Устройство для управления автоматическими линиями

 

О П И С А Н И Е (1и744472

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик.Ф

l(= \, (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.12.77 (2! ) 2557954/18-24 (51)М. Кл.

6 05 В 23/00

С 05 В 19/02 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК

658.562.012 (088.8) Опубликовано 30.06.80. Беллетень №24 ло делам изобретений н отхрытнй

Дата опубликования описания 30.06.80 (72) Авторы изобретения

О. В. Антонов, П. Т. Воробьев, А. В. Карлов и Е. Д. Федоренков (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМ!-ЛИНИЯМИ

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в линиях химической обработки печатных плат в радиоэлектронной промышленности.

Известны устройства для управления автома-, тическими линиями, содержашие программный коммутатор, датчики положения автооператора на линии, блок авто,.1атического выбора направления перемещения автооператора, блок управления исполнительными механизмами (I l и Р1.

Недостатком известных устройств является применение трех датчиков для каждой позиции останова: предварительного торможения, фиксированного останова и двоичного датчика положения автооператора на линии, что приводит к увеличению суммарной динамической ошибки при остановке автооператора на заданной позиции. Это, в свою очередь, вызывает увеличение габаритов ванн и линии. Применение в уст.ройстве то1эможения двигателя электромагнитного

20 тормоза вызывает частую регулировку тормоза вследствие деформации прижимаюшей пружины.

Кроме того, неисправность схемы автоматического выбора направления перемещения автооператора (например, заляпание контактов реле, или динамическая ошибка в двоичном дат- чике положения автооператора на линия) приводит к ложному выбору направления перемещения, что недопустимо при управлении процессом химической обработки печатных плат.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления автоматическими линиями, содержашее блок датчиков перемещений, соединенный с блоком переработки информации, программный блок, реверсивный блок счета позиций, соединенный с регистром счета позиций, блок счета времени, регистр команд, регистр задания позиций, блок управления автооператором, соединенный с регистрами задания позиций и счета позиций через блок совпадений, исполнительный механизм, соединенный с блоком управления автооператором и с блоком датчиков перемешений, выходы блока переработки информации подключены к программному блоку, реверсивному блоку счета позиций, блоку счета времени и блоку управления автооператором, один иэ выходов

72 4 тьим входам блока коррекции программы, два вхофа второго блока сравнения соединены с четвертым выходом блока датчиков и седьмым выходом блока ввода программы и управления, а два выхода — с пятым входом ввода программы и управления и первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого подключен ко второму выходу исполнительных механизмов; а выход — к шестому входу блока ввода программы и управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для управления автоматическими линиями содержит блок 1 ввода программы и управления, блок 2 датчиков, блок 3 задания времени, первый блок 4 сравнения, формирователь 5 управляющих сигналов, исполнительные механизмы b, блок 7 приоритета операций, второй блок 8 сравнения, третий блок

9 сравнения, блок 10 диагностики технологических параметров, блок 11 коррекции программы, блок 12 задания уставок технологических параметров, блок 13 контроля исполнения операций, узел 14 ввода информации.

Блок 1 ввода программы и управления предназначен для обеспечения информацией и взаимосвязанной работы блоков. Узел 14 определяет последовательность всех операций, проводимых автооператором и производит необходимую коммутащцо цепей в блоке 3 задания времени и формирователе 5 управляющих сигналов, Программа, нанесенная на носитель информации, обладает определенной информационной избыточностью. Имеющаяся информационная избыточность используется для контроля исполнения операций в блоке 13 контроля исполнения операций. Общая синхронизация узла 14 обеспечивае ся сиги» лами блока 7 приоритета операций.

Блок 1 задает также. предельные значения основных электрических параметров линии и через блок 10 диагностики технологических параметров и второй блок 8 сравнения обеспечивает сравнение величины контролируемых параметров с их эталонными значениями.

Блок 2 датчиков используется для выдачи управляюшнх сигналов во все блоки устройства, связанные с регистрацией и отработкой сигналов об истинном положении автооператора.

