Автоматическая линия для технологических операций

 

Цель изобретения - повышение производительности и технологической гибкости. Линия содержит ряд последовательно расположенных технологических позиций. Каждая технологическая позиция выполнена в виде измерительной станции для одного или нескольких размерных параметров, измерительные станции размещены на растояниниях, равных или кратных шагу транспортной системы, устройства управления секциями транспортной системы выполнены независимыми для каждой позиции и снабжены программно управляемыми приводами, а устройства управления нижнего уровня технологическими позициями снабжены связанными с устройством управления верхнего уровня средствами изменения командной (программной) информации в процессе выполнения технологических операций. Средства изменения командной (программной) информации выполнены в виде свободной зоны памяти в устройствая управления нижнего уровня, технологического арифметическо-логического устройства и канала двустороннего обмена технологической информацией с устройством управления верхнего уровня. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1527471

А1 (51) 4 G 01 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3296260/25-28 (22) 26.05.81 (46) 07.12.89. Бюл. Ч 45 (71) Центральный научно-исследовательский и конструкторский институт топливной аппаратуры автотракторных и стационарных двигателей (72) Л.В.Сегалович, Г.И.Панин, С.Н.Любомиров, Э.К.Зарецкий, Г,Ф.Шеметилло, В.А.Неметигло, С.M.Вайханский, Г.Л.Ляховицкая, Я.П.Терехович, В.А.Колосков, И.Я.Гольдфарб, И.М.Суровикин, С.В.Тарасов, З.М.Газдиев, М.Л.Ниский и В. H.×åðíèêoâ (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и - 934189, кл. G 01 В 5/02, 1974.

Грачев Л.H. и др. Автоматизированный участок с групповым программным управлением для механической обработки деталей типа тел вращения, — Станки и инструмент, 1972, Р 4, с. 7-8. (54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ

ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ, содержащая ряд последовательно расположенных технологических позиций с устройствами управления нижнего уровня технологическими позициями, каждое с программно управляемым приводом, блоком памяти промежуточных результатов и средствами передачи информации, транспортную систему, выполненную в виде последовательно расположенных транспортных секций со своими устройствами управления, а также устройство управления верхнего уровня, связанное командными и ин2 формационными шинами с устройствами управления шькнег о уровня технологическими позициями и секциями транс— портной системы, включающее блок переработки Tåõíîëîãè÷åñêîé информации и блок передачи командной (программной) информации устройствам управления нижнего уровня. о т л ич а ю m а я с c я Tтеeм, что, с целью повышения производительности и технологической гибкости, кажд;.я технологическая позиция вь.голнена в виде измерительной станции для одного или нескольких раз;,QpHbix параметроа, измерительные станции размещены на расстояниях, равных или кратных шагу транспортной системь;, устройства управления секциями транспортной системы выполнены независимыми для каждой позиции и снабжены программно управляемьи приводами, а устройства управления нижнего уровня технологическими позициями снабжены связанными с устройством у. равления верхнего уровня средствами изменения командной (программной) информации в процессе выполнения технологических операцйй.

2. Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что средства изменения командной (программной) информации выполнены B виде свободной зоны памяти в устройст-вах управлеиня нижнего уровня, технологического арифметическо-логического устройства и канала двустороннего обмена технологической информацией с устройством управления верхнего уровня.

1527471

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к многопозиционным автоматическим измерительным линиям.

Известны многопозиционные контрольно-измерительные автоматические линии, содержащие ряд последовательно установленных измерительных позиций, транспортную систему, расположенную вдоль автоматическои линии и устройство управления измерительными позициями и TnaHcI-,ортной системой.

Устройство управления построено по жесткому алгоритму, такт работы линии постоянен и определяется временем работы измерительной позиции с самым длительным HKJIQM (1 j, Известны также аьTQMH.гические линии для технологических операций. содержащие ряд последовательно расположенных технологических позиций с устройствами угравления нижнего уровня технологическими позициями, каждое с программно управляемым приводом, блоком памяти промежуточных результатов и средствами передачи этой информации, транспортную систему, выполненную в виде последовательно располо- енньх транспортных секций со своими устройствами управления, а та же устройство управления верхнего уровня, связанное командныMH и информацион алыми шинами с устройствами управri-.. ния нижнего уровня технологическими позициями и секциями ТраНспорТНО системы, содержащее блок переработки технологической информации и блок г ередачи командной (программной) информации у стройствам управления нижнего уровня. Устройств» управления нижнего уровня выполнены в виде устройства

ЧПУ с памятью HR магнитной ленте. В процессе отрабогки программы изменение г оследней невозможно t2).

11ри последовательном прохождении заготовками технологических позиций такт линии определяется временем цикла самой медленной позиции, что снижает производительносгь автоматической IHHHH °

Целью изобретения является повышение производительности и технологической гибкости линии.

Достижение цели обеспечивается тем, что в автоматической линии для технологических OIIepàöèé, содержащей ряд последовательно расположенных

55 технологических позиций с устройствами управления нижнего уровня технологическими позициями, каждое с программно управляемым приводом, блоком памяти промежуточных результатов и средствами передачи информации, транспортную систему, выполненную и виде последовательно расположенных транспортных секций со своими устройствами управления, а также ус ройство управления верхнего уровня, связанное командными и информационными шинами с устройствами управления нижнего уровня технологическими позициями и секциями транспортной системы, включающее блок переработки технологической информации и блок передачи командной (прогpa«MHoi информации устройствам управления нижнего уровня, каждая технологическая позиция выполнена в виде измерительной станции для од; ного или нескольких размерных параметров, измерительные станции размещены на расстояниях, равных или кратных шагу транспортной системы, устройства управления секциями транспортной системы выполнены независимьIMH для каждой позиции и снабжены программно управляемыми приводами, а устройства управления нижнего уровня технологическими позициями снабжены связанными с устройством управления верхнего уровня средствами изменения командной (программной) информации в процессе выпол ения технологических операций.

Автоматическая линия для технологических операций отличается также и ".ем, что средства изменения командной (программной) информации выполнены в виде свободной эоны памяти ь устройствах угравления нижнего уровня, технологического арифметическо-логического устройства и канала двустороннего обмена технологической информацией с устройством управления верхнего уровня.

На фиг. 1 дана общая структура автоматической линии; на фиг. 2 измерительная станция для измерения диаметров и формы поверхностей вращения; а фиг. 3 то же, для измерения осевых размеров; на фиг. 4 структура устройсгв управления автоматической линией.

Автоматическая линия для технологических операций смонтирована на

5 15274 основании 1, где с шагом S установлены измерительные станции 2-5. Между станциями размещены приемники ответвляющего потока деталей (приемники брака), которые могут-быть

5 как односекционными 6 и 7, так и двухсекционными 8. В конце линии размещен многосекционный приемник 9 продукции с секциями, предназначенными для разных групп качества выходящей продукции, Вдоль линии размещена транспортная система 10 с позиционным приводом 11 продольного перемещения. Для загрузки заготовок линия снабжена бункерным питателем

12 с механизмом 13 поштучной выдачи.

С каждой измерительной станцией сблокировано устройство 14 управления нижнего уровня. Каждая секция 20 транспортера снабжена поперечным досыпателем 15 с программно управляемым приводом 16 и устройством 17 управления секцией транспортной системы (фиг; 2). В состав линии входит устройство 18 управления верхнего уровня (фиг. 1), связанное с устройствами управления нижнего уровня, и пульт 19 управления.

36

Измерительные станции и секции транспортной системы раскрыты более подробно на фиг. 2 и 3. В каждой секции транспортной системы содержится хотя бы один программно управляемый привод 16 (привод поперечного досылателя). В состав программно управляемого привода входят электродвигатель 20, кинематическая (рычажно-шестеренчатая) передача 2 1 и 22 и кодовый преобразователь 23. Изме40 рительные станции, выполняющие внутренние измерения, содержат подвижную каретку 24 (фиг. 2), программно управляемый привод 25 перемещения каретки, состоящий из двигателя 26, кинематической передачи 27 и кодового преобразователя 28. В зависимости от типа контрольных операций станция оснащается средствами 29 и

30 базирования, измерительными рычагами 31 соответствующих конфигураций и преобразователями 32, связанными с упомянутыми измерительными рычагами. В состав станции могут входить вспомогательные устройства 33 и 34, 1 для вращения детали, арретирования и т.п., также снабженные программно управляемыми приводами.

71 6

Вспомогательные устройства могут содержаться и в секциях транспортной системы (фиг. 3). В представленной на этом чертеже секции содержится второй программно управляемый привод 35 установки на измерительную позицию образцовой детали 36.

Структура средств управления автоматической линией представлена на фиг. 4. Структурные блокп на этой схеме обозначены следуюшими позициями: устройство 32 управления верхнего уровня (УУВУ), устройство 38 управления нижнего уровня (УУНУ) (в ссстав автоматической линии входит несколько таких устройств), устройство 39 управления секцией транспортной системы (УУСТ) (в составе

AJI также несколько таких устройств), канал 40 связи с шинами адреса, команд и технологической информации, пульт 19 управления автоматической линией (УУВУ).

Устройство управления верхнего уровня содержит блок 41 управления и синхронизации с регистром 42 команд, DIIepaTHBHoe запоминающее устройство (дЗУ) 43, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 44, арифметическологическое устройство (ЛЛУ) Ч5 н связанный с ним блок 46 регистрации диспетчерских данных, характеризующих работу пинии (число деталей, прошедших линию, число годных деталей и забракованных по параметрам, число простоев, время и шифр простоя и т.п.).

УУВУ содержит также регистр 47 команд, связанный со всеми устройствами управления нижнего уровня шиной двустороннего обмена, и регистр

48 адреса, определяющий направление сигнала и адрес устройства, которому передается (принимается) команда °

Кроме того, УУВУ содержит регистр

49 обмена технологической информаци- ей, связанный с УУНУ шинами двустороннего обмена, и регистр 50 прерываний, связанный линией запроса прерывания со всеми устройствами нижнего уровня, установленных на измерителЬных станциях и секциях транспортной системы.

Каждое из устройств угравлення нижнего уровня (УУНУ) содержит свой блок 51 управления и синхронизации для работы устройства как в режиме подчиненности, так и в автономном

15274.71 режиме. Для автономного режима предусмотрен пульт 52. В состав устройства входит технологическое арифметическо-логическое устройство (АЛУТ)

53, ОЗУ 54 и ПЗУ 55, а также регистр

56 команд, в котором хранится и расшифровывается очередная команда В устройстве содержатся также блоки 57 управления приводами (БУП), которых

10 может быть несколько в зависимости от числа программно управляемых приводов. На фиг. 4 обозначены электродвигатели 58, кодовые преобразователи 59 измерительные преобраэоватеУ 15 ли 60, входящие в состав станции, дополнительные устройства 61. Для связи с устройством верхнего уровня предусмотречы регистр 62 вводавывода для передачи управляющих ка- 20 манд и запросов и регистр 63 обмена технологической информацией.

Устройство управления секцией транспортной системы также содержит свой блок 64 управления и синхронизации, регистр 65 команд, технологическое А11У Ь6, ПЗУ 67, блоки 68 управления приводом. Управляемые этими блоками двигатели и кодовые греобразователи обозначены соответствен- 30 но позициями 69 и 70. Для обмена с устройством верхнего уровня предусь .отрены регистры ввода-вывода 71 и обмена технологической информацией

i 2. Для автономного управления секцией транспортной системы предусмот35 рен технологический пульт 73, Все устройства управления снабжены индивидуальными источниками питания (не показаны).

Автоматическая линия для технологических операций работает следующим образом.

Из C.órrêåðrrîãî питателя 12 через механизм 1" поштучной выдачи заготовки поступают на входную измерительную стан45 цию 2, где выявляется пригодность детали для контроля (блокировочная позиция),. а оттуда транспортной системой переносятся к последующим измерительным станциям. Результаты измерения, зафиксированные измерительными преобразователями 32,, в цифровой форме передаются н связанное с этой позицией устройство управления нижнего уровня, где выполняется первичная обработка результатов измерений. Эта обработка выполняется с помощью технологического АПУ 53 по программе, хранящейся в ОЗУ 54 (типовые циклы обработки информации хранятся в

ПЗУ 55). По результатам измерения проконтролированную деталь относят к той или иной группе качества и результат разбраковки передается в устройство управления верхнего уровня через регистр 63 обмена технологической информацией. В течение цикла контроля в соответствии с управляющей программой могут выполняться перемещения измерительных и вспомогательных механизмов с помощью программно управляемых приводов (блок 57 управления приводом, управляемый электродвигатель 58). Перемещение узлов и механизмов контролируется кодовыми преобразователями 59. Движение считается законченным, когда вьходящий с преобразователя код совпадает с заданным. После окончания программы контроля устройство управления нижнего уровня через регистр ввода-вывода подаст сигнал об окончании цикла. Устройство управления верхнего уровня выполняет логическую обработку сигналов всех измерительных станций и подает команду на включение секций транспортной системы. В зависимости от результатов контроля на предыдущих станциях секциям транспортной системы могут быть поданы команды, вызывающие различные функции транспортера: перенос на последующую позицию, перенос в тот или иной приемник брака или группы качества ° Приводы секций транспортера также снабжены кодовыми преобразователями, что позволяет задавать программу работы транспортера в числовой форме.

Устройство управления верхнего уровня следит за группой качества каждого иэ проконтролированных объектов вплоть до его сброса в бункер брака или соответствующей группы качества. Число объектов каждой rpynmr отмечается блоком 46 регистрации диспетчерских данных °

Измерительные станции, контролирующие параметры с жесткими допусками, нуждаются в периодической перепроверке и поднастройке по образцовым деталям. Устройство управления верхнего уровня задает периодичность такой поднастройки, По команде этого устройства на соответствующую измерительную позицию устанавливают об1527471

10 разцовую деталь 36, для чего подают соответствующую команду секции транспортера. Результат измерения образцовой детали усредняется устройством управления нижнего уровня и переда"

5 ется в верхний уровень. Так выполняется сравнение результата измерения с действительным размером образцовой детали и вырабатывается величина по- 10 правки, которая возвращается устройству управления нижнего уровня. Для того, чтобы поднастройка позиций отнимала минимальное время, используется следующая стратегия поднастроек. После исчерпания межповерочного периода устройство управления верхнего уровня ожидает перед поверяемой позицией пустого места, образовавшегося вследствие невыдачи gp детали бункерным питателем или забракования очередной детали на предыдущих позициях.

Производительность автоматической линии увеличивается также за счет 35 того, что при возникновении в техно» логическом потоке пустого места работа транспортной системы начинается до окончания работы измерительной станции, следующей эа пустым местом. gp

Это позволяет уменьшить такт работы линии, делая его в ряде случаев меньшим, чем длительность самой длительной контрольной операции. Структура линии позволяет изменять дли35 тельность контрольных операций в зависимости от конкретных ситуаций.

Например, если результат измерения лежит вблизи границы поля допуска (в зоне допустимьм погрешностей иэ- 40 мерения), то для повышения достоверности выполняется серия последовательных измерений, а эа результат измерения принимается среднее иэ этой серии. Цикл контроля в этом случае соответственно удлиняется, а такт линии приспосабливается к этому удлиненному циклу. Последующие секции транспортера выполняют перегрузки деталей, а образовавшиеся пустые места используются для выполнения перепроверок.

В случае высокой технологической стабильности отдельных параметров (результаты измерений лежат далеко от границ поля допуска) измерительные станции, контролирующие эти параметры, переходят по команде устройства верхнего уровня на контроль по сокращенной программе, например измерение овальности выполняется не за целый оборот, а за половину оборота детали. Устройство управления верхнего уровня отменяет сокращенную программу контроля в случае нарушения технологической стабильности контролируемых параметров.

Если в результате контроля возникнет непредусмотренная программой ситуация, или результаты измерения свидетельствуют о массовом браке, устройства управления нижнего уровня подают аварийный сигнал по каналу прерываний (через регистр 50 прерываний). Устройство управления верхнего уровня по этим сигналам либо включает программу полной перепроверки измерительных станций, либо останавливает работу линии и подает аварийный сигнал.

1527471

152747) 1527471

Составитель Л.Акулова .

Редактор f,Ãðàòè .÷î Техред Л.Сегдюкова Корректор А ° Обручар

Заказ 7500/45

Тираж 683

Подписное

BHIfIf1I1f Государственного комитета по изооретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK-35, Раунская наб., д. 4/5

Производственно — издательский комбина г ™11атент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101