CN1553291A - 机械逻辑应用方法和逻辑器件及表达连接方法和应用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及逻辑机构及其应用方法和表达连接方法和应用装置的技术领域。该机械逻辑应用方法,其特征在于采用了通用性的机械逻辑器件,该机械逻辑器件将作为信号传递的机械力的输入与机械力的输出构建立起逻辑关系,这种逻辑关系就是“与”关系或“或”关系或“非”关系,然后针对特定某些具体应用场合,选择多个机械逻辑器件按照人们需要逻辑关系连接起来,组成了符合人们需要进行逻辑控制的特定的逻辑机构如电机轮换运行手动控制装置、输数装置、顺序锁、异地顺序锁等,应用在该具体场合上。本发明还介绍了其机械逻辑器件、应用方法和表达连接方法,它用机械力做信号来完成逻辑判断、顺序传递,其可以广泛地应用在工业安全联锁、控制方面。
Description
技术领域
本发明是关于机械逻辑机构及其应用方法和表达连接方法和应用逻辑机构装置技术领域,涉及机械、数字逻辑及电气控制技术领域。
背景技术
目前,电子数字逻辑器件、逻辑电路应用广泛,其成为现代计算机的基础,并广泛应用于各种自动控制场合,并有大量的文献报道,电子逻辑控制具有成本低廉、容易实施等优点,但是也存在局限性,如需要电源供应,所以不适用在没有电力供应的场合或电力供应比较困难的场合。气动逻辑元件也在工业控制中有较多应用,其以压缩空气作为工作介质,即以气压作为信号流,其缺点是需要一个较为复杂的气压源,也不适宜特定的场合使用。虽然有关机械逻辑机构具体应用例子也有一定的报道,如专利号为97121266.X的中国专利“便携式音频装置用的逻辑走带机构”,也采用了一定机械逻辑机构,但是这种机械逻辑机构只能具体应用在录音机或录像机等电器上,没有通用性,不能组合起来来完成人们在某些场合需要的特定逻辑功能,如数字输入装置、安全联锁装置、程序锁等等,而且整个机械控制领域尚没有将机械力传递做为一种控制信号流进行设计,按照数字逻辑关系进行处理,将“是”“否”判断或“1”“0”二进制代码表达的逻辑方法引进到机械设计和开发中,使机械逻辑比较容易地实现,就本发明人所知,目前尚无关于直接用机械力(包括手动力的或机械动作过程中产生的力)作为信号流的机械数字逻辑机构或逻辑器件这种产品和技术的研究和其应用的报道。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是针对背景技术而提供一种机械逻辑应用方法,其将机械力传递做为一种控制信号流进行设计,并按照数字逻辑关系进行处理,将“是”“否”判断或“1”“0”二进制代码表达的逻辑方法引进到机械设计和开发中,使机械逻辑器件比较容易组合起来实现一种具体的逻辑控制,以实现各种复杂的机械逻辑机构的开发设计和降低制造难度,使机械结构规格化,降底制造成本。
本发明所要解决的再一技术问题是针对背景技术而提供一种机械式的、以机械力为信号流的、简单实用的机械逻辑器件,它可以单独使用或组合起来实现人们在具体某些场合需要的逻辑控制装置,它无需电源,也不用气源,能解决某些场合电子逻辑器件因需要电源而难以解决的问题,它通用性好,作为一种器件比较容易组合连接起来,做成具体某种逻辑控制机构,应用在工业生产上一些联锁机构、数字输入机构或程序锁等场合,达到控制装置更安全、可靠、方便和经济的目的。
本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种介绍如何应用上述逻辑器件的表达连接方法,根据机械逻辑器件之间机械力的特征和连接要求,提出具体的连接机构和连接方法,并提供了机械逻辑器件连接机构的图形符号,所表示的逻辑器件连接原理图能与数字逻辑设计分析方法达到统一,以方便机械逻辑器件的具体应用或开发具有机械逻辑器件的应用装置。
本发明所要解决的另一个问题是提供一种简单实用的、将上述逻辑器件组合连接起来构成具体的可在工业生产控制上应用的应用装置。
本发明解决首要技术问题的技术方案是:一种机械逻辑应用方法,其特征在于采用了通用性的机械逻辑器件,该机械逻辑器件将作为信号传递的机械力的输入与逻辑器件状态或与机械力的输出之间构建立起逻辑关系,这种逻辑关系就是“与”关系或“或”关系或“非”关系,使与数字逻辑技术方法相结合,然后,可使数字逻辑方法作为设计分析工具将机械逻辑器件应用于针对特定某些具体应用场合如需要联锁控制、顺序锁或异地顺序锁的地方,或开发具有机械逻辑器件的实用的产品。
本发明解决再一个技术问题的技术方案是:一种上述应用方法中的机械逻辑器件,其特征在于为双态位机械逻辑器件,其活动部件设置在壳体里,并且其头部可以做伸出或缩入的状态来表示“1”和“0”的逻辑状态,壳体与活动部件之间有使活动部件做伸缩动作的弹性机构;同时有锁定机构,其能在活动部件被压进壳体里将活动部件锁定住,而当锁定机构受到一定大小外力时又能使活动部件解除锁定,使活动部件的头部弹出壳体称为置位或置“1”;壳体与活动部件之间还有复位机构,当复位机构受到一定外力时,能使活动部件被压进壳体里,去供锁定机构锁定,称复位或置“0”,另有力输出机构,其可以在活动部件弹出或压进时,输出一定大小的力,也可以是专门力输出机构输出脉冲力或/和与活动部件动作保持同步的力,并且输入一定大小外力的有无,也可以用代码“1”和“0”表示,同理,输出一定大小的力的有无,也可以用代码“1”和“0”表示;这样机械逻辑器件的力输入与活动部件的状态变化或力的输出机构力输出可以用二进制代码表示,并之间存在“与”“或”“非”逻辑关系,并具有“记忆”和力放大功能,当是“与”逻辑关系的逻辑器件,其设置有多套的锁定机构,各个锁定机构分别带有机械力的输入点,使多个作为信号输入的机械力与机械逻辑器件的状态或输出力构成“与”逻辑关系;当是“或”逻辑关系的逻辑器件,其设置一套锁定机构,该锁定机构带有多个机械力的输入点,使多个作为信号输入的机械力与机械逻辑器件的状态或输出力构成“或”逻辑关系;当是“非”逻辑关系的逻辑器件,将双态位逻辑器锁定机构输入一定力并保持,复位机构输入力与相应的机械逻辑器件的状态或输出力之间,构成“非”逻辑关系;当“复位”或“置位”后,移去输入力,则活动部件状态不变,即为“记忆”功能;置位输入力只要克服由弹性机构加在柱体上的压力引起的磨擦力,选取较小的磨擦系数材料和结构,就可得到较大的力放大倍数。
上述的双态位机械逻辑器件采用柱头结构,活动部件是采用柱体,弹性机构为支撑在柱体底部与壳体底部之间的弹簧,锁定机构为壳体外面固定有弹簧片,弹簧片上固接有销,同时壳体表面和柱体表面开有与该销进行配合的销孔和锁位孔,复位机构为壳体上的壳板槽插接固定可以左右滑动的楔片,同时柱体侧表面固接有柱销与该楔片的斜边进行配合,楔片与壳体的另一侧拉有弹簧,力输出机构为壳体一侧的开口处固定有可以转动的凸轮,凸轮的齿边与开口处里的柱体表面销进行配合,凸轮与其固定部位之间有平衡弹簧,从而构成柱头结构式逻辑器件;上述逻辑器件可以做成反置型,活动部用的柱体其上端有连接部位,连接部位通过壳体上端部开孔连接有柱头,柱头可以在壳体上端空腔内外伸缩,弹性机构为柱体上端与壳体上端部之间支撑弹簧,其它锁定机构和复位机构与上述相同的,从而构成反置型柱头结构式逻辑器件;所述的逻辑器件做成掣片结构,用掣片机构代替上述的锁定机构,壳体一侧的开口处固定有可以转动的掣片,掣片下边与柱体上的柱销进行配合,同时掣片与其固定部位拉有平衡弹簧,并且这样的掣片机构可以设置多个,力输出机构为壳体另一侧开口处固定有可以转动的凸轮,该凸轮上同转轴加一转片,并能被该凸轮上突块单向卡住,凸轮一齿边与柱体上的表面销进行配合,弹簧作力封闭,这样的凸轮可以是多个,通过凸轮上的突块限制转片不同转动方向,达到不同单向力输出,在壳体其它侧开口处也可以固定有可以转动的凸轮,该凸轮的一齿边与柱体表面销进行配合,凸轮与其固定部位有平衡弹簧,调整凸轮齿边的大小,调整凸轮齿在柱体表面销的上下位置,决定不同特征的力输出,其它弹性机构和复位机构与上述的柱头结构式逻辑器件是相同的,从而构成掣片结构式逻辑器件;所述的逻辑器件做成滑块结构,用滑块机构代替上述的锁定机构,滑块可以左右滑动地固定在壳体的壳体孔中,同时与壳体之间拉有弹簧,作为活动部件的柱板其下边为与滑块进行配合的斜边,同时侧边开有供滑块***进行锁定的边槽,弹性机构为柱板与壳体之间拉有弹簧,复位机构为壳体侧面的滑槽定位固定另一可以左右滑动的滑块,滑块与壳体之间拉有弹簧,并且该滑块上的销与柱板侧面的斜边槽进行配合,力输出机构为壳体另一侧面的滑槽定位固定一可以左右滑动的滑块,该滑块与壳体之间拉有弹簧,同时该滑块侧面开有供柱板上销压入的斜槽和供该销复位的深浅直槽,从而构成了滑块结构式逻辑器件;所述的逻辑器件做成弹子结构,