Исходной информацией для этого блока 2 является информация с датчиков положения автооператора на линии, с датчиков занятых ванн, с датчиков верхнего или нижнего положения каретки (на чертеже не показаны).

Блок 3 задания времени служит для обеспечения заданной выдержки времени на каждой технологической операции и управляется сигналами узла 14 и блока 11 коррекции программы, Основными узлами блока 3 являются высокоточные реле времени. Управляющие

3 7444 которого соединен с блоком счета времени, а входы — непосредственно через блок совпа дений с блоком счета времени и через регистр команд с программным блоком, выходы которого подключены к регистру команд и регистру задания позиций (3).

Недостатками устройства, является невозможность оперативной, непрограммной коррекции временной выдержки печатных плат в ванне по мере истощения раствора и некоторая громоздкость аппаратурного решения, связанная с введением двух регистров — распределителей.

Кроме того, отсутствие датчика занятой ванны и схемы автоматического выбора направления перемещения автооператора является причиной аварийной ситуации на линии.

Цель изобретения — повышение надежности и точности устройства за счет установления строгого приоритета исполнения операций и учета изменений состояния позиций во времени.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для управления автоматическими линиями, содержащее блок ввода программы и управления, первые вход и выход которого соединены соответственно с выходом и с пер- 25 вым входом блока задания времени, второй. выход — со входом исполнительных механизмов, второй вход и третий выход — с выходом и первым входом первого блока сравнения соответственно, второй вход которого подключен

30 к первому выходу блока датчиков, соединенного входом с первым выходом исполнительных механизмов, введены блок приоритета операций, второй и третий блоки сравнения, блок диагностики технологических йараметоов.

* 35 блок коррекции программы, блок задания уставок технологических параметров и блок контроля исполнения операций, три входа которого подключены ко второму выходу блока датчиков, первому выходу блока задания уставок

40 технологических параметров и четвертому выходу блока ввода программы и управления соответственно, а два выхода — к третьему входу блока ввода программы и управления и первому входу блока диагностики технологичес45 ких параметров, соединенного вторым входом с пятым выходом блока ввода программы и управления, третьим входом — с третьим выходом блока датчиков и выходом — с йервым входом блока коррекции программы, первый выход которого подключен к четвертому вхо50 ду блока ввода программы и управления, второй выход — ко второму входу блока задания времени, второй вход — ко второму выходу блока задания уставок технологических пара55 метров, соединенного входом с выходом блока йриоритета операций, первые входы которого подключены к шестым выходам блока ввода программы и управления, а вторые — к тре! (/, г

5 744472 6 сигналы из узла 14 осу цествляют програм- движения автооператора, являющейся составной мное изменение количества дискретных отсче- частью формирователя 5. Такой контроль обес.тов для выбранного реле времени. По сигна- печивается информационной избыточностью, эалолам из блока 11 коррекции программы осу- женкой в программе узла 14. В кадре програмществляется непрограммная оперативная ко1 -" 5. мы указывается йе только йоэйгрй" останбва, рекция временных интервалов на линии путем но и нат1равление перемещЬйия автоолератора. изменения цены программной метки времени. Код направления перемещения, заложенный в

Первый блок 4 сравнения производит анализ программе, сравнивается в блоке 9сравнения информации, полученной из узла 14 и блока 2 с кодом со схемы автоматического выбора датчиков по сигналам с датчйков и выдает в" 1О направления перемещения формирователя 5. формирователь 5 управляющих cHfHBJloB сигнал Это существенно повышает надежность устройна продолжение движения автооператора до сов- ства и предотвращает возможность вознккиове - падения кодов с носителя информацииислинии. ння аварийной ситуации на линии вследствие

