlteče 8 obraz o postavení mechanických částí. Z toho mikropočítač odvodí požadavky na akční členy měřící stanice 2, které jeou napojeny na výstupní oddšlovač 12. V okamžiku, kdy kontrolovaný dílec 1 prostupuje měřici stanici 2 provede se vlastni měřeni e naměřené hodnoty se uloží v paměťové části 6. Následuje převod v autonomním převodníku 7 o zprecování naměřených hodnot v mikropočítači 8. Podle výeledků měřeni se zadají povely do výetupnlho oddělovače 12. která přeetavl akční členy třídicích členů. Dále ee provede zobrazení na sloupcovém indikátoru 141 ve stykové části 14. Tlm je obsluha jednoho dílce ukončena a vyhodnocovací elektronika čeká na další kontrolovaný dílec 1, případně na povel pro změnu pracovního režimu. V době čekáni může též přijít žádost o komunikaci s nadřízeným systémem nebo externím zařízením, zprostředkovávená komunikačním vstupem 131 komunikační částí 13. Tato dílčí činnost probíhá tak, že po přijetí žádoeti vyšle komunikační část 13 přes svůj přerušovací výstup 133 signál do přerušovacího vstupu 85 mikropočítače 8. 3e-li mikropočítač 8 ve stevu, že může realizovat komunikaci, zjiatl přes své obousměrné spojení přes sběrnici 10 podrobnosti požadavku, zpracuje odpovšň a opět přes sbšrnici 10 ji postupně předá do komunikační části 13. Ta ji upraví a vyšle do spolupracujícího zařízeni přes svůj komunikační výstup 132.

CS 269 210 Bl

Vyhodnocovací elektroniku pro třídící stanice dle vynálezu je možno využít v nejrůznějších aplikacích při kontrole nebo třídění ve atrojírenatvi a příbuzných oborech pro měřící stanice a ručním, poloautomatickým nebo automatickým provozem· Sejí výhodné vlastnosti obzvlášE vyniknou při nasazeni v dynamických režimech s měřením za pohybu. Komunikační možnosti najdou uplatněni při realizaci automatizovaných linek nebo provozů řízených počítači, kde může navržené uspořádání představovat základní úroveň sběru informaci pro řízení·

Claims (2)

1. Vyhodnocovací elektronika pro třídící stanice, zejména pro kontrolu tolerancí dílců při sériové nebo hromadné výrobé, sestávající z Indukčních snímačů, z mikropočítače, z klávesnicové matice a komunikační části, vyznačující ae tím, že indukční snímač nebo snímače /21A,21B/ umístěné v měřící štaci

/2/ Jsou připojeny k příslušné první měřicí části /3/ nebo druhé měřící části /4/, které Jsou mezi sebou provázány synchronizačními vývody /31/ a /41/, přičemž výstupy měřicích částí /3/, /4/ jsou napojeny na navazující části, a to výstup první měřici části /3/ na první hladinový vstup /51/ hladinového obvodu /5/, na první pamélový vstup /61/ paméřové části /6/ a na první vstup /71/ autonomního převodníku /7/ a obdobné výstup druhé měřici části /4/ na druhý hladinový vstup /52/ hladinového obvodu /5/, na druhý paměťový vstup /62/ paměťové části /6/ a na druhý vstup /72/ autonomního převodníku /7/, který je jednak svým příslušným zadávacím vstupem /73 A,B/ spojen ae zadávací částí /9/, obsahující nejméně Jeden zadávscí potenciometr /91/, jednak je svým prvním měřícím vstupem /74/ nepojen na první paméfový výstup /64/ peměfové části /6/ a jednak je evým druhým měřícím vstupem /75/ nepojen ne druhý peměřový výstup /65/ peměřové části /6/, přičemž z mikropočítače /8/ Je Jednak do autonomního převodníku /7/ napojen adresový výstup /83/ do edresového vstupu /76/ e naopek převodní Výstup /77/ Je spojen a převodním vstupem /84/, jednak Je mikropočítač /8/ spojen svým ovládacím výstupem /81/ a ovládacím vetupem /63/ paměřové části /6/, jednak Je propojen evým hladinovým vetupem /82/ na výstup hladinového obvodu /5/ a Jednak Je mikropočítač /8/ obousměrné připojen na sběrnici /10/, na níž jeou též obousměrné připojeny eutonomní převodník /7/, vstupní oddělovač /11/, výstupní oddělovač /12/ a komunikační část /13/, dále napojená svým přerušovacím výstupem /133/ na přerušovací vstup /85/ mikropočítače /8/ e styková část /14/, obsehujlcí sloupcový Indikátor /141/ o tlečltkovou mstící /142/, přičemž etyková čáet /14/ Je dále nepojeno evým výstupem do tlečítkového vstupu /86/ mlkropočltečo /8/·