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,锁定机构为壳体上有向下斜孔,柱体上有与之配合的具有非标准面斜孔,壳体斜孔内有一弹子与弹簧,弹子在弹簧作用下进入柱体非标准面孔里,并与该孔上边斜面的共同作用下,使柱体在压进位锁定,柱体内有孔槽与非标准面斜孔相通,孔槽另一端开口于壳体表面,孔槽内放至少一粒弹子,弹子内端可与非标准面孔内弹子接触,弹子外端可露出壳体外,柱体一侧靠壳体开口处开有空腔,同时壳体开口处固定有可以转动的转片,转片大部在空腔里,转片下端与空腔底之间有弹子,而转片上面靠近靠口处与空腔之间也有弹子,力输出机构为有弹子在壳体孔槽内,外侧用弹性片定位,与该弹子进行配合的杆铰接于柱体上,柱体上另有柱销使杆只能单向转动,并有弹簧作力封闭,从而构成弹子结构式逻辑器件;所述的逻辑器件可以做成另一种弹子结构,活动部件是上柱体和下柱体,装在壳体里,上柱体与下柱体相对端部是与弹子进行配合的斜面,同时壳体两侧开有供弹子进出的开口,弹性机构为下柱体与壳体之间支撑有弹簧,锁定机构为壳体侧面固定有弹簧片,弹簧片上部固接有凸块,穿过壳体上的开孔与上柱体侧面的锁孔进行配合,同时弹簧片下部也固接有圆弧凸块,穿过壳体上的开孔与下柱体环槽的斜面进行配合,从而构成另一种弹子结构式逻辑器件;所述的逻辑器件可以做成套式结构,柱体安装在壳体中,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,锁定机构为壳体外面套有转套,转套内壁有如环状凹槽,凹槽下部的上凸缘是与柱体垂直的面或稍向上凹的曲面,其与柱体穿过壳体表面滑槽的柱销进行配合,可将柱销锁住在此处,转套表面有销,复位机构为壳体外另有转套,转套上开有三角形的孔,孔斜边可和柱体穿过壳体表面滑槽的柱销进行配合,该转套表面上有销,力输出机构为是一转套,转套内壁有环形槽,中间凸块有斜边与柱体穿过壳体滑槽外的柱销进行配合,转套表面上有销,从而构成套式结构逻辑器件;所述的逻辑器件可以做成另一套式结构,柱体安装在壳体中,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,复位机构为壳体外有转套,转套上开有三角形的孔,孔斜边可和柱体穿过壳体表面滑槽的柱销进行配合,该转套表面上有销,锁定机构和力输出机构采用共同的转套,转套内壁有如波状的凹槽,凹槽的波谷部相对上凸缘是与柱体垂直的面或稍向上凹的曲面,它与柱体穿过壳体滑槽的柱销进行配合,可将柱销在此处锁住,转套表面有两个销,且不在同一旋转面内,从而构成另一套式结构逻辑器件。
上述的双态位机械逻辑器件做成常置位型,壳体里安装有柱体,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,拆除锁定机构和复位机构,力输出机构为在壳体开口处固定有可以转动的凸轮,凸轮的齿边与柱体穿过壳体开口处的柱销进行配合,根据凸轮齿边长短和在柱销上下位置来控制不同力的输出,同时凸轮与其固定部位有平衡弹簧。
上述的双态位机械逻辑器件做成慢动型,其采用柱头结构型的逻辑器件里,将柱体套有活塞,该活塞安置在汽缸中,而汽缸固定在壳体中,汽缸下端面开有空气进出孔,汽缸上端面开孔安装有减慢出气速度的活门,也可以采用钟表定时机构来代替上述的汽缸和活塞,钟表定时机构固定在壳体里,其杠杆通过销子与柱体进行活动铰接。
上述的双态位机械逻辑器件做成延时型,就是慢动型逻辑器件与一般双态位逻辑器件组合起来构成,使慢动型逻辑器件力输出部件同时成为另一个逻辑器件锁定机构中的力输入部件,同时该逻辑器件与慢动型逻辑器件有相互配合的复位机构,逻辑器件的柱体上活动铰接有杆,该杆与柱体之间有平衡弹簧,同时壳体里位于该杆上端的下面设置了销子,该杆下端与固定在慢动型逻辑器件中柱体上的短杆进行配合。
本发明解决又一个技术问题的技术方案是:一种上述机械逻辑器件表达连接方法,其特征在于:a、规定机械逻辑器件的图形符号和字母标注,图形符号在下述双态位逻辑器件连结图或原理图中使用,即表示的双态位逻辑器件图例是一个矩形,竖向放置,矩形上边中间按有不同的几何图形表示不同功能,三角形为逻辑控制用双态位逻辑器件,小矩形为执行用双态位逻辑器件,小矩形中有一个小园为反置型双态位逻辑器件,园为检测用常置位双态位逻辑器件;矩形两边小园为双态位逻辑机构力输入输出点,并注以小写字母″s″、″r″、″d″、″b″、″l″、″z″,并规定:″s″为置位力输入点或置位端、″r″为复位力输入点或复位端,″d″与″b″分别为复位时与置位时脉冲力输出点,″l″与″z″分别为与复位与置位保持同步的力输出点,可以以″p″表示柱头的受力点;双态位逻辑器件以字母″W″表示,″Wt″表示慢动或延时双态位逻辑器件,矩形上方的小几何图形示意双态位逻辑器件的用途或特征,在结构图中表示了柱头的方向和大***置,其在结构图或示意图中使用;b、双态位逻辑器件间连结和连结表示法,对双态位逻辑器件前后连结时,如前级的输出点″d″和后级的″s″之间,如是拉力的则用杆或软绳连结,其方向总是要使器件的受力点受力合理,达不到要求时,要用凸轮、滑轮或平滑软管部件进行力转向,以达到要求,对推力型双态位逻辑器件需要时用推杆或弹子绕性管机构连结,结点的受力方向也要达到受力合理这个要求,对于输出输入均是推力的场合,有时无须连结,连线只表示双态位逻辑器件间的相互关系,规定画原理图或结构示意图时逻辑机构的输入或输出小园点之间用实线连结,即已表示了含有上述连结要求内容,无需再次说明,必要时可在连线上用箭头表示力的方向,连结线交叉时,将其中一根实线开断跨接,清楚时也可直接交叉;c、画原理图,据应用场合的实际需要,配置相应的逻辑器件,根据逻辑传递方向对逻辑器件进行连结,这样,复杂的机械结构图就变成简单清晰的″路″图,可用逻辑分析方法,如用真值表法、时序图分析检查是否符合要求,能否简化,上述双态位机械逻辑器件所标注各点如″s″、″r″、″d″、″b″、″l″、″z″、″p″相应的力的变量用其对应的大写字母“S”、“R”、“D”、“B”、“L”、“Z”、“P”,逻辑器件状态变量用“W”“Wt”表示;d、画结构示意图或结构图,在结构示意图中,图形符号只表示双态位逻辑器件图形方向、大***置,可不画连结线,根据设想的符合方便操作和安装合理的方案调整整理后可进入机械制造图设计。
本发明解决另一个技术问题的技术方案是:一种上述的应用方法中的应用装置,其特征在于装置包括有数据输入机构、至少一个判断用的双态位机械逻辑器件或多个双态位机械逻辑器件组成的逻辑机构,至少一个执行机构,它们通过包括完成某些功能的附件机构和连接机构依次相连接,从而完成信号输入、判断到执行的工作过程。
上述的应用装置为多台设备轮换运行手动控制装置,由轴套型分度器和数个双态位逻辑器件构成,其中数个双态位逻辑器件按顺序连接,即前级的力输出机构和后级置位端连接,并由轴套分度器轴上的齿作为双态位逻辑器件的柱头压进力,当按压轴套分度器时,双态位逻辑器件的柱头顺序压下,其输出力直接控制设备开停主令开关,或通过双态位逻辑器件去控制设备主令开关,其逻辑器件连接关系为数个逻辑器件按照前级的力输出机构和后级锁定机构首尾连接起来,同时上述的数个逻辑器件力输出机构还与各自控制设备主令开关的逻辑器件置位端连接起来,又与各自前一级的控制设备主令开关的逻辑器件复位端连接起来,最后一个控制设备主令开关的逻辑器件复位端与最前一个逻辑器件的置位端连接起来,另有一用于复位的逻辑器件,其力输出端分别连接各个控制设备主令开关的逻辑器件复位端进行连接。
上述的另一应用装置为输数装置,其有输数操作机构,将以平面或空间特定点位所代表的数字或信息符号,传送到另一处对应特定的平面或空间的相应点位,该点位安装有逻辑器件,并将数个上述逻辑器件连结成顺序″与″逻辑关系,即前级的双态位逻辑器件的力输出d点和后级置位端连接,构成顺序“与”机构,其输出即最后的双态位逻辑器件的力输出机构再和一个用于″检测″并″执行″的双态位逻辑器件对输入数据逻辑判断,进行下一步程序操作或通过译码器转换成相应的数据或信息符号,也可直接控制一个机构;上述输数操作机构为按键式如电话机类似的编码按键″0″~″9″、″R″和″#″,顺序“与”机构的双态位逻辑器件安装在对应的按键之下,可由单个双态位逻辑器件安装于某个按键之下以控制输数装置的工作;上述输数操作机构可以如转轴式操作机构,其有指针、凸块、压杆的轴,指针在刻度板位置可指示压杆在壳内的相应点位,顺序“与”机构的双态位逻辑器件分别安装于需判断或接收的所标注数字对应的压杆下的位置,能接受压杆的力,如输入数据相邻为重码时,第2个起的重码可采用延时双态位逻辑器件代替原双态位逻辑器件。
