DE1906944A1 - Fluidbetriebene Programmeinheit zur automatischen sequentiellen Steuerung - Google Patents

Description

HT.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven /Holland

"lluid-betriebene Programmeinheit zur automatischen sequentiellen Steuerung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluid-betriebene Programmeinheit zur automatischen sequentiellen Steuerung eines aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Phasen bestehenden Zyklus, welche Programmeinheit eine Anzahl Kommandoanschlüsse enthält, über welche einer zu steuernden Vorrichtung Pluid-Kommandosignale zugeführt werden können, um die unterschiedlichen Phasen anfangen zn lassen und welche Programmeinheit zugleioSi dazu eingerichtet ist, Pluid-Informationssignale su empfangen, die von der gesteuerten Tor-

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richtung am Ende der unterschiedlichen Phasen abgegeben werden.

Programmeinheiten dieser Art werden beispielsweise bei der Automatisierung einer Maschine oder eine Gruppe von Maschinen, durch die eine Anzahl Vorgänge in einer vorgeschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden müssen, verwendet. Als Beispiel kann genannt werden die pneumatische Programmeinheit, wie diese in dem Artikel "Moving-part fluid-logic devices" von G-.M. Brewin in "Industrial Electronics", 6. Januar 1968, Seiten 24-28, erwähnt ist. Darin wird als körperlicher Informationsträger eine mit Perforationen versehene Karte verwendet, die um eine zylinderförmige Trommel gespannt wird. Die Trommel ist drehbar angeordnet; das Yorhan&ensein einer Perforation wird pneumatisch erkannt. Dazu wird einer Anzahl Lesedüsen über Drosselelemente Iiuft zugeführt. Ist keine Perforation in der Programmierte vorhanden, so wird die Lesedüse abgedeckt und am srageMsren&en Kommandoausgang erscheint ein Druck, der dem Speisedruck entspricht. Ist jedoch eine Perforation vorhanden, so kann die Luft über die Iiesedüse entweichen, und der Druck am Kommandoausgang fällt auf den atmosphärischen Druck zurück. Die Trommel wird gedreht un.& somit das Programm mit Hilfe eines einfachen pneumatischen Motors über ein Klinke-Sperradgetriebe von Reihe zu Reihe Perforationen weitergeschoben. Jedes eintreffende InfornEationssignal der automatisierten Maschine oder Gruppe tgb. Maschinen wirkt jeweils auf den pneumatischen Motor ein*, der unter dem Einfluß dieser Einwirkung sine veilstisäige Bewegung durchgeführt und somit das Programm ins eis-sa Schritt weiterschiebt,.

Ein Nachteil der genannten ώθΙ'βγώτΛθώ, 3Ps©|p?asmeialieit ist₉

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daß ein meehaniaches System erforderlich ist, um einen körperlichen Informationsträger schrittweise zu verschieben..

Die Erfindimg "bezweckt, eine Pluid-betriebene Programmeinheit ohne diesen Nachteil zu schaffen und wird dadurch gekennzeichnet, daß

1. die Programmeinheit je Kommandoanschluß einen Informationsanschluß enthält, um über diese Anschlüsse die genannten Informationssignale zu empfangen, und

2. ieäem Eommandoanschluß eine bistabile Fluid-betriebene Schalteinheit zugeordnet ist_? die aus einem oder mehreren Fluid-tietriebenen Sehaltern aufgebaut ist, um nach Eintreffen eines das Ende einer bestimmten Phase kennzeichnenden Informationssignals ein Kommandosignal abzugeben.

viele Anwendungsbereiche ist eine Ausführungsform X⁵OH Eelang₉ die dadurch gekennzeichnet wird, daß jede ■bistabile Schalteinheit sugleieh daaii dient, nahezu gleioiiseitig mit der Abgabe eines Kommandosignals das iLommaiiäosignalg das sen Anfang äer vorigen Phasen einleitete «, su entfernenο

Diese Ausführung ist iasbesoadsrs won 3©lang₉ i-mim. die zu etsi'-^ide ¥or2?ioh1;img ©lass fsll mafa©t₃ des· swei Artss "7-ζ,Τϊ. Handlizagesi - awsolv£iiks2QZi Issiasio v?o ösi flie Kojnmandosigi£iiL-l3 Gjaf ©iiiKi BisisrceileisgGiEig odes¹ siaaa. Bfiokstelleing££2;7 'j-£,.L®!3 sis^aTbilea SiG^sseolaaltssis einwirken. Wird der AiifüLg .silier asstlffisrsaii Biase dadurch eingeleitet, äaß "α&ί.ζ'ζλ<&ΐ3ΐψ'3!&® ©la aus ö,er Prograameinheit herrührenSsg Zc-Einaaaordi-GTial dem liastelleiagang des genannten StetisrBSfl,aiterg s-agefülirt wird_s und muß der Anfang einer anderen Biase^ später Isa Zyklus, dadurch eingeleitet werden, daß ein KoJ^aiaiiii ο signal dem Rück® teil eingang zugeführt

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-■;. Jsii Sslialteiiiiieit Tier Eingänge Ca_{1 9} Is₄₉ ag_? ^)₅ a Ausgänge (C, o₀)» einen Sins teile imgasg nmä eiaien llselfe i^! rAlleingang zum Hervorrufen fies? BssielMiiges. e^ - © "C2V, a.-O^Za₀-Cg enthält,

2* jeder SommandoanscJiluS mit eisern der - ÄiisgSags des iS zugeordneten Schalteinheit verbunden-ist, imi. -

3. iJeäeir Informationsai3,scliluß mit dem Einstelleiiigaag der nächsten Schalteinheit verMnaen ist, in"-de© Sinne» daß der letzte Informationsansehl«S Eit dem Einstelleingang der ersten Schalteinheit Terbianden ist.