Формирователь 5 управляющих сигналов обес- сбоя в работе формирователя 5. печивает синхронную работу исполнительных ме- 1 Блок 10 диагностики технологических параханизмов 6 на линии, Основными тактуюшими метров обеспечивает оперативный программный сигналами для этого блока являются сигналы и аппаратный контроль технологического про-. из узла 14 ввода информации и блока 3 зада- цесса путем сравнения программных уставок ния времени. По этим сигналам обеспечивается с эталонными, а также выводит на заданный включение исполнительных механизмов авто- режим работы нагреватели растворов ванн, колооператора и выполнение команд "Вперед", риферы для сушки печатных плат, псдцержива"Назад", "Опускание", "Подъем". По окончании ет заданные плотности растворов. Сигнализация команды выдается сигнал в узел 14 на смену блока 10 указывает позицию, на которой нахокадра программы. дится автооператор, адрес следующей позиции

Испольнительные механизмы 6 имеют два д останова, состояние датчиков ванн, состояние

Реверсивных привода, обеспечивающих горизон- нагревателей, предельные значения уставок. тальное движение автооператора и верти1саль- ное движение каретки с печатными платами. " Блок 11 коррекции программы используется

Включение приводов производится специальны- для непрограммного изменения технологического ми контакторами, которые имеют сигнальные З0 процесса. Такая коррекция может задаваться из контакты для передачи в третий блок 9 срав- блока 7 приоритета операций и из блока 12 занения кодированной информации о направле- дания уставок технологических параметров и иии движения, может быть вызвана истодением растворов

Блок 7 приоритета операций осуществляет в ваннах. В этом случае по сигналу иэ блока анализ действий, которые должен выполнить 12, свидетельствующем об изменении плотности автооператор в одном кадре программы и опре- Растворов, в блоке 11 коррекции программы деляет их приоритет и последовательность. Схе- производится изменение цены временнойвыдержма этого блока 7 выполнена в виде распреде- ки, приходящейся на единицу дискретного отлителя и наборного коммутатора (на чертеже чета времени. Это означает, что одной и той не показаны), что позволяет выполнить в од- 40 же временной метке программоносителя буном кадре программы целую совокупность one- дет соответствовать большая временная выдержраций по обслуживанию такого технологичес- ка. кого процесса, когда автооператор последователь- Блок 12 задания уставок технологических но переносит кассету с платами по ваннам, рас- параметров определяет точность отработки положенным одна за другой. Имеется возмож- технологических уставок исполнительными

45 ность программного обращения к одному из устройствами линии и задает пределы изменеисполнительных механизмов 6, непосредственно ний сравниваемых и измеряемых величин. связанному с формирователем 5. Заданный порядок съема значений контролируеВ о втором блоке 8 сравнения производится мых параметров: величины тормозного пути, темрегистрация текущих положений после подачи; пературы,плотности растворов и тд. проводится из блока 2 датчиков сигнала на торможение по сигналам из блока 7 приоритета операций. одного из исполнительных механизмов 6. Блок Блок 12 по выходам непосредственно связан

8 производит периодическую подачу тормозных с блоком 11 коррекции программы и с блоимпульсов в формирователь 5. ком 13 контроля исполнения операций 13. В

Выдача тормозных импульсов прекращается этих блоках происходит непосредственное сравпо сигналам из блока 2 датчиков по достиже- некие технологических уставок, тогда как в нии автооператором заданного положения. блоке 12 обеспечиваются необходимые интер....Третий блок 9 сравнения обеспечивает конт- валы времени между моментами их подачи —.-.. —.-. роль схемы автоматического выбора направления и сравнения.

74447

Блок 13 контроля исполнения операций обеспечивает проверку правильности отработки автооператором технологических операций, заданных программой, а также производит логический анализ с целью определения техиичес icoro состояния линии и нахождение места неисправности. По сигналам из блока 2 датчиков и из узла 14 ввода информации производится оперативный контроль путем сравнения кодированной информации с датчиков линии и информации с программоносителя. Блок 13 включает в себя и генераторы стимулов, основное назначение которых — генерация и формирование возбуждающих сигналов. Сюда относятся также генератор электрического напряжения для проверки датчиков температуры и генератор временных интервалов для проверки схем задания временных установок и определения времени торможения (на чертеже не показаны).

Устройство для управления автоматическими линиями работает следующим образом.

Перед началом работы производится подкадровая проверка изготовленной программы.