上述的再一个应用装置为顺序锁,其有与需控制点个数相同的锁单元,各单元由双态位逻辑器件、输数操作机构和壳体支架组成,各单元中有一受操作机构控制的双态位逻辑器件按锁单元顺序和受控设备的开闭操作连接成顺序“与”逻辑结构,每个锁单元有1个或数个执行用双态位逻辑器件安装于所需设备开关把手或门的″开″和″关″部位进行锁闭,分别由顺序“与”结构各双态位逻辑器件来控制。
上述的又一个应用装置为异地顺序锁,其有与受控点数量相等的单元锁组成一套顺序锁,各单元锁包括输数操作机构、功能不同的双态位逻辑器件、壳架和要控制的设备的状态检测附件。输数操作机构中有可取下的活块操作轴和配置在锁上的刻度板、面板、壳体孔和内轴压杆机构构成,活块操作轴各单元锁共用一个,其由带凸块的操作轴和带凸块即活块的管套组成,操作轴端部为执手,轴上还有垂直固接的指针,另一端有带定位突块园榫,轴上近榫处沿轴表面园周加工有凹槽,管套上凸块的另一端有绕套园周方向向反对称的两组斜槽,每组斜槽中两斜槽中心弧度与刻度板分度弧度相等,管套套置在轴外部,套凸块与轴凸块在同一旋转平面内,轴套之间有定位机构使两凸块之间间隔保持在确定的分度数;内轴压杆机构是轴与压杆垂直固接,轴压杆端有带定位凹口园孔配合操作轴带突块园榫***,轴压杆端***支架轴孔内,另一端与支架或壳板间有弹簧作力封闭,轴上沿园周方向有与分度一致的轴向园孤形槽,配合装设支架上弹子定位机构使内轴压杆定位;壳体壳板上有刻度板、面板,刻度板有园孔,孔边有两个凹口,配合操作机构两凸块进出,两凸块可在面板孔内旋转,壳板有园孔,孔边有多个均匀分布的轴向凹口槽,与刻度板分度一致,操作轴两凸块可进入槽内滑动;操作轴指针、内轴的压杆在同一径向位如均对准刻度板上某一确定数据时,操作轴带突块园榫正好可***内轴有凹口园孔;刻度板园孔边两凹口之间间隔在各单元锁中都不相同,如一个凹口对准刻度0位,则对应第1、2、3、n单元锁刻度板中另一个凹口对准刻度“1”、“2”、“3”、“n”;双态位逻辑器件包括用于操作方式确认、打开状态闭锁用即控制用逻辑器件,装于内轴压杆下对应各设定的数据刻度位,用输数操作机构控制,有设备状态检测和闭锁用逻辑器件配合设备状态检测附件配合安装,当操作设备时如开关阀门的过程通过逻辑机构的检测,则能进行是否闭锁的判断,另外配合活块操作轴的管套斜槽装设的逻辑器件,能控制两凸块间隔,逻辑机构的柱头与操作机构管套上斜槽作用,使管套转动并带动套凸块相对轴凸块正转或反转1分度,使操作机构只能插进下一顺序要操作的单元锁;配合操作轴凹槽装设的逻辑器件,以控制操作轴能否被取下,例如在设备操作未完成时活块操作轴不能取出;取出活块操作轴以后因其凸块间隔变化,只能***下一顺序锁中进入下一顺序锁***操作,所以一般设计为,受控设备在全关闭状态时,活块操作轴在第1单元锁中,设备未开启时或开启未到位时,操作轴不能被取下,设备在全部开启时,操作轴在末级顺序锁中,操作轴不能取出,只有当设备关闭到位时,操作机构才能被取下,操作轴在中间顺序锁中时,设备操作未完成,操作轴不能被取下;以上各双态位逻辑器件并结合受控设备状态变量连结组成一个逻辑程序***。另外可增加输数环节,可确认设备位号,这样可以方便实现以下过程:确认设备位号→“开”或“闭”确认→设备闭或开状态解锁→设备开或关操作、操作到位→取出活块操作轴→进入下一顺序锁及设备操作。
与现有背景技术相比,本发明的优点在于本发明机械数字逻辑器件将应用数字逻辑技术与传统的机械零件的合理组合,使之具有逻辑功能,用机械力做信号来完成逻辑判断、顺序传递,可用数字逻辑技术的方法来加以研究分析和应用,填补了一项机械技术空白,该机械逻辑器件可以按照数字逻辑规则连接组合成多种逻辑机构,并与传动机构结合构成电机轮换运行手动控制装置、输数装置、顺序锁、异地顺序锁等等,其可以广泛地应用在工业安全联锁、控制方面,本发明的积极效果是:一,将数字逻辑技术引入机械领域,并比照电子逻辑器件设计出机械的逻辑器件,可以灵活方便地组合连接起来,以实现机械逻辑机构在工业控制及安全联锁中直接应用;二,比照逻辑电路方法,提出机械逻辑机构的表示方法和分析方法,使原本属于复杂的机械问题变成简单的″路″的问题,使数字逻辑方法运用到机械技术领域中来,以致容易开发出更多的新的机械产品,降低设计制造难度;三,机械逻辑器件双态位逻辑器件可在某些简单的工业控制和安全联锁场合中应用,因其没有电源,比电子电气方法可靠、简单和经济;四,输数装置可应用于连锁机构和机械数码输入的场合。五,具有数字逻辑机构的顺序锁、异地顺序锁结合了受控制设备的状态判断,操作无须带钥匙,完满解决了如高压电气开关、闸刀,手动工艺阀门顺序操作等防止误操作问题。异地顺序锁还实现″监督保证″作用,如工艺阀门操作未到位就不充许下一步操作,应用输数技术,在异地顺序锁中增加数码确认环节,进一步解决多组同地安装的需顺序操作开闭的工艺阀门避免相互混淆,并防止无关人员开闭阀门,简单、安全、实用。六,该逻辑器件结构简单合理,容易生产组装。
附图说明
图1(a).本发明双态位逻辑器件结构示意图;
图1(b).柱头反置的双态位逻辑器件结构示意图;
图2.掣片型双态位逻辑器件结构示意图;
图3.滑块型双态位逻辑器件结构示意图;
图4(a)(b).分别为弹子型双态位逻辑器件复位和置位状态的结构示意图;
图4(c)(d)(e).单弹子双态位逻辑器件复位、置位状态和锁定置位机构的结构示意图;
图5(a)(b).套型双态位逻辑器件结构示意图;
图6.常置位双态位逻辑器件结构示意图;
图7.用气缸制动的慢动型双态位逻辑器件结构示意图;
图8.带钟表机构慢动型双态位逻辑器件结构示意图;
图9.延时组合双态位逻辑器件结构示意图;
图10(1)~(23).本发明双态位逻辑器件图形符号和连结线表示图例;
图11(a).多台电机构轮换运行控制装置结构示意图;
图11(b)图11(a)A剖视图;
图12.多台电机轮换运行手动控制装置原理图;
图13(a)、本发明按键式输数装置按键布置图;
图13(b).是图13(a)的A剖视图;
图14.按键式输数装置双态位逻辑机构连结原理图;
图15(a).压杆式输数装置结构示意图;
图15(b).图15(a)A剖视图;
图15(c).图17(a)B剖面孔轴凸块部分局部放大图;
图15(d).压杆式输数装置刻度板外形图;
图16.压杆式输数装置双态位逻辑机构连结图;
图17(a).本发明顺序锁结构图;
图17(b).图17(a)A剖视和电气闸刀开关分合位闭锁示意图;
图18.顺序锁双态位逻辑机构各单元配置和连结原理图;
图19(a).本发明异地顺序锁结构示意图;
图19(b).壳面板孔形状图;
图19(c).为W10、W11复位用推杆机构示意图;
图19(d).轴凸块部剖面图;
图19(e)(f)(g).异地顺序锁刻度板第1、2、3单元锁中轴孔边两凹口位置图;
图20(a)(b)(c).异地顺序锁第1、2、3单元锁双态位逻辑机构连结原理图;
图20(d).异地顺序锁加数码确认单元双态位逻辑器件连结原理图;
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1(a)是本发明双态位逻辑器件的结构示意图,其采用柱头结构式,它有一个柱体2可在定长形壳体3内壁a内作轴向滑动,柱体的一端有柱头1可露出壳体外,柱体的另一端有弹簧9,弹簧9支撑在柱体底部与壳体之间构成弹性机构,它可使柱头弹出壳体外。有弹簧片6上固有销7,对应地,壳体表面和柱体表面开有与该销进行配合的销孔和锁位孔j1,它们构成了锁定机构,当柱头用外力压进时,销7滑入柱体上的锁位孔j1使柱体锁定,而向左拉动弹簧片s点,弹簧片上的销7脱出柱体上的锁位孔,使柱头弹出壳体外,成置位状态,这样的锁定机构可以是多个设置的;壳体3上有能使机构从弹出位到压进位称之″复位″的机构,和用力将柱头压入的作用一样,这里的复位机构是一个楔片机构,壳体的壳板槽e内有楔片4,可左右滑动,楔片上有斜边,与柱销5进行配合,当柱头在如图1(a)弹出位置时,将楔片上孔r向左拉动,在柱销5和楔片斜边的作用下,能使柱头到压进位并被弹簧片6上的销7锁住复位,楔片4与壳体3另侧之间有弹簧11作力封闭;壳体上一侧开口处固定有一个可以转动的凸轮13,凸轮上的一个齿边可与柱表面销8进行配合作用,当柱头被压进时,凸轮机构逆时针绕固定轴A转动,因齿边较短,在柱销的推动过程中会滑出,使凸轮机构d点输出一个短暂的脉冲拉力,凸轮与固定它的固定部位有弹簧15,使凸轮机构趋于某一平衡位置,从而构成了力输出机构,并且力输出机构可以是多个设置的。
双态位逻辑器件的逻辑工作原理是,逻辑器件的输入力、器件状态(柱头弹出还是压入)、输出力之间具有一定逻辑关系。如当柱头在压入位,输入s点以一定的脉冲拉力S,则柱头弹出,这时如输入r点以一定的脉冲拉力R,则柱头将压入,将W作为双态位逻辑器件的状态变量,令柱头弹出时赋值″1″,压入时赋值″0″,同样,S、R的一定的力的有无赋值″1″″0″,柱头压入力P以及力输出点d的输出力D的有无赋值为″1″″0″,则可以真值表或功能表表示逻辑关系如表1所示,表中W0=1表示双态位逻辑器件初始状态为柱头弹出即置″1″状态或置位状态。显然该机构具有记忆功能。用二个足够大的力S1、S2可加到双态位逻辑器件的s点,显然,在W=0,R=0的状态下,只要S1、S2中有一个为1,则W=1,满足S1+S2=W,即“或”逻辑关系;在保持S=1时,若R=0,则W=1,若R=1,则W=0,即“非”逻辑关系。
表1
R(P) | S | W(W0=1) | D |
1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 不变 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
图1(b)是反置型双态位逻辑器件,活动部用的柱体其上端有连接部位,连接部位通过壳体上端部开孔连接有柱头1’,柱头1’上开有连接孔p’,柱头可以在壳体上端空腔内外进行伸缩,弹性机构为柱体上端与壳体上端部之间支撑弹簧9,其它锁定机构和复位机构与上述相同的,从而构成反置型柱头结构式逻辑器件。
反置型双态位逻辑机构的工作原理逻辑关系是,在图1(b)状态下,向r点加一个脉冲拉力,因复位机构与柱销5的作用,使柱头伸出壳体置“1”,并被锁定,这时,向s点加一个脉冲拉力,锁定机构被拉出锁位孔,柱头1’由弹簧9的作用,缩入壳体置“0”;同时,d点无脉冲拉力(有推力)输出,其逻辑关系上述双态位逻辑器件相反。真值表表示如表2:
表2
R(P) | S | W( W0=1) | D |
1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 不变 | 0 |
实施例2:
图2是掣片型双态位逻辑器件的结构示意图,其以掣片机构代替上述的锁定机构,壳体一侧的开口处固定有可以转动的掣片,片下边与柱体上的柱销进行配合,同时掣片与其固定部位拉有平衡弹簧,并且这样掣片机构可以设置多个,弹簧30可使掣片29可逆时针绕A1转动,柱头用外力压进时,柱销10推动掣片29到掣片下边时被掣片锁定,向左拉动掣片上孔s1,柱销10则从掣片的下边滑出,使柱头弹出置位,或可设置数个同样的弹簧掣片,如掣片27和其力输入孔s2;力输出机构为壳体另一侧开口处固定有可以转动的凸轮13,该凸轮13上同转轴A加一转片12,并能被该凸轮上突块28单向卡住,当柱头被压进时,凸轮机构逆时针绕A并带动转片一起转动,转片上孔d将输出脉冲拉力,当柱头弹出时,因凸轮子上突块28不起作用,转片没有力输出,凸轮一齿边与柱体上的表面销进行配合,弹簧14作力封闭,这样的凸轮机构可以是多个,通过凸轮上的突块限制转片不同转动方向,达到不同方向的力输出,如另有一个凸轮18,其突块29单向卡住转片19,当柱头弹出时,在柱销17与凸轮18齿的作用下,凸轮带动转片顺时针转动,转片孔b点输出脉冲拉力,反之,柱头压入时转片没有力输出,壳体其它侧开口处也可以固定有可以转动的凸轮,该凸轮的一齿边与柱体表面销进行配合,凸轮与其固定部位有平衡弹簧,依靠凸轮齿边在柱体表面销的上下位置决定不同力输出,如图凸轮20其齿边较长,在柱销10的推动下凸轮机构绕其轴A4逆时针转动,凸轮孔1点输出一个拉力并偏移一个位移与柱头的压进状态保持同步,并有弹簧作力封闭;同样,凸轮孔21在柱头弹出时,因柱销25的作用输出一个拉力并偏移一个位移与柱头弹出保持同步;其它弹性机构和复位机构与上述的柱头结构式逻辑器件是相同的,从而构成掣片结构式逻辑器件。其工作原理见真值表表3
表3
R(P) | S1 | S2 | W(W0=1) | D | L | B | Z |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
显然,在满足条件W=0、R=0时,
该逻辑机构满足关系式S1*S2=W,或S1*S2=B,即″与″逻辑关系;并且,W与L之间为“非”逻辑关系。
实施例3:
如图3,滑块型机械双态位逻辑器件,其柱头31在柱板32的顶端,柱板可在壳体33的槽内滑动,柱板有销39与壳体销37之间有弹簧38可使柱头弹出壳体,从而构成弹性机构,并用滑块机构代替上述的锁定机构,滑块36可以左右滑动地安装在壳体的壳体孔e4中,同时与壳体之间拉有弹簧43,作为活动部件的柱板其下边为与滑块进行配合的斜边,同时侧边开有供滑块***进行锁定的边槽,当柱头用外力压进时,柱边k1将滑块36推向左,其端部沿柱边进入边槽j1,柱头31在压进位被锁住,即逻辑机构在复位状态,显然,在s点向左加力将滑块36拉出,柱头则弹出置位,复位机构为壳体侧面的滑槽定位固定另一可以左右滑动的滑块,滑块与壳体之间拉有弹簧,并且该滑块上的销与柱板侧面的斜边槽进行配合,在柱板在弹出置位状态时,向滑块上孔r加一个左向拉力,通过滑块上销40与斜边槽k2的作用可将柱头拉入壳体复位,弹簧35可使滑块趋向右位,力输出机构为壳体另一侧面的滑槽定位固定一可以左右滑动的滑块,该滑块与壳体之间拉有弹簧,同时该滑块内侧面开有供柱板上销压入的斜槽和供该销复位的深浅直槽,当柱头压进或复位时,柱板上销44进入斜槽e1使滑块向左滑动,并超越滑块下边,滑块在弹簧的作用下回到原位,在柱头弹出时,柱板上销41沿深浅槽滑上,所以只有柱头压进复位时,滑块孔d有一个脉冲力输出,增加滑块上下宽度,可使其孔输出一个与柱头压进同步的力,其逻辑关系与实施例1是相同的。
实施例4:
图4(a)(b)分别为弹子型双态位逻辑器件复位和置位状态示意图,其弹性机构为柱体72与壳体73之间支撑有弹簧79,锁定机构为壳体上有向下斜孔j4,柱体上有与之配合的具有非标准面斜孔j5,壳体斜孔内有一弹子82与弹簧80,弹子在弹簧作用下进入柱体非标准面孔里,并与该孔上边斜面的共同作用下,使柱体在压进位锁定,柱体内有孔槽j3与非标准面斜孔相通,孔槽另一端开口于壳体表面,孔槽内放一或数弹子,弹子内端可与非标准面孔内弹子接触,另一端的弹子外端露出壳体外,对露出弹子s点向内加力,可将弹子82压向斜孔j4内,并在外端弹子基本进入柱体时,柱体即向上弹出置位,复位机构为柱体一侧靠壳体开口处开有空腔,同时壳体开口处固定有可以转动的转片75,转片大部在空腔里,转片下端与空腔底之间有弹子76,而转片上面靠近靠开口处与空腔之间也有弹子74,力输出机构为有弹子83在壳体孔槽内,外侧用弹性片84定位,与该弹子进行配合的杆85铰接于柱体上,柱体上另有柱销77使杆只能单向转动,并有弹簧作力封闭,从而构成弹子结构式逻辑器件。当弹子74的r点加向右的力,通过转片的边将弹子76向下压下而带动柱体向下,当弹子82因在弹簧80的作用下进入下斜孔j3时,柱体即被锁住在复位状态,有弹子83在壳体孔槽k4内,杆85铰接于柱销A12,而柱销77使杆只能顺时针旋转,并有弹簧77作力封闭,复位过程中,杆右下端向下使弹子83向右推出当杆端超过弹子中心面时,由于杆端改变了受力方向,使柱销77失去作用,因弹簧84的平衡作用,杆失去了右推作用力,弹子83d点即输出一个脉冲力。
实施例5:
如图4(c)(d)(e)所示是另一种弹子型双态位逻辑器件,活动部件是上柱体52和下柱体55,装在壳体53里,上柱体与下柱体相对端部是与弹子54进行配合的斜面k11、k12,同时壳体两侧开有供弹子进出的开口j11和j12,弹性机构为下柱体与壳体之间支撑有弹簧56,锁定机构为壳体侧面固定有弹簧片58,弹簧片上部固接有凸块57,穿过壳体上的开孔j13与上柱体侧面的锁孔j15进行配合,同时弹簧片下部也固接有圆弧凸块59,穿过壳体上的开孔j14与下柱体环槽135的斜面进行配合,从而构成另一种弹子结构式逻辑器件,其锁定机构的弹簧片58,轴方向下端固定在壳壁上,其上有凸块57,可进入上柱体的锁孔j15内,锁定上柱体在复位状态;一弹子可从一侧孔j11上、下柱斜面组成间隙顶进,使下柱体向下位移,使弹性片另一园孤形凸块59被下柱体斜面k13顶出而使凸块57从上柱体的锁孔脱出,随着弹子则进入壳体使双态位逻辑器件柱头弹出置位,柱头压下或复位时,弹子由上下柱体斜面作用从对侧孔j12顶出,同时柱头51被弹性片凸块57锁定,顶出的弹子可作为力输出,可压入下一个同型双态位逻辑机构。
实施例6:
如图5(a)所示,为套型双态位逻辑器件,柱体62安装在壳体63中,弹性机构为柱体62与壳体63之间支撑有弹簧68,锁定机构为壳体外面套有转套66,转套内壁有如环状凹槽e9,凹槽下部上凸缘k6是与柱体垂直的面或稍向上凹的线面,其与柱体穿过壳体表面滑槽的柱销67进行配合,可将柱销67锁住在此处,转套表面有销s,复位机构为壳体外另有转套64,转套上开有三角形的孔e6,孔斜边可和柱体穿过壳体表面滑槽的柱销65进行配合,该转套表面上有销r,在柱头弹出时,对套94上销r点向套园周方向加力,可将柱头压下复位;力输出机构为是一转套69,转套内壁有环形槽e10,中间凸块有斜边k7与柱体穿过壳体滑槽外的柱销进行配合,转套表面上有销,当柱头压下时,柱销70沿壳体槽a4压下,并和k7作用使套旋转,套壁上销d可输出向左的脉冲拉力,柱头弹出时,柱销从环形槽左边滑上,即d点无拉力输出,调整环槽的形状可获得不同的力输出,从而构成套式结构逻辑器件。
实施例7:
如图5(b)所示,另外一种套型双态位逻辑器件例子,是将上述套型双态位逻辑机构的锁定置位机构和力输出机构合为一个转套46,柱体62安装在壳体63中,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧68,复位机构为壳体外有转套64,转套上开有三角形的孔e6,孔斜边可和柱体穿过壳体表面滑槽的柱销65进行配合,该转套表面上有销,锁定机构和力输出机构采用共同的转套46,转套内壁有如波状的凹槽e7,凹槽的波谷部e8相对上凸缘是与柱体垂直的面或稍向上凹的线面,它与柱体穿过壳体滑槽的柱销67进行配合,可将柱销在此处锁住,也就是当弹出的柱头压下时与套的凹槽斜面作用,套随着旋转到到柱销在波谷位e8时,柱销被凹槽波谷部上边凸缘锁定,转套表面有2个销s\d,且不在同一旋转面内,当园周方向拨动套上的销,柱销即滑出凹槽波谷上凸缘,柱头弹出置位,柱头弹出或压下时,因套凹槽斜面与柱销67作用而随之旋转,所以套上销有套园周方向的力或位移输出,所以套上销兼有置位点和力输出点的作用,从而构成另一套式结构逻辑器件
实施例8:
如图6所示,常置位双态位逻辑器件,壳体93里安装有柱体92,弹性机构为柱体92与壳体93之间支撑有弹簧94,拆除锁定机构和复位机构,在不加外力的平常状态下,该双态位逻辑器件保持在置位状态,力输出机构为在壳体开口处固定有可以转动的凸轮95、96、98、100,凸轮的齿边与柱体穿过壳体开口处的柱销87、88、89、90进行配合,根据凸轮齿边长短、凸轮上卡止突块的位置和齿边在柱销上下位置来控制不同力的输出,同时凸轮与其固定部位有平衡弹簧,可将柱头91改成球形或轮形,压下或放开柱头时,其不同的凸轮机构在对应柱销的作用下各点b、d和z、l对应柱头弹出和压进分别有脉冲力和与柱头状态保持同步的力输出。”
实施例9:
如图7所示,为慢动型双态位逻辑器件,其采用柱头结构型的逻辑器件里,将柱体102套有活塞105,柱体102上有柱头101,该活塞安置在汽缸104中,而汽缸固定在壳体103中,汽缸下端面开有空气进出孔,汽缸上端面开孔安装有减慢出气速度的活门109,在复位状态下,向s点加力拉出掣片106时,柱头在弹簧108作用下将弹出,同时力输出机构的凸轮112在卡位突块110作用下输出力,因空气阻力,使柱头101弹出变慢。因活门109、空气进出孔的作用,柱头压进复位时无阻力,所以压进速度不受影响。
如图8所示意,为另一种慢动型双态位逻辑器件,将一带扇齿的钟表机构115代替上述气缸活塞。钟表机构通过杠杆117与柱销116相连,柱头101弹出动作时,因钟表机构的制动作用,使柱头弹出过程时间延长,反向动作时,钟表机构的齿轮与杠杆相连的扇齿脱开,不对轴的动作发生作用。
如图9所示,为延时双态位逻辑器件,是慢动型双态位逻辑器件与双态位逻辑器件的组合,使慢动型逻辑器件力输出部件同时成为另一个逻辑器件锁定机构中的力输入部件,同时该逻辑器件与慢动型逻辑器件有相互配合的复位机构,逻辑器件的柱体上活动铰接有杆,该杆与柱体之间有平衡弹簧,同时壳体里位于该杆上端的下面设置了销子,该杆下端与固定在慢动型逻辑器件中柱体上的短杆进行配合。这样,改进慢动型双态位逻辑器件力输出部件即凸轮片128使之又与双态位逻辑器件的柱体上销129作用能锁住柱头121在复位状态,当如图中状态时向慢动型双态位逻辑器件掣片孔s加左向力后,带柱头101的柱体102慢慢向上移动,动作到一定位置时,慢动型双态位逻辑器件的柱销118与凸轮片128的齿下边作用使凸轮顺时针转动,并使凸轮片下端边向左滑出脱开双态位柱销129,使双态位逻辑器件的柱头121弹出,从向s加置位力到121置位,即延时了一个时间t;有杆126与柱体102通过销铰接,有杆124绞接于柱销A22上,并有弹簧127使杆下端趋向左,在置位状态下,将双态位逻辑器件的柱头121压进复位时,其通过杆124带动短杆126使慢动型双态位逻辑器件复位,同时杆124右端下边壳板上有销子125,使慢动型逻辑器件复位同时,因壳板上的销子125作用使杆下端向右旋开,使慢动型动作时,杆124不起作用;b点在柱头121弹出时输出脉冲拉力,d点在柱头复位时输出脉冲拉力。
实施例10:
如图11,为一种逻辑器件应用装置,其为多台设备轮换运行手动控制装置,如三台电机轮换运行手动控制装置,由轴套型分度器和数个双态位逻辑器件构成。轴套分度器轴上有分度块183、套182内壁有凸块189、190、轴181与套182之间有弹簧184,套固定在壳架上,逻辑器件中3个双态位逻辑器件按顺序结构连接,即标141的W1、W2、W3,前级的力输出机构d点和后级锁定机构s点连接,术级的双态位逻辑器件d与第1级逻辑器件s点连结,构成了数个逻辑器件按照前级的力输出机构和后级别置位机构首尾连接起来,3个双态位逻辑器件的柱头分别能与轴185的3个齿186、187、188相作用,3个双态位逻辑器件W1、W2、W3的力输出机构分别和双态位逻辑机构W11、W21、W31的置位复位点相连,并由W11、W21、W31的力输出机构或柱头和控制1、2、3号电机的主令开关161、162、163连结,又与各自前一级的控制设备主令开关的逻辑器件复位端连接起来,最后一个控制设备主令开关的逻辑器件复位端与最前一个逻辑器件的置位端连接起来,另有一用于复位的逻辑器件144,其力输出端分别连接各个控制设备主令开关的逻辑器件复位端进行连接,并由轴套分度器轴上的齿作为双态位逻辑器件的柱头压进力,当按压轴套分度器时,双态位逻辑器件的柱头顺序压下,其输出力直接控制设备开停主令开关,或通过双态位逻辑器件去控制设备主令开关。标146、145的分别是按钮。
其工作原理过程如下:结合如图12所示连结原理图进行分析,当按压轴套分度器轴外端,在轴被向右压进并被弹簧弹回原位这个过程中,分度块183斜边分别与凸块189、190作用并主要与凸块190作用,轴在套内旋转一个分度,按压一次,旋转一次。各逻辑器件的原始状态是W1在置位状态,W2、W3、W11、W21、W31都在复位状态,主令开关的断开状态,这时分度器轴的齿186对准W1的柱头,当按压按钮145时,推动轴向前,使W1复位,使W11和W2置位,同时使W31复位。W11的力输出点z合上开关161,1号电机运行。按压按钮以后,轴退回时,分度器转过一个分度,使第2个齿对准W2的头,再按压按钮时,W2复位,W2的力输出使W21、W3置位,W11置位,这时W11控制开关161断开,1号电机停止运行,W21z控制开关162合上,2号电机运行,再按按钮时,2号电机停止,3号电机运行。当按下按钮146时,其W11、W21、W31都复位,运行电机停止。
实施例11:
如图13(a)(b)所示,为本发明的具体一个应用装置,是输数装置,其有输数操作机构和双态位逻辑器件构成,输数操作机构将以平面或空间特定点位所代表的数字或信息符号,传送到另一处对应特定的平面或空间的相应点位,该点位安装有逻辑器件,输数操作机构可以做成有如电话机类似的编码按键″0″~″9″、″R″和″#″,按键机构由按键201,柱202,弹簧203和压块204、外壳205、固定板206组成,对应按键″1″″9″″4″″5″″R″的压块下分别安装双态位逻辑器件W1、W2、W3、W4和W0,并顺次将W1d与W2s、W2d与W3s、W3d与W4s连接,并在适当位置装设判断用双态位逻辑器件W41,W4d与W41s连接,常置位双态位逻辑器件分别与W1s、W2r、W3r、W4r、W41r连结,其中W1~W4连结成顺序“与”机构,若作用于各柱头的力作变量,其有顺序″与″逻辑关系。
其工作过程是,按压按键″R″,(拆除锁定机构的)常置位双态位逻辑器件W0柱头压下,使W1置位,其余双态位逻辑器件复位,此时为初始状态,只有输入1945这个4位数,即顺次按压按键″1″″9″″4″″5″顺序“与”机构中双态位逻辑器件d点顺次有脉冲力输出使下一级逻辑器件置位,使呈有效状态,输数完成后W41置位,去执行下一步程序。按下″R″键,则可进行下一次输数操作。
实施例12:
如图15(a)~(d)所示,为本发明的另一种输数装置,其有转轴式输数操作机构和双态位逻辑器件构成,输数操作机构是一根操作轴232,有指针233、凸块240、压杆237同一径向与操作轴垂直固装,有刻度板234、面板235依次固定在壳板上,刻度板轴孔h0与轴配合,刻度板上园周上分度数为10,标注数字0~9,面板孔h1其半径大于轴凸块部旋转半径,壳板孔h2有对应于刻度分度数据位有轴向凹槽,图15(c)为孔h1、h2和轴凸块部局剖放大图,操作轴安装于轴孔h2和支架孔h3内,轴上有与刻度板分度数一致的定位园弧形槽和弹子285弹簧286组成的定位机构,使轴凸块对着壳板孔边凹槽,轴端还有执手231,另一端和壳架之间有弹簧239,使操作轴在未按压时其轴凸块在面板孔内,操作轴压进时,轴凸块进入壳板孔轴向凹槽,则只能作轴向移动。顺序“与”结构的双态位逻辑器件分别安装于需判断或接收的所标注数字对应的位置,图中W1~W4分别安装于刻度数″1″″9″″4″″5″对应的位置。延时型双态位逻辑器件Wt4代替顺序“与”机构中W4,安装于刻度″4″相应的位置,这样解决了相邻位数为同一数字时即同在一数据刻度位的逻辑器件在压杆下压时,第2个双态位逻辑器件被置位同时又被复位的情况,即解决如数1944的输入问题。图16是双态位逻辑器件的连结图。
其工作原理过程是,如图16所示,双态位逻辑器件的初始状态是,调整W1为置位状态,其余双态位逻辑器件W2~W4、W41均为复位状态。输数1操作,旋转操作轴,使指针对准刻度″1″,按压操作轴压杆即推压W1柱头使之复位,其脉冲力输出使W2置位;输数9操作,旋转操作轴使指针对准刻度″9″并按压操作轴压杆推压对应的W2使之复位,同时使W3置位,依次输数4和5,准确输完后,W3,W4依次复位,W41置位动作,W41的置位动作判断了输入的十进制数1945是准确的,也是唯一的,W41可以去执行锁闭操作或程序操作,也可以接译码器对数字译码。
实施例13:
如图17(a)(b)所示,是本发明的顺序锁的结构示意图,为用于电气五防锁的例子,其有与需控制点个数相同的锁单元,各单元由双态位逻辑器件、输数操作机构和壳体支架组成,各单元中有一受操作机构控制的双态位逻辑器件按锁单元顺序和受控设备的开闭操作连接成顺序“与”结构,每个单元锁有1个或数个执行用双态位逻辑器件安装于所需设备开关把手或门的″开″和″关″部位进行锁闭,分别与各单元中顺序“与”结构的双态位逻辑器件力输出端连接。图18所示为电气五防锁的逻辑器件连接原理图,a、b、c点划线框内的双态位逻辑机构分别为装设在顺序锁第1单元、第2(中间)单元和第3(末级)单元,其中双态位逻辑机构W1、W2、W3依次连结成顺序“与”结构,作送电时用;W4、W5、W6依次结成顺“与”序结构,作停电时用。每个锁环节中有2个双态位逻辑器件分别对应闸刀或开关的操作把手的分断位和合上位锁位孔配合安装,并相互连结成″互补状态″,如点划线框a中W11的d点和W61的s点连结,W61的d点与W11点的s点连结,即W11复位时,则W61置位,W61复位时,W11置位。W21与W51、W31与W41的连结与此相同。W11、W21、W31分别安装于把手的分断位闭锁,W61、W51、W41分别安装于把手的合上位作闭锁,第1单元中W0用于“开”确认,第3单元中Wb用于“分”确认。输数操作机构采用实施例12的转轴式输数操作机构,即有轴232、指针233、压杆237与的操作机构,控制用双态位逻辑机构安装各单元刻度标注数据相对的压杆下,如W0对应第1单元″0″,Wb对应第3单元的″5″,W1、W6对应第1单元的″1″,W2、W5和W3、W4分另对应第2单元的″2″和3单元的″3″。
其操作动作过程是,在初始状态,所控制电气闸刀开关均在断开位,各锁单元中″关″闭锁用双态位逻辑器件在置位状态,柱头作″关″闭锁,其余双态位逻辑器件均在复位状态,“开”确认操作:对第1单元输数″0″,W0输出脉冲力使W1置位,1单元开锁操作:输入″1″,则W1复位,使W11复位,即第一个电气开关″关″闭锁解除,1单元合开关操作:可操作电气开关到合闸位,在W11复位已使W61置位,这时W61柱头滑入″开″闭锁孔内,对闸刀开关作开状态闭锁,W1复位使W2置位,已具备对顺序开第2单元的条件,即向2单元输数“2”后可合上2单元开关,下面的操作以此类推。W0作送电确认操作,Wb作停电确认操作,相应刻度“0”“5”也可改写为“合”“分”。
实施例14:
为本发明又一种逻辑器件应用装置异地顺序锁,如图19所示是本发明的异地顺序锁结构示意图,是控制工艺阀门的手动顺序开启和关闭用的异地顺序锁的例子。异地顺序锁由受控阀门数量相同的单元锁组成一套顺序锁,各单元锁有输数操作机构和各种功能不同的双态位逻辑机构、壳架、阀门检测尺构成。所述输数操作机构有活块操作轴、分度数据标注的刻度板263、面板264、壳体板265、定位机构276和转轴270、压杆机构等构成。活块操作轴有操作轴280和和管套266组成,操作轴与转轴之间用带定位突块园榫268和带定位凹口园孔n3同轴对接,转轴与压杆272垂直固接,轴端有弹簧287,由支架271中有弹子285定位机构,操作轴有执手261、长指针274、凸块277,操作轴指针、凸块与转轴上压杆通过方孔对位保持在同一径向位,操作轴有园周槽v7,管套上有短指针262、凸块278、斜槽v1、v2,管套套在操作轴外部,两凸块在同一轴平面上,与其长短指针对应可构成类似时钟的1点、2点、3点等形状,各级的顺序锁的刻度板的轴孔边有两个小凹口与轴凸块的形状一致,如图19(a)所示面板中孔n1大于操作机构凸块部的旋转园,使操作轴在此可转动;壳板孔n2孔边有如齿轮形状的多个均匀分布的轴向凹口槽如图19(b)所示,与刻度板分度一致,操作机构两凸块可进入槽内滑动;如图21(a)(b)(c)所示,各单元锁刻度板园孔边两凹口相对间格都不相同,如一个凹口对准刻度0位,则对应第1、2、3单元锁刻度板中另一个凹口对准刻度1、2、3;双态位逻辑器件W1、W2、W5、W6分别安装于压杆272下面并对应刻度为“S”、“1”、“R”、“1”的位置,W3、W4装于阀门开闭检测尺281的关检测位v3和关闭锁位v4,W7、W8装于在阀门刚进入开启时检测尺的开启检测位v6和开启闭锁位v5,W9、W12安装于输数操作轴凹槽v7处,W10、W11安装于管套斜槽左边,其柱头能配合滑进斜槽并能与之作用,即操作机构受单元锁内双态位逻辑机构控制,在取出操作机构时,双态位逻辑机构W10或W11的柱头与操作机构管套上斜槽作用,使操作轴管套连套凸块正转或反转1分度,使操作机构只能插进下一顺序要开的单元锁中。双态位逻辑器件W9或W12柱头与操作轴凹槽作用,使未按要求完成设备操作时操作机构被锁定,于是保证了正确的阀门设备操作顺序和工艺操作要求。一组顺序锁共用一个活块操作轴,受控设备在全部关闭状态时,执手操作机构在第1单元锁中,设备未开启时,执手操作机构不能被取下,设备在全部开启时,执手操作机构在末级顺序锁中,设备未关闭时,执手操作机构不能被取下。操作执手与套间装有弹簧275园柱276定位机构与管套的端边配合可使两凸块间隔定位精确;支架与转轴之间装有弹子285和弹簧286定位机构使压杆定位;推杆机构279连于操作轴的凹槽边v7与W11或W10的复位端之间,如图19(c)是推杆机构示意图,推杆279可在支架284上平面与销283之间左右移动,有弹簧可使推杆左端贴住支架上平面,当操作轴取出时,其轴凹槽v7边向左推动推杆右端上翘部,将推杆推向左边给双态位逻辑器件W11或W10复位端加力使之复位,之后,推杆上翘部在固定销块282的作用下转向下,脱出操作轴凹槽边的作用,另有弹簧使其推杆机构回复原位。
图20(a)、(b)、(c)分别为顺序锁中第1单元锁、中间单元锁和末级单元锁中双态位逻辑机构配置和连结原理图,其中,有初始状态调整用的常置位双态位逻辑器件W0;设备开闭确认用双态位逻辑器件W1和W5;控制开闭(或开关)操作用的双态位逻辑机构W2和W6;检测设备状态用的常置位双态位逻辑机构W3和W7;锁定阀门开闭用的双态位逻辑机构W4和W8;W9和W12用于顺序锁执手操作机构的锁定;W10和W11是调整输数操作机构的轴与套上两凸块间间隔用,各双态位逻辑器件之间按要求程序逻辑关系连接。如第1单元锁中W1与W5连接成“互补”状态,W1d点与W2s点连接,W2d分别与W4s、W10s连接,常置位逻辑器件W3b与W4S连接,另外,W5d与W6s连接,W6s分别与W8r、W9s连接,常置位W7b与W8r连接,作原始态调整用W0d分别与W1s、W9r连接;第2单元(中间)锁如第1单元锁增加W1 1和W12,去掉W6d和W9的连接,将W6d又分别和W11s、W12s连接起来,并且去掉W9与W0的连接,将W2d与W9s连接起来,W3b再和W12连接,其余与第1单元锁同,即构成了第2锁的程序连接;第3(末级)顺序锁逻辑器件之间的连接是,将W10s与W2d断开改接到W6d,断开W9s与W2d之间的连接,改接到W6d点,其余均与第1单元锁同。
其工作原理是,对各单元锁在操作过程中,使各双态位逻辑机构W状态状态的发生预定的变化,即安照事先设置的程序工作,就达到了顺序锁的目的,各单元锁的操作过程和逻辑器件和受控设备的情况见表4、5、6。例如,对第1顺序锁的操作,在原始阀门关闭的状态下,各双态位逻辑器件已利用W0调整到原始状态,各逻辑器件的状态如表4中序号为0的真值表所示,其中W9置“1”,即其柱头弹出锁住轴作轴凹口使之不能取出。如当第1步操作“开”确认,送数据“S”时,即操作轴指针对准“S”并按压,压杆272即将W1的柱头压进置“0”,W1d输出力使W2和W5置“1”,其余W状态不变,即各W状态改变为序号为1这一行真值表的状态;第2步“开操作”即送数“1”,压杆即对准W2压下复位变“0”,W2d输出力使W4复位、W10置位,W4复位,则其柱头从阀门检测尺“关”锁闭孔v4拉出,即“开”解锁,允许开阀门操作,W10置位,其柱头弹出,即准备当操作轴取出时可与其管套上斜槽作用;第3步开阀操作,这时,检测尺随阀门遂步打开而上升,检测用常置位逻辑器件W3柱头从检测尺孔v3的斜边作用下滑出复位,当到达开度设定值时,W7滑入检测槽v6而置位W7b输出力使W8置位,W8柱头则进入“开”闭锁槽v5,这时不能再进行关阀门操作,同时,W7b力输出使W9复位,即其柱头从操作轴凹槽v7处脱出,这时,开阀门操作已完成,可取下凸块操作轴。第4步取执手操作机构,取出操作机构时,其管套上斜槽与置位状态的W10的柱头作用,使管套连同其凸块与轴凸块相对旋开一个分度间隔,继后,轴凹槽v7边压推杆机构279使W10复位,取下的执手操作机构因两凸块加大一个分度间隔,不能再***同一只顺序锁,只能***下一顺序的单元锁中,由于,双态位逻辑机构在复位时再压柱头显然是无效的,所以输入数据错误时将无效。其余操作原理以此类推,各真值表已表示了操作过程和结果。
表4、表5、表6是第1单元锁、第2单元锁(中间锁)和第3单元锁(末级锁)W的真植表:
表4,第1顺序锁真值表
序号 | 操作内容 | W1 | W2 | W3 | W4 | W5 | W6 | W7 | W8 | W9 | W10 | 说明 |
0 | 初始状态,阀门关 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 开确认,压W1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
2 | 开操作,压W2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | “开”解锁 |
3 | 开阀操作 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | “开”到位 |
4 | 操作机构取出接着进行第2阀门操作 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 活块旋转1格 |
关闭第2阀门后接着以下操作 | ||||||||||||
5 | 操作机构***、关确认,压W5 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
6 | 关操作,压W6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | “关”解锁 |
7 | 关阀到位,操作机定 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | “关”到位操作钥止、各W回初始状 |
注1~4为开阀门操作;5~7为关阀门操作
表5 第2顺序锁真值表
序号 | 操作内容 | W1 | W2 | W3 | W4 | W5 | W6 | W7 | W8 | W9 | W10 | W11 | W12 | 说明 |
0 | 初始状态,阀门关 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
1 | 插操作机构,开确认,压W1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
2 | 开操作,压W2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | “开”解锁,操作机构锁定 |
3 | 开阀操作 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | “开”到位 |
4 | 操作机构取出 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 活块旋转1格 |
5 | 操作机构***、 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
关确认压W5 | ||||||||||||||
6 | 关操作,压W6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | “关”解锁,操作机构锁定 |
7 | 关阀到位 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | “关”到位操作机构解锁 |
8 | 取出操作机构 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 活块反转1格,回初始状态 |
注:序号1~4为开阀门操作;5~8为关阀门操作
表6第3(最后)级顺序锁真值表
序号 | 操作内容 | W1 | W2 | W3 | W4 | W5 | W6 | W7 | W8 | W9 | W10 | 说明 |
0 | 初始状态,阀门关 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ***操作机构 |
1 | 开确认,压W1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
2 | 开操作,压W2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | “开”解锁、操作机构锁定 |
3 | 开阀操作 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | “开”到位 |
4 | 关确认压W5 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
5 | 关阀,压W6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | “关”解锁 |
6 | 关阀到位 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | “关”到位操作机构解锁 |
7 | 取操作机构,准备关操作前级阀 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 操作机构活块反向旋转一格 |
注1~4为开阀门操作;5~7为关阀门操作
通过真值表容易看出,只要一确认操作方向,就要顺向进行下去,本例中可在满足工艺条件下返回;阀门开启时,可调整阀门开度,不受顺序锁影响。
图20(d)是上述异地顺序锁境加数码确认环节原理连接图,其中用双态位逻辑器件Wn1、Wn2和原W1连结成顺序结构代替原来的W1,用双态位逻辑器件Wn3、Wn4和原来的W5代替原来W5,其中W1、W5安装位置不变,Wn1、Wn3和Wn2、Wn4分别一起安装在所设定二位数码相应的压杆下,例如,所设定的数码为“18”,则Wn1与Wn3安装在数码“1”相对的压杆下,Wn2和Wn4安装在数码“8”相对的压杆下。其工作过程是:在阀门开与关确认前,需经阀门编码的确认,即先输入数码“18”才能顺序开关被控制的顺序阀。如同地安装数组阀门,顺序锁也不会发生交叉错误,无关人员也不能开关阀门。
Claims (12)
1、一种机械逻辑应用方法,其特征在于采用了通用性的机械逻辑器件,该机械逻辑器件将作为信号传递的机械力的输入与机械逻辑器件的状态或机械力的输出构建立起数字逻辑关系,这种数字逻辑关系就是“与”关系或“或”关系或“非”关系,然后针对特定某些具体应用场合,选择多个机械逻辑器件按照人们需要的逻辑关系连接起来,组成符合人们需要进行逻辑控制的特定的逻辑机构,应用在该具体场合上。