Sb ist möglich, Programaeinhelten. nach diesel.* Ausflihrungeform derart zu gestalten, daß unter äen BinfluS der Prograimaeinheit der Zyklus von Phasen sich ständig automatisch wiederholt. Eine derartige Progranatteinheit wird durch eine Ausführungsform erhalten, die dadurch gekennzeichnet ist, daß

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1. von jeder Schal te inhsit dis Eingänge a^, viii: I:-. :::it der Umgebung verbunden sind, der IlngsL^g a„ mit ciss %-⁵:;,--e·- anschluß und äsr Ausgang c, mit dem, die 5~ώ^ΛΪε:^3α£.>ΐ zugeordnete Eomiaajidoansoliluß verbunden ist_P

2. von ;jeder Schal teinlieit, mit Ausnahme des? leicse:^, der Ausgang c„ mit dem Rückstelleingang der folgender: Schalteinheit verbunden ist,

5. von jeder Sehalteinheit, mit Ausnahme der ersten, der Ausgang Cg mit dem Eingang b.« der vorhergehende!! Schalt- - einheit verbunden ist,

4. der Rückstelleingang der ersten Schalteinheit mit dem Ausgang e,. der letzten Schalteinheit verbunden ist,

5. der Eingang b.. der letzten Schalteinheit mit dem Speiseanschluß verbunden ist,

6. die Programmeinheit einen zusätzlichen Fluid-betriebe- nen Schalter mit zwei Eingängen (a, b) einem Ausgang (c), einem Einstelleingang zum Hervorrufen der Beziehung b - c und einem Rucksteileingang zum Hervorrufen der Beziehung a - c enthält, wobei der Eingang a mit dem Speiseanschluß, der Eingang b mit dem Umgebungsdruck, der Einsteileingang mit dem Ausgang c, der letzten Schalteinheit, der Rückstelleingang mit dem Ausgang e₂ der letzten Schalteinheit verbunden ist, und der Ausgang a-c zur direkten oder indirekten Fluid-Speisung der die Fluid-Informationssignale abgebenden Elemente einer zu steuernden Vorrichtung dient.

Der zusätzliche Schalter ist dazu erforderlich, einen Rückstellzyklus zu ermöglichen, wodurch während der Durchführung der letzten Phase sämtliche Schalteinheiten wieder in ihre Information abwartende Stellung gebracht werden. Die etwaigen auf die Einstelleingänge der Schalteinheiten ein-

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wirkenden Signale rissen dazu ^=I·3;\zhz^i-ilg e^'ifera." "wer«- den, da sonst die te Treffenden Sohal'celnlieit'sn nicht u>u— echalten kSmieii. Eic Schaltung 3C-?;-gt weiter· dafür-_c dei die Rückstellsignale an Ίβιι Scnal^einliaitsn (mit AussiafciLS S-sz* ersten) Torhanden. 1)2β1ΰβιι_? S3 4aß nach BseiiaiLgung -fies Rückstellzyklus, wenn die Bis.etslI-siJagaE.gSj cüe ε-"τογ entfernt wurden, wieder angebrs.abt iisrderu nicht aufs neue eine Umschaltung der "betr-?ff-aadsn Solialteinlieiten stattfindet. Ton jedem Schaltelement,! iait Ausnahme des ""■* ersten Elementes, wird das Einstellsignal erst entfernt₉ wenn das ihm vorhergehende Schaltelement durch das Eintreffen eines Informati'onssignals umgeschaltet- wird.

Bei einer folgenden Ausführungsforia der Erfindung besteht die Möglichkeit, das Programm nach Beendigung einer will kürlichen Phase anzuhalten, und diese Ausführungsform wird dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinheit einen Ton Hand betätigbaren Pluid-betrieDenen Schalter mit zwei Ein gängen a und b und einem Ausgang e enthält, wobei der Ein gang a an den Ausgang des sub 6, Seite 6, genannten 3?lui&«- betriebenen Schalters angeschlossen ist, der Eingang b mit dem Umgebungsdruck verbunden ist_? und der Ausgang c zur direkten oder indirekten Speisung der die Fluid.-Informationssignale abgebenden Elemente einer zu steuernden Vorrichtung dient.

Eine Ausftihrungsform, welche die Möglichkeit bietet, das Programm nach Beendigung eines Zyklus anzuhalten, wird dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinheit einen von Hand betätigbaren lluid-betriebenen Schalter mit Eingängen a und b und einem Ausgang c enthält, welcher Schalter in der sub 4, Seite 5, angegebenen Kopplungsstrecke dadurch angeordnet ist, daß der Eingang a mit dem Ausgang c, der letzten Schalteinheit und der Ausgang c

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1^::.üg!i:s"&3 11 eingang öes/ sr

W02ÄSS. ifftj mrä äadurcli geirrv-m^-ii,casest₃ äai die Hand-Dstäti-iiuig aus H©ETorrnfsa ass Essisäimg b-»e dient und Ass⁵ [üio) Sohalter einsa Eüslrstsllsiagaiig enthält (ent-Iialten), inn auf iluidiseSi© Wslse dis Besioimiig ä-o lier- 'TQXZiISUXQn₉ d&S die PsegsaszEsiJilieit siasii ion Hand beta tigbareE. mono stabilst Se^siltss? adt Sisgängesi a und "b ©Ines! Atisgang ο enthält_s ^oksL ä»zreii Eastlsetätigung die Ssaialinag b-e fesrTergesiifsa ?fsi?ä3si ka?m, ii.ua aormalerw-si3e als Besiehung; a - c Yos^:liaiiden 1st, νχιή weiter der Eingang s. mit dem Umgs-bim-gs&riiok, der Eingang b mit dem SpeisGaiissliluß und der Ausgang c mit dem -(den) Eückstellelngang (-eingängan) der (de?) ofcsiigeiiaimten von Hand betätigbaren lluid-betriefeenen Schalter(3) verbunden Ist.

Es 1st selbstverständlie'iu daß die erfinfi-aiigsgeiaäSe Prc~ grammeinheit sowohl mit Gasen ala amoli alt flüssigkeiten arbeiten kann und im Grunde irpjaer ßwisciien s*ifei voneinander verschiedenen Drücken» die gegebenenfalls höher bzw, niedriger als der atmosphärische Druck oder diesem Druck gleich sein können, arbeiten kann. Die Anwendungsmöglich keiten können weiter auf vielen Gebieten liegen.

Ein Ausftihrungsbeisplel der Erfindung let in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine pneumatische Bearbeitungseinheit zum Anschluß an eine pneumatische Programiaeinheit nach der Erfindung,

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rig. 2 ein pneumatisch betätigbares Dreiwegventil mit zwei Steuereingängen,

Pig. 3 eine pneumatische Programmeinheit nach der Erfindung, die zur sequentiellen Steuerung von sechs aufeinanderfolgenden Phasen eingerichtet ist.

Die Bearbeitungseinheit nach Fig. 1 enthält einen doppeltwirkenden pneumatischen Kolbenmotor 1, ein bistabiles druckbetätigtes Vierwegventil 2 und zwei mechanisch betätigte Endventile 3 und 4 zur Markierung des Endes des Hubes der Kolbenstange 12 des Motors 1.

P Diese Bearbeitungseinheit kann über die beiden Endventile ein pneumatisches Informationssignal abgeben in bezug auf die vom Motor erreichte äußerste Lage und kann völlig selbständig zwei verschiedene Handlungen durchführen.

Das Vierwegventil 2 erhält bei 5 Druckluft zugeführt. Je nach der Lage seines Schaltteils, hier mit den Klappen und 6 symbolisch dargestellt (die vollausgezogene Linie gibt die eine und die gestrichelte Linie die andere Stellung an), wird die Druckluft einem der Ausgänge 7 und 8 zuge-

a a führt und über die Kanäle 7 oder 8 den Zylindern des Motors 1 zugeführt,und zwar an der einen oder an der anderen Seite des Kolbens 9» wodurch der Kolben sich in eine

' seiner beiden Bewegungsrichtungen verschiebt.

a b

Die Umschaltung des Schaltteils 6-6 des Ventils 2 erfolgt dadurch, daß einem der Steuereingänge 10 oder 11, je nach der gewünschten Bewegungsrichtung, Druckluft zugeführt wird. Es ist auch möglich, das Ventil nötigenfalls mit nur einem Steuereingang zu versehen, wobei Anwesenheit eines Steuersignals eine Feder für die Ver-

a b
Schiebung des Teiles 6 -6 in seine Ausgangslage sorgt.

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Eine Nocken 13 ist mit der Kolbenstange 12 fest verbunden und kann entgegen der Wirkung einer Feder 20 am Ende des Hubes des Kolbens 9 nur eines der Endventile 3-4 betätigen. Diese zwei Endventile sind an die Druckluftkanäle 16 und 19 angeschlossen, die über das Ventil 59 aus einer nicht dargestellten Druckluftquelle Druckluft zugeführt bekommen. Das Ventil 59^a wird aus einem Anschlui3 59 (siehe Fig. 3) gesteuert.

In Fig. 1 wird das Endventil 3 durch den Hocken 13 geöffnet und es entsteht eine Verbindung zwischen den Annchlütiseu 14 und 15. Das Ventil 4 befindet sich in der geschlossenen Lage und die Anschlüsse 16 und 17 sind nicht verbunden. Selbstverständlich werden beide Ventile geschlossen sein, wenn der !locken 13 £5ich zwischen den beiden äußersten Lagen befindet.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Programmeinheit enthält dreizehn pneumatische Ventile, die von 21 bis einschließlich 33 numeriert sind. Die Ventile 3ind von dem in Fig. 2 symbolisch dargestellten -TyT) mit Dreiweganschlüssen 1, b und c und Steueranschlüssen d und e, welche symbolisch mit Pfeilen angedeutet sind. Die Eingangsanschlüsse a und b sind unter allen Umständen gegeneinander isoliert und können mit Hilfe des als drehbare Klappe f angegebenen bewegbaren Teils je an den Ausgangsanschluß c angeschlossen werden. Ventile, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind bekannt und enthalten oft einen zylinderförmigen Schieber, der in einem mit Öffnungen in der Wand versehenen Zylinder angeordnet ist, welcher Schieber je nach seiner Lage die obengenannten Verbindungen herstellen kann. An den beiden Enden des Zylinders münden die Anschlüsse d und e, über welche die pneumatischen Impulse zugeführt werden können, um den Schieber in die eine oder die andere äußerste Lage zu steuern. Der Schieber eines

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derartigen Ventils bleibt in seiner einmal ei-ngenonunen äußersten Lage stehen, auch wenn dap zuletzt eingetroffene pneumatische Steuersignal nicht langer mehr vorhanden ist. Das Ventil ist also bistabil, so daß es die Möglichkeit einer Speicherwirkung aufweist.

Sämtliche Ventile 21 bis einschliej31ich 33 sind von dem in Fig. 2 dargestellten Typ. Die Ventile 21 bis einschließlich 32 sind in zwei G-ruppen unterteilt, von denen die erste die Ventile 21 bis einschließlich 26 umfaßt und die zweite die Ventile 27 bis einschließlich 32, während das Ventil 33 durch jede der Gruppen gesteuert wird. Jedes Ventil aus der einen Gruppe ist einem Ventil aus der anderen Gruppe zur Bildung von Paaren 21 - 27, 22 - 28, .... 26 - 32 zugeordnet. Jedes Ventilpaar bildet eine Schalteinheit; dies ist in Pig. 3 für die Ventile 21 27 dargestellt, die sich in einer mit gestz'ichelteii Linien symbolisch durch einen Rahmen angegebenen Schalteinheit S₁ befinden, die vier Eingänge a.., b.., a^, bp und zwei Ausgänge C₁ und Cn und weiter einen Einstelleingang d und einen Ruckste11eingang e enthält. Der Einstelleingang d ist mit jedem der Einstelleingänge der beiden Ventile 21 und 27,die durch d. bzw. dp angegeben sind, verbunden. Ihre entsprechenden Riickstelleingänge· v/erden durch e^ und ep angegeben. Insgesamt gibt es in Fig. 3 sechs Schalteinheiben S₁ bis einschließlich Sg. Selbstverständlich können die Ventile, die zusammen ein Paar bilden, statt getrennt, auch zu einem einzigen zusammengestellten Ventil zusammengefügt v/erden.

Die Programmeinheit wird bei 34 auf nicht angegebene Weise mit Druckluft zwischen 2 und 10 Bar gespeist. Vom Anschluß 34 führen als dicke Linien dargestellte Speiseleitungen einerseits zu den Anschlüssen a^ der Ventile 27

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bis einschließlich 32 und andererseits zum Anschluß b.. des Ventils 31 und zum Eingangsanschluß b eines druckknopf be tätigten Dreiwegventils mit der Rückstellung 35. Die Vorrichtung enthält drei druckknopfbetätigte Ventile 35, 36 und 37, deren unterschiedliche Funktionen noch näher erläutert werden, aber deren Wirkungsweise der der Ventile 21 bis einschließlich 33 ähnelt. Auch diese drei Ventile enthalten drei Anschlüsse, die durch a, b und c angegeben sind. Der bewegbare Schaltteil dieser Ventile wird in der einen Bewegungsrichtung von Hand verschoben und in der entgegengesetzten Richtung entweder durch eine Feder oder durch einen pneumatischen Impuls.

Das Ventil wird in der einen Richtung durch einen Druckknopf und in der anderen Richtung durch eine Feder 39 "betätigt. Das Ventil 36 enthält einen Druckknopf 40 für Handbetätigung und einen Anschluß 41 für die Betätigung mittels eines pneumatischen Impulses; das Ventil 37 enthält einen entsprechenden Druckknopf 42 und einen Anschluß 43. Die Druckknöpfe 38, 40 und 42 entsprechen dem Steuersignaleingang d nach Fig. 2 und die Feder 39 und die Anschlüsse 41 und 43 dem Steuersignaleingang e.

Die Programmeinheit nach Fig. 3 ist für die sequentielle Steuerung sechs aufeinanderfolgender Phasen eingerichtet. Unter einer Phfjse wird hier eine einzige Bewegung einer Bearbeitungseinheit oder eine Anzahl Simultanbewegungen nohrerer Bearbei tungseinheiten verstanden.

Kit liücknxclit auf die Verbindung der Programmeinheit mit EKi hr er en i?oarboitungseinlieiten sind eine Anzahl KommandoannohL'isHr. AA bis einschließlich 49 vorgesehen, die je mit einem der o'touereingange 10 und 11 der Vierwegventile 2 der bearbeitungseinheiten verbunden werden, welchen Steuerein-

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gangen die Kommandosignale zugeführt werden. In Pig. 1 wird davon ausgegangen, daß die Steuereingänge 10 und 11 mit den Kominandoans chlüs sen 44 "bzw. 47 verbunden sind.

Die Programmeinheit enthält weiter eine Anzahl Informationsanschlüsse 50 bis einschließlich 55» über welche der Steuereinheit von den Ventilen 3 und 4 der Bearbeitungseinheit herrührende Information^signale zugeführt werden. In Fig. 1 sind die Ausgänge 15 und 17 dieser Ventile mit den Informationsanschlüssen 50 und 53 verbunden. In der Praxis können diese Anschlüsse mit Hilfe von Elementen stattfinden, die allgemein als Schnellkupplungen angedeutet werden, und die aus einem hohlen ' steckerförmigen Teil besteht, der in einem empfangenden Kupplungsteil gesteckt werden kann, und darin durch eine leicht entkuppelbare Sicherung festgehalten wird.

Die Kupplungsteile, welche die Kommandoanschlüsse 44 bis einschließlich 49 bilden, enthalten ein zusätzliches Element, das einen hermetischen Abschluß bildet, wenn der zugehörende Kupplungsteil nicht angebracht ist.

Jeder der Kommandoanschlüsse ist mit einem entsprechenden Ausgang c^ der Ventile 21 bis einschließlich 26 verbunden.

Die Informationsanschlüsse 50 bis einschließlich 55 sind auf ähnliche Weise mit den Einstelleingängen d. oder d_? der Ventile 21 bis einschließlich 32 verbunden, wobei der Anschluß 50 mit den Ventilen 22 und 28, der Anschluß 51 mit den Ventilen ?3 und 29, der Anschluß 52 mit den Ventilen 24 und 30 urv. verbunden ist.

Die Einstelleingänce r^ oder d^ der Ventile 21 bis einschließlich 32 erhalten also die Information über die

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Infcrrmationsanschliisse 50 bis einschließlich 55, die ihi'erseits wieder mit den Endvent ilen der 7,o-"irbeitungsriinheiten verbunden sind. Diese Information erscheint in Form eines pneumatischen Impulses, wodurc-u eine TImschaltung der genannten Ventile stattfindet, wodurch die Eingänge b.. _? mit den entsprechenden Ausgängen c. _o verbunden werden.

T)Ie Rückstelleingänge c, und c_? diesel¹ Ventile erhalten r.'iioanatiöche Impulse i-iit ei;-.er enkr.r.i. -i:. en-t.-■ ie:\ Auswii'kuy, welche die Ventile wieder L·- inre uspr'ingliche, Information abwartend-p Hage sürückbrini,<.:,:. Sie bilden einen Ie» Il eines sogenannten Rucks te LIk reiser-', ceosea Funktion im weiteren noch erläutert wird, un.l der vorn Au.-.gang ο. des Ventils ?n über das Tor. ί: ti. '^:i6 und ".ber den Kanal 5-> ^u den iJickEtelleiugHngeii e_. ,, ;'^:er /entile ;?Ί und 2^rJ führt. Dieser Kreis set^t; rs ich üb;-r den h,in- -■nnr c_o des Ventils 27, der mit don Eins telleingängen α.

üer Ventile 22 und ?ö verbunden ist, r'ort.

Auf ähnliche Weise ist der /> us gang c , des Ventils 2v- mit den Rückstelleingängen e, ₀ der Ventile 23 und 29 verbunden; vom Ausgang Cp des Ventils 28 führt ebenfalls eine Verbindung zum Eingang b. des Ventils 21. So ist aucn der Ausgang c_o des Ventils 29 mit den Ruckste11eingängen e. der Ventile 24 und 30 und mit dem Eingang b. des Ventils verbunden. Diese Art von Verbindungen untereinander seXEt sich jeweils auf dieselbe Weise bis zum Anschluß Cp des Ventils 31, der mit den Rückstelleingängen e, ₀ der Venti-Ie 26 und 32 und mit dem Eingang b^ des Ventils 24 verbunden ist, fort.

Das Ventil 33, das mit seinem Eingang a mit der Druckluftspeisung verbunden int, sorgt für die Speisung der Endventile der unterschiedlichen Bearbeitungseinheiten während

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des Zyklus, und unterbricht diese Speisung während der Seit, während der die TenLiIo 21 bis einschließlich 32 in ihre ursprüngliche Lage zurückgebracht werden. Dasu wird es "vom Ausgang ο. des Ventils ?6 gesteuert, das mit seinem Einste11eingang d verbunden ist, und vom Ausgang O_n des Ventils 32, das mit seinem Ruckstelleingang e verbunden ist. Der Ausgang c des genannten Ventils 33 ist über das Ventil 37 mit einen Anschluß 59 verbunden, der für die Druckluftspeiaung aller Endventile aller Bearbeitungseinheiten dient.

Der Ausgang c dta Druckknopf~betätigten Ventils 35 ist mit den liück^tellanachlüssen 41 und 43 der Ventile 36 und

^ 3 7 ve r b und e η.

Lie Eingänge a. der Ten ti La 21 bis einschließlich 26, aer Eingang a de.-j 7 ai tils 35, die Eingänge b.-> der Ventile 27 bis einjohlipaiich ";2 und die Eingänge b der Ventile 33, 3b und Γ-7 aind mit der Umgebung verbunden.

Die Wirkungsweine der Programme für sequentielle Steuerung wird nachfolgend beschrieben, wobei davon ausgegangen wird, daß gerade mit der ersten von sechs aufeinanderfolgenden Phasen angefangen wird. Bei dieser Anfangsbedingung stehen sämtliche Schieber der Ventile 21 bis einschließlich 32 in derselben Lage, und awar der Lage, in der die Anschlüsse a..~c. und a^-Cp verbunden sind, was für diese Ventile mit der durch eine gestrichelte Linie angegebenen Verbindung im Ventil übereinstimmt. Gleichzeitig ist in den Ventilen 36 und 37 die Verbindung b-c hergestellt und in den Ventilen 33 und 35 die Verbindung a-c.

Wenn während einer kurzen Zeit auf den Druckknopf 38 des Ventils 35 gedrückt wird, wird der Eingang b dieses Ventils

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mit seinem Ausgang c verbunden. Dadurch wird ein pneumatischer Impuls erzeugt, der einerseits dem Steuereingang 41 des Ventils 36 zugeführt wird, wodurch eine Verbindung zwischen den Anschlüssen a und c dieses Ventils hergestellt (vollausgesogene Linie), und der Rückstellkreis, der am Ende eines vollständigen Arbeitszyklus verwendet wird, geschlossen wird, und andererseits dem Steuereingang 43 des Ventils 37 zugeführt wird, wodurch auch bei diesem Ventil die Verbindung a-c hergestellt wird (vollausgezogene Linie). Der Eingang a dieses Ventils ist über das Ventil 33 an die Druckluftspeisung angeschlossen (Anschluß 34), das Schaltelement des Ventils 33 befindet sich ja in der Lage, die durch die vollausgezogene Linie dargestellt wird, da ein Steuerdruck am Rückstelleingang e vorhanden ist, welcher Steuerdruck von der Druckluftspeisung herrührt und über die Strecke a^-Cp des Ventils 32 läuft. Der zum Anschluß 59 führende Kanal für.die Speisung der Endventile 3,4 der Bearbeitungseinheiten steht also unter Druck. Dadurch ist ebenfalls Druck vorhanden an der Stelle des Informationsanschlusses 55, der mit denjenigen der Endventile der letzten Bearbeitungseinheit im Zyklus, welches das Ende der letzten Phase angab, verbunden ist.

Der bei 55 vorhandene Druck läßt die Ventile 21 und 27 ihre Lage ändern, indem in den Ventilen die Verbindungen b.-c.. und bp-Cg hergestellt werden. Der Eingang b^ des Ventils 21 wird also über das Ventil 28, das sich in der Lage a_?-c„ befindet, an die Druckluftspeisung angeschlossen. Es erscheint also bei 44 ein Kommandosignal, das dem Vierwegventil derjenigen BearbeitungsoJnheit zu ^h fährt wird, die mit dem Kommandoannchluß ·. <>v\jim<]<in int. Diese Bearbeitungüeinheit führt also die programmierte Hiase durch, bei deren Beendigung vom End-VrMtil, dan dann durch den Preßluftiriotor betätigt wird,

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ein Informationssignal abgegeben wird, das dem Informationseingang 50 der Steuereinheit zugeführt wird. Pas Ventil 28 schaltet um, weil das Ventil 27 sich in der Lage bp-c_? befindet und somit kein Druck an den Rückstelleingängen e₁ und e₂ der Ventile 22 und 28 vorhanden ist.

Die Ventile 22 und 28 schalten durch das Informationssignal, das bei 50 erscheint, nach Beendigung der ersten Bearbeitungsphase um, indem in den Ventilen die Verbindung ^₁-C₁ und t>2~^c2 hergee-bell-t wird. Der Eingang b^ des Ventils 22 wird also über die Leitung 29, die sich noch im Zustand a?"⁰? befindet, an die Druckluftspeisung angeschlossen. Ein Kommandosignal erscheint am Kommandoausgang 45» wodurch die zweite Bearbeitungseinheit, die mit den Anschlüssen 45 und 51 verbunden ist, eingeschaltet wird. Wie bei der ersten Phase erscheint nach Beendigung der zweiten Phase ein Informationssignal bei 51. Das Ventil 28 war bereits beim Anfang der zweiten Phase an die Umgebung angeschlossen und führt den Rückstelleingängen c. und Cp der Ventile 23 und 29» die dadurch umschalten, sobald sie an ihren Einstelleingängen d. und do des Informationsanschlusses 51 Druck erhalten, keinen Druck mehr zu. Sobald das Ventil 28 umgeschaltet ist, um die Lage b^-Cp einzunehmen, fällt der Druck am Anschluß 44 weg, da der Ausgang C₂ des Ventils 2Π mit dem Eingang b. des Ventils 21 verbunden ist, über welchen Anschluß 44 gespeist wird.

Derselbe Vorgang einer Umschaltung der Ventile 23 und infolge des Informationssignals, das am Informationsanschluß 51 am Ende der zweiten Phase erscheint, leitet den Anfang einer dritten Phase durch die zwischen den Anschlüssen 46 und 52 geschaltete Bearbeitungseinheit, den Wegfall des Drucks an den Ruckste11eingängen e. und e_o

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der Ventile 24 und 30 wegen ihrer Umsohflbung und den Y/eFfall des Drucks am Kommandoanschluß 45 ein. Auf die selbe V/eise können somit die vierte und fünfte Phase des Zyklus durchgeführt werden (die Ventile 24 und 30, danach 2 5 und 31).

Am Endο der fünften Phase läßt der am Informationsanschluß 54 erscheinende Druck die Ventile 26 und 32 umschalten. Diese zwei Ventile sind auf eine andere Weise n.ln die entsprechenden Ventile für die Phasen, eins bin einschließlich fünf verbunden, damit e,-? ermöglicht wird, daß während der Durchführung der sechsten Phase die Verbindungen hergestellt werden, die erforderlich sind, um alle Ventile 21 bis einschließlich 33 in ihre Ausgangslage zu bringen. Das in der Lage b>-c, befindliche Ventil 26 verursacht eine Speisung des Koiiimandoanachlusaet.? 49, uo daß die sechste Phase anfangen kann. Gleichzeitig erscheint auch am EinsteHeingang d des Ventils 3" Druck, wodurch dieses von der Lage a - c in die Lage b - c umschaltet. Da das Ventil 26 bereits in die Lage b_o - C_n geschaltet wurde, ist am Rückstelleingang c des Ventile kein Druck vorhanden, der einer Umschaltung in die Lage b - c entgegenwirken könnte. In dieser letzten Lage sperrt das.Von til 33 die Zufuhr von Luftdruck über das Ventil an den Anschluß 59 (Speisung der Endventile). Dadurch erfährt keiner der Informationsanschlüsse 50 bis einschließlich 55 noch langer einen Druck. Gleichzeitig wird der Eingang a des Ventils 36 über den Ausgang e. des Ventils an die Druckluftspeisung angeschlossen, wodurch der Kanal 5- unter Druck zu stehen kommt. Dieser Druck gelangt m\ die Rucks telleingümre e. und e_o der Ventile 21 und 27* io dadurch von der Lage b. T-C_{1 o} in die L-ige ρ._{λ o}-c. .·,

»irn£Jehalten. Dies v/Lrd durch dos Fehlen von Druck an den nfj te L Lo ing'i.iigen 'i. und U_n die.ser Ventile erm"i_f."licht.

Die TJnuiohn.lt'.υLg des Ventils 27 bringt mit sich, daß der

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C₉ dieses Yen tilt an die Druckl-if tf.yo LfHu₁₀ aicoschlösse:! !"ircl, TVO'lurerh b.ac'i oie Ventile 7-;^; uirj 2 7. νοα der Lage Ij₁ „-c, „ in die La-O a, --S₁ .-. umschalten, denn der Informationsein.-jang 5'"> fateht nicht unter Druck. Auf diese Weise werden nacheinander die Ventilpaare 23 und 2Q, ?i\ und "O, ?5 und ^1 und 26 und 32 von Jer Lage Td₄ -----i ο in die La^je η, _η-ο_{Λ o} umgeschaltet. "Die TJmschsltiinf·; der

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¥ent;ile 26 und 3? laßt das Ventil 33 von b-e in a-c umschalten, und die Endventile werden wieder aufs neue gespeist, wahrend der Druck am !Eingang a des Ventils 36 und somit aus dem Kanal 5·-' verschwindet. Der ganze Rückstellayklus beansprucht nur.einaiEruchte.il einer Sekunde, da die Schal CEeit einen Tentils in der Grc3enordnun_?'^r von einigen

W hundernfcol Sekuüden liegt. Bei' Rückstell^lrlus erfolgt in der Zeit, während der die sechste Phase sich vollzieht, wobei der Kolben des Druckluftmotors der sechsten Bearbeitung einheit noch nicht seine -unterste Lage erreicht hat und somit nicht mit dem Endventil, das das Ende der sechsten Phase angibt, in Kontakt ist. Gegen die Zeit, wo dieses EndvantiL σίιιπι Abgeben eines Informatiorissignals berührt wird, v/i cd dieses bereite aufs neue gespeist, nachdem er. während des R'iekstellzyklus keine Speisung erhalten hat. Am Ende der sechsten Phase erscheint also bei 55 ein Informationssignal, wodurch die Ventile 21 und 2'J aus der Lage a. ₀-z, _n in die Lage; b₁ ο~°λ <-> umgeschaltet v/erden und ein neuer Bearbeitungszyklus von sechs Phasen anfängt, der sich auf ähnliche Weise wie obenstehend beschrieben vollziehen wird.

Die Sperrung der Zufuhr von Druckluft an die Programmeinheit bedeutet keine einzige Änderung in der Reihenfolge des Programmablaufs, der wieder aufgenommen wird, sobald die Druckluf ts-neisung wieder angeschlossen wird . Jede einmal angefangene Phase kann unterbrochen oder

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unvollendet "bleiben. Eine Rückkehr bis zur Anfangslage der l-'rogramraeinheit während eines Zyklus, was sich nur auf diejenigen Ventile bezieht, die bereits umgeschaltet sind, und durch ihre Umschaltungen die Durchführung der unterschiedlichen Phasen bis zur betreffenden Phase, in der angehalten ist, vollendet haben, und was eine direkte !Rückkehr der Pro gramme inhe it bis zur Anfangslage ermöglicht, kann dadurch erhalten werden, daß der am Anschluß 59 (Speisung der Endventile) vorhandene Druck an den Kanal [}S des Rückstellkreises angeschlossen wird. Das Ventil, das für diese Druckumschaltung während eines Zyklus erforderlich ist, ist in Fig. 3 nicht dargestellt.

Bereits obenstehend wurde bemerkt, daß das Ventil 35 zum Zuführen eines pneumatischen Startimpulses an die Ventile 36 und 37 zur Ingangsetzung des Gerätes dient. Hit Hilfe des Ventils 36 ist es möglich, daß nach völligem Ablauf eines Zyklus angehalten wird. Da dieses Ventil in Reihe mit dem Rückstellkreis aufgenommen ist, genügt es, einen Dnickknopf in einem willkürlichen Augenblick während der Durchführung des Zyklus zu betätigen, um den genannten Rückstellkreis zu unterbrechen. In diesem Augenblick werden, während die Endventile nach wie vor gespeist werden, die unterschiedlichen Phasen des einmal angefangenen Zyklus bis einschließlich der letzten Phase durchgeführt. Diese fängt an, wenn die Ventile 26 und 32 in die ha era L> o~^Cj\ 2 ^masci'^ia^-^^eni was, wie bereits obenstehend erläutert wurde, eine Umschaltung des Ventils 33 in die Lage b-c mit sich bringt, wodurch die Speisung der Endveiili-e gesperrt wird. Da auf diese Weise der Rückstellkraft; 'lurch das Ventil 36 gesperrt ist, kann das Ventil nicht in nie Lage a-c zurückschalten, haben die Endventile koine ."pej r;<-drucHuft und am Ende der sechsten Phase kann »..•ι I !iformation neingang 55 kein pneumatischer Impuls er-,Vt 'iiriüij. Dan OerMt ist alf?o gGoperrt. Um die Programm-

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einheit aufs neue in Gang zu setzen,braucht nur wieder ein pneumatischer Startimpuls erzeugt zu werden, indem der Druckknopf 30 des Ventils 35 betätigt wird, wodurch das Ventil 36 wieder in die Lage a-c umgeschaltet wird.

Mit Hilfe des Ventils 37 ist es möglich, das Programm nach Beendigung einer willkürlichen Phase zu unterbrechen, dieses Ventil ist im Speisekrei-^ der Endventile in Reihe geschaltet. Betätigung des Druckknopfes 38 des Ventils 35 startet das Programm wieder.

Es ist möglich, während derselben Phase mehrere gleichzeitige Bearbeitungen von mehreren Bearbeitungseinheiten

™ durchführen zu lassen; dazu führt man das Kommandosignal,· das den Anfang der Phase einleitet, über Parallelleitungen zu den unterschiedlichen Vierwegventilen der betreffenden Bearbeitungseinheiten. Auf diese Weise kann beispielsweise der Kommandoausgang 47 gleichzeitig mit dem Steuereingang 10 des Vierwegventils der ersten Bearbeitungseinheit und dem mit Steuereingang 11 des Vierwegventils der dritten Bearbeitungseinheit verbunden v/erden. Die zwei pneumatischen Motoren dieser zwei Bearbeitungseinheiten werden also gleichzeitig eingeschaltet. Die beiden Endventile dieser Bearbeitungseinheiten (das Ventil 3 für die erste und 4 für die zweite Bearbeitungseinheit) müssen entweder in Reihe geschaltet, oder mit einem pneumatischen Logikelement mit einer "Uin)"-Punktion verbunden werden, so daß ein Informationssignal erst beim Informs tionsnnnchlu.G 5~ eintrifft, nachdem sowohl die Bewegung der einen sowie die Bewegung der anderen Bearbeitungseinheit beendet ist. Auf diese Weise ist es durchaus möglich, daß eine dieser Bewegungen wesentlich länger dauert als die andere.

En i«t ebenfalls auf einfache Weise möglich, während eines

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Zyklus mehrere Phasen durch eine einai^e Bearbeitun^seinheit durchführen zu lassen.

¥enn es beispielsweise notwendig ist, daß die von den IZoinmandoausgängen 44, 46 und 46 herrührenden Kommandosignale bei drei verschiedenen Phasen ein¹:; Uev/egui^; den r.noiima tischen liotors der ersten Bearbeitungseinheit herbe L führen in Richtung des Endventils 4, fto brauchen nur die Kommandoausgange 44, 46 und 48 über ein pneumatisches ijOgikelement mit einer "ODER "-Funk ti on mit dem Signaleingang 11 des Yierwegventils der ersten E-ei.irbeitun.gseiniieit und der Ausgang 17 des Endventilo 4 mit den Inforaationsanschlüssen. 50, 52 und 54 parallel verbunien zu werden.

Die Programmeinheit nach Pig. 3 kann im Grunde but· :Vrhaltung von Programmen mit mehr ala ,sechs Phasen beLLebi?_r mu'igebaut v/erden. Es genügt dann ο in Ausbau um oLue Schaltein-heit .je zusufilgenue Phase.

Umgok'ihrt ist es auch möglich, die ProgrammeLnheifc car sequentiellen Steuerung eines Zyklus au verwenden, der weniger Phasen umfaßt als die vorhandene Anzahl Schalteinheiten. Man braucht dann nur die KommandoanschLüsse, die nicht notwendig sind, unangeschlossen zu lassen, und die zugehörenderi Informationseingnnge mit dem Anschluß 59 (Speisung der Endventile) zu verbinden.

Patentansprüche:

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Claims (7)

1. Paten tanspr liehe:

   1 . Fluid-betriebene Prograrnmeinheit zur automatischen sequentiellen Steuerung eines aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Phasen bestehenden Zyklus, welche Programmeinheit eine Anzahl Kommandoanschlüsse enthält, über die der zn steuernden Vorrichtung ?,ur Einleitung des Anfangs einer Phase i'luid-Kommando signale zugeführt werden können und die zugleich dazu eingerichtet ist, Fluid-Informationssignale zu empfangen, die von der gesteuerten Vorrichtung bei Beendigung der unterschiedlichen Phasen abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß

   ψ 1. die Programmeinheit je Kommando ans chlu.Q

   einen InformatLonsanschluß enthält, um über diesen Anschluß die genannten Informationssignale ^u empfangen, und

   ?, jeden Konmandoanscliluß eine blatnoile Fluid-betriebene .'iciialteinheit zugeordnet ißt, die aus einem oder mehreren Pluid-betriebenen Schaltern aufgebaut ist, u/a rif-ch TOLntreffen eines die Beendigung einer bestimmten Phase kennzeichnenden Informationssignals ein Kommandosignal abzugeben.
2. 2. ü'luid-betriebene Programmeinheit nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede bistabile Schalteinheit zugleich dazu dient, nahezu gleichzeitig mit der Abgabe eines Kommandosignals das Kommandosignal, das den Anfang der genannten Phase einleitete, zu entfernen.
3. 3. Fluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   1. jede Schalteinheit vier Eingänge aufweist (A₁, b., a_o, ¹D₀), zwei Ausgänge (c., c_o), einen Einstell-

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   eingang und einen Vi^::.ckstr?ll eingang zum Hervorrufen der Beziehungen b^-c^/bp-Cg bzw. a^-Cj/U₂-Cg enthält,

   2. jeder Kommandoanschluß mit einem der Ausgange der ihm zugeordneten Sehalteinheit verbunden ist,

   3. jeder Informationsanschluß mit dem Einstelleingang der folgenden Schalteinheit verbunden ist, in dem Sinne, daß der letzte Informationsanschluß mit dem Einstelleingang der ersten Schalteinheit verbunden ist.
4. 4. Pluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   1. von jeder Schalteinheit die Eingänge a^ und bp mit der Umgebung verbunden sind, der Eingang a_? mit dem Speiseanscliluß verbunden ist, und der Ausgang c. mit dem die Sehalteinheit zugeordnete Kommandoanschluß verbunden ist,

   2. von jeder Schalteinheit, mit Ausnahme der letzten, der Ausgang c_? mit dem Rückstelleingang der folgenden Schalteinheit verbunden ist,

   3. von jeder Schalteinheit, mit Ausnahme der ernten, der Ausgang c_o mit dem Eingang b.. der vorhergehenden ijcho.lteinheit verbunden ist,

   4. der Ruckste11eingang der ersten Schalteinheit mit dem Ausgang c, der letzten Schalteinheit verbünde Ji int,
5. 5. der Eingang "b> der letzten Schalteinheit ::;.i I dom St ei so an s chluß verbunden ist,

   C). die Programmeinheit einen zusätzlichen Fluid-betriobenen Schalter mit zwei Eingängen (a, b), • ;it;f.-in /-.ufsriiiif. (c), einem JOinatelleingang zum Tiervorrufen <\(-r ■'■:-·,', dian,'· b-o und einc:in Rückntelleinganp; jsum Hervorrufen der Rfiniohung fi-o enthält, wobei der Eingang a mit

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   dem Speieeanschluß, der Eingang b mit dem Umgebungsdruck, der Einstelleingang mit dem Ausgang c.j der letzten Schalteinheit, der Rückstelleingang mit dem Ausgang C2 der letzten Schalteinheit verbunden ist, und der Ausgang c zur direkten oder indirekten Fluid-Speisung der die Eluid-Informationssignale abgebenden Elemente einer zu steuernden Vorrichtung dient.

   5. Fluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinheit einen von Hand betätigbaren Pluid-betriebenen Schalter mit zwei Eingängen a und b und einem Ausgang c enthält, wobei

   k der Eingang a an den Ausgang des sub 6, Anspruch 4, genannten Fluid-betriebenen Schalters angeschlossen ist, der Eingang b mit dem Umgebungsdruck verbunden ist, und der Ausgang c zur direkten oder indirekten Speisung der die Fluid-Informationssignale abgebenden Elemente einer zu steuernden Vorrichtung dient.
6. 6. Fluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Programm-

   . einheit einen von Hand betätigbaren Fluid-betriebenen Schalter mit Eingängen a und b und einem Ausgang c enthält, welcher Schalter in der sub 4. des Anspruchs 4 angegebenen Kupplungsstrecke dadurch angeordnet ist, daß der Eingang a mit dem Ausgang c, der letzten Schalteinheit und der Ausgang c mit dem Rückstelleingang der ersten Schalteinheit verbunden ist, wobei weiter der Eingang b an den Umgebungsdruck angeschlossen ist.
7. 7. Fluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Handbetätigung zum Hervorrufen der Beziehung b - c dient und der (die) Schalter einen Rückstelleingang enthält (enthalten), um die Beziehung a - c auf fluidische Weise hervorzurufen, daß die Programmeinheit

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   einen von Hand betätigbaren monostabilen Schalter mit Eingängen a und b und einem Ausgang c enthält, wobei durch Handbetätigung die Beziehung b - c hervorgerufen werden kann, und normalerweise die Beziehung a - c vorhanden ist, und weiter der Eingang a mit dem Umgebungsdruck, der Eingang b mit dem Speiseanschluß und der Ausgang c mit dem (den) Rückstelleingang (-eingängen) der (des) obengenannten von Hand betätigbaren Pluid-betriebenen Schalter(s) verbunden ist.

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