Проверка производится путем последовательного выполнения операций циклограммы, задава- 25 емых клавишным устройством блока приоритета операций 7 и сравнения с информацией, записанной на программоносителе. Такой контроль дает возможность произвести отработку заданной циклограммы работы автооператора и выявить ошибки, связанные с неверным адресованием. Ошибки обкаруживаются схемой автоматического выбора направления движения в формирователе 5 благодаря информационной избыточности.

После этого, программа автоматически устанавливается на начало цикла по соответствующей метке на программоносителе. Нажимается кнопка "Пуск", и автооператор начинает испол. нение первой команды,""а распредеФ1тейь — коммутатор блока 7 приоритета операций приводится в исходное состояние. При горизонтальном движении автооператора блок сравнения 4 производит последовательное сравнение кодов с позиционных датчиков линни и кода программы. После выполнения всех операций на данной позиции распределителя-коммутатора блока 7 прйоритета операций срабатывает старт-стопный механизм перемещения программоносителя в узле 14, под считывающей головкой устанавли. вается новый кадр программы. Формирователь

5 выдает в блок 8 сравнения сигнал на выдачу

" тормозного импульса; момент выдачи которого задается из блока 2 датчиков. В блоке 13 контроля исполнения операций фиксируется правильность исполнения операций. Блок 7 приоритета операций отслеживает очередность исполнения операций в заданном кадре программы и выдает в блок 12 команды на ввод уставок в

2 8 блок 11 коррекции программы в заданные цикл ограмм ой моменты врем ени.

Предлагаемое устройство для управления автоматическими линиями позволяет более полно использовать дефицитные химические растворы, уменьшить габариты ванн. Это имеет прямое отношение к проблеме нейтрализации химических растворов и охране окружающей среды, так как приводит к уменьшению вредных отходов, при этом обеспечив ется высокая производительность и надежность устройства.

Экономический эффект использования изобретения составляет 44 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для управления автоматическими линиями, содержащее блок ввода программы и управления, первые вход и выход которого соединены соответственно с выходом и с первым входом блока задания времени, второй выходсо входом исполнительных механизмов, второй вход и третий выход — с выходом и первым 1 входом первого блока сравнения соответственно, второй вход которого подключен к первому входу блока датчиков, соединенного входом с первым выходом исполнительных механизмов, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности устройства, оно содержит блок приоритета операций, второй и третий блоки сравнения, блок диагностики технологических параметров, блок коррекш и программы, блок задания уставок технологических параметров и блок контроля исполнения операций, три входа которого подключены ко второму выходу блока датчиков, первому вь;ходу блока задания уставок технологических параметров и четвертому выходу блока ввода программь1 и управления соотввтственйо, а два выхода = к третьему входу блока ввода программы и управления и первому входу блока диагностики технологических параметров, соединенного вторым входом с пятым выходом блока ввода программы и управления, третьим входом — с

1 третьим выходом блока датчиков и выходом с первым входом блока коррекции программы„ первый выхбд которого подключен к четверто-. му входу блока ввода программы и управления, второй выход — ко второму входу блока задании времени, второй вход — ко второму выходу блока задания уставок технологических параметров, соединенного входом с выходом блока приоритета операций, первые входы которого подключены к шестым выходам блока ввода программы и управления, а вторые— к третьим входам блока коррекции программы,, два входа второго блока сравнения соединены с четвертым выходом блока датчиков с седь3. Авторское свидетельство СССР N 336648, кл. 6 05 В 23/00, 1972.

Составитель Н. Белинкова

Техред М. Кузьма Корректор M. Коста

Редактор А. Долинич

Заказ 3788/10

Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 744472 10 мым выходом блока ввода программы и управ- ). Кондрашов А. С, Управление горизонтальления, а два выхода — с пятым входом блока ным перемещением t автооператора. Передовой ввода программы и управления и первым вхо- научно-технический производственный опыт. дом третьего блока сравнения, второй вход ко- N 6 — 68 — 1225/81, 1968. торого подключен ко второму выходу испол2. Авторское свидетельство СССР N 394755, входу блока ввода программы и управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе