DE1906944A1 - Fluidbetriebene Programmeinheit zur automatischen sequentiellen Steuerung - Google Patents
Fluidbetriebene Programmeinheit zur automatischen sequentiellen SteuerungInfo
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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 wirds 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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Bis sri^^liizigsgsnäifi 3^cg2:£EtEsiiiii©it sosgt also itte .die .logic's
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3:i"^si>iL^ "ν:,·;?ί, sowie f-.te Sas tfeitsrsoMelssa des frögraiaae;
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ϊ-1:ιιν;Ι-οβ"ί·Γΐδ"€αΐΐ3? 3Gcalt©2?o la G2
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icrisnp ϊτφιιϊι, imeh, einer folgesfissi ikmisiilSsiKiigsfosiac, die
solnksit dadnrcii gekeKsiseisimet ietf da©
-■;. Jsii Sslialteiiiiieit Tier Eingänge Ca1 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 istP
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 enthälts ^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.
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 59a 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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Bad
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 2rJ führt. Dieser Kreis set^t; rs ich üb;-r den h,in-
-■nnr co 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 co 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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BAD
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
On 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 eo
I rl-
- 17 ~
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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 bo - Cn
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 eo der Ventile 21 und 27*
io dadurch von der Lage b. T-C1 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 Un die.ser Ventile erm"if."licht.
Die TJnuiohn.lt'.υLg des Ventils 27 bringt mit sich, daß der
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ORiGiNAL
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-οΛ o umgeschaltet. "Die TJmschsltiinf·; der
1 »■ ι »'-
¥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-
909838/0934 bad
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
- 21 909838/093/·
BAD ORIQfNAL
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.
90 9838/0 934 BADORfGINAL
Claims (7)
- 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, daßψ 1. die Programmeinheit je Kommando ans chlu.Qeinen 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. 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. Fluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß1. jede Schalteinheit vier Eingänge aufweist (A1, b., ao, 1D0), zwei Ausgänge (c., co), einen Einstell-"90 9838/0934BAD ORIGINAL■ j —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. Pluid-betriebene Programmeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß1. 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 co 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. 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- 24 -909838/0934BAD ORIGINALdem 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, wobeik 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. 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. 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- 25 -909838/0934einen 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.909838/0934ZiLeerseite
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