2、一种如权利要求1所述的应用方法中的机械逻辑器件,其特征在于为双态位机械逻辑器件,其活动部件设置在壳体里,并且其头部可以做伸出或缩入的状态来表示“1”和“0”的逻辑状态,壳体与活动部件之间有使活动部件做伸缩动作的弹性机构;同时有锁定机构,其能在活动部件被压进壳体里将活动部件锁定住,而当锁定机构受到一定外力时又能使活动部件解除锁定,使活动部件的头部弹出壳体外;壳体与活动部件之间还有复位机构,当复位机构受到一定外力时,能使活动部件被压进壳体里,去供锁定机构锁定;另有力输出机构,其可以是活动部件弹出或压进时,输出一定力,也可以是专门力输出机构输出脉冲力或/和与活动部件动作保持同步的力;当是“与”逻辑关系的逻辑器件,其设置有多套的锁定机构,各个锁定机构带有机械力的输入点,使多个作为信号输入的机械力与机械逻辑器件的状态或输出力构成“与”逻辑关系;当是“或”逻辑关系的逻辑器件,其设置一套锁定机构,该锁定机构带有多个机械力的输入点,使多个作为信号输入的机械力与机械逻辑器件的状态或输出力构成“或”逻辑关系;当是“非”逻辑关系的逻辑器件,将双态位逻辑器件锁定机构输入一定力并保持,复位机构输入力与相应的柱头状态改变或输出力,构成“非”逻辑关系。
3、根据权利要求2所述的机械逻辑器件,其特征在于所述的双态位机械逻辑器件采用柱头结构,活动部件是采用柱体,弹性机构为支撑在柱体底部与壳体底部之间的弹簧,锁定机构为壳体外面固定有弹簧片,弹簧片上固接有销,同时壳体表面和柱体表面开有与该销进行配合的销孔和锁位孔,复位机构为壳体上的壳板槽插接固定可以左右滑动的楔片,同时柱体侧表面固接有柱销与该楔片的斜边进行配合,楔片与壳体的另一侧拉有弹簧,力输出机构为壳体一侧的开口处固定有可以转动的凸轮,凸轮的齿边与开口处里的柱体表面销进行配合,凸轮与其固定部位之间有平衡弹簧,从而构成柱头结构式逻辑器件;上述逻辑器件可以做成反置型,活动部件采用的柱体其上端有连接部位,连接部位通过壳体上端部开孔连接有柱头,柱头可以在壳体上端空腔里进行伸缩,弹性机构为柱体上端与壳体上端部之间支撑弹簧,其它锁定机构和复位机构与上述相同的,从而构成反置型柱头结构式逻辑器件;所述的逻辑器件做成挚片结构,用掣片机构代替上述的锁定机构,壳体一侧的开口处固定有可以转动的挚片,挚片下边与柱体上的柱销进行配合,同时挚片与其固定部位拉有平衡弹簧,并且这样挚片机构可以设置多个,力输出机构为壳体另一侧开口处固定有可以转动的凸轮,该凸轮上同转轴加一转片,并能被该凸轮上突块单向卡住,凸轮一齿边与柱体上的表面销进行配合,弹簧作力封闭,这样的凸轮可以是多个,通过凸轮上的突块限制转片不同转动方向,达到不同力输出,在壳体其它侧开口处也可以固定有可以转动的凸轮,该凸轮的一齿边与柱体表面销进行配合,凸轮与其固定部位有平衡弹簧,调整凸轮齿边的大小,调整凸轮齿边在柱体表面销的上下位置决定不同特征的力输出,其它弹性机构和复位机构与上述的柱头结构式逻辑器件是相同的,从而构成挚片结构式逻辑器件;所述的逻辑器件做成滑块结构,用滑块机构代替上述的锁定机构,滑块可以左右滑动地固定在壳体的壳体孔中,同时与壳体之间拉有弹簧,作为活动部件的柱板其下边为与滑块进行配合的斜边,同时侧边开有供滑块***进行锁定的边槽,弹性机构为柱板与壳体之间拉有弹簧,复位机构为壳体侧面的滑槽定位固定另一可以左右滑动的滑块,滑块与壳体之间拉有弹簧,并且该滑块上的销与柱板侧面的斜边槽进行配合,力输出机构为壳体另一侧面的滑槽定位固定一可以左右滑动的滑块,该滑块与壳体之间拉有弹簧,同时该滑块侧面开有供柱板上销压入的斜槽和供该销复位的深浅直槽,从而构成了滑块结构式逻辑器件;所述的逻辑器件做成弹子结构,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,锁定机构为壳体上有向下斜孔,柱体上有与之配合的具有非标准面斜孔,壳体斜孔内有一弹子与弹簧,弹子在弹簧作用下进入柱体非标准面孔里,并与该孔上边斜面的共同作用下,使柱体在压进位锁定,柱体内有孔槽与非标准面斜孔相通,孔槽另一端开口于壳体表面,孔槽内放至少一粒弹子,内端弹子可与非标准面孔内弹子接触,外端的弹子露出壳体外,柱体一侧靠壳体开口处开有空腔,同时壳体开口处固定有可以转动的转片,转片大部在空腔里,转片下端与空腔之间有弹子,而转片上面靠近靠口处与空腔之间也有弹子,力输出机构为有弹子在壳体孔槽内,外侧用弹性片定位,与该弹子进行配合的杆铰接于柱体上,柱体上另有柱销使杆只能单向转动,并有弹簧作力封闭,从而构成弹子结构式逻辑器件;所述的逻辑器件可以做成另一种弹子结构,活动部件是上柱体和下柱体,装在壳体里,上柱体与下柱体相对端部是与弹子进行配合的斜面,同时壳体两侧开有供弹子进出的开口,弹性机构为下柱体与壳体之间支撑有弹簧,锁定机构为壳体侧面固定有弹簧片,弹簧片上部固接有凸块,穿过壳体上的开孔与上柱体侧面的锁孔进行配合,同时弹簧片下部也固接有圆弧凸块,穿过壳体上的开孔与下柱体环槽的斜面进行配合,从而构成另一种弹子结构式逻辑器件;所述的逻辑器件可以做成套式结构,柱体安装在壳体中,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,锁定机构为壳体外面套有转套,转套内壁有如环状凹槽,凹槽下部上的凸缘是与柱体垂直的面或稍向上凹的线面,其与柱体穿过壳体表面滑槽的柱销进行配合,可将柱销锁住在此处,转套表面有销,复位机构为壳体外另有转套,转套上开有三角形的孔,孔斜边可和柱体穿过壳体表面滑槽的柱销进行配合,该转套表面上有销,力输出机构为是一转套,转套内壁有环形槽,中间凸块有斜边与柱体穿过壳体滑槽外的柱销进行配合,转套表面上有销,从而构成套式结构逻辑器件;所述的逻辑器件可以做成另一套式结构,柱体安装在壳体中,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,复位机构为壳体外有转套,转套上开有三角形的孔,孔斜边可和柱体穿过壳体表面滑槽的柱销进行配合,该转套表面上有销,锁定机构和力输出机构采用共同的转套,转套内壁有如波状的凹槽,凹槽的波谷部相对上凸缘是与柱体垂直的面或稍向上凹的线面,它与柱体穿过壳体滑槽的柱销进行配合,可将柱销在此处锁住,转套表面有两个销,且不在同一旋转面内,从而构成另一套式结构逻辑器件。
4、根据权利要求2所述的机械逻辑器件,其特征在于所述的双态位机械逻辑器件做成常置位型,壳体里安装有柱体,弹性机构为柱体与壳体之间支撑有弹簧,拆除锁定机构和复位机构,力输出机构为在壳体开口处固定有可以转动的凸轮,凸轮的齿边与柱体穿过壳体开口处的柱销进行配合,根据凸轮齿边在柱销上下位置来控制不同力的输出,同时凸轮与其固定部位有平衡弹簧。
5、根据权利要求2所述的机械逻辑器件,其特征在于所述的双态位机械逻辑器件做成慢动型,其采用柱头结构型的逻辑器件里,将柱体套有活塞,该活塞安置在汽缸中,而汽缸固定在壳体中,汽缸下端面开有空气进出孔,汽缸上端面开孔安装有减慢出气速度的活门,也可以采用钟表定时机构来代替上述的汽缸和活塞,钟表定时机构固定在壳体里,其杠杆通过销子与柱体进行活动铰接。
6、根据权利要求2所述的机械逻辑器件,其特征在于所述的双态位机械逻辑器件做成延时型,就是慢动型逻辑器件与一般双态位逻辑器件组合起来构成,使慢动型逻辑器件力输出部件同时成为另一个逻辑器件锁定机构中的力输入部件,同时该逻辑器件与慢动型逻辑器件有相互配合的复位机构,逻辑器件的柱体上活动铰接有杆,该杆与柱体之间有平衡弹簧,同时壳体里位于该杆上端的下面设置了销子,该杆下端与固定在慢动型逻辑器件中柱体上的短杆进行配合。
7、一种如权利要求1所述的机械逻辑器件表达连接方法,其特征在于:
a、规定机械逻辑器件的图形符号和字母标注,图形符号在下述双态位逻辑器件连结图或原理图中使用,即表示的双态位逻辑器件图例是一个矩形,竖向放置,矩形上边中间按有不同的几何图形表示不同功能,三角形为逻辑控制用双态位逻辑器件,小矩形为执行用双态位逻辑器件,小矩形中有一个小园为反置型双态位逻辑器件,园为检测用常置位双态位逻辑器件;矩形两边小园为双态位逻辑机构力输入输出点,并注以小写字母″s″、″r″、″d″、″b″、″l″、″z″,并规定:″s″为置位力输入点、″r″复位力输入点,″d″与″b″分别为复位时与置位时脉冲力输出点,″l″与″z″分别为与复位与置位保持同步的力输出点,可以以″p″表示柱头的受力点;双态位逻辑器件以字母″W″表示,″Wt″表示慢动或延时双态位逻辑器件,矩形上方的小几何图形示意双态位逻辑器件的用途或特征,在结构图中表示了柱头的方向和大***置,其在结构图或示意图中使用;
b、双态位逻辑器件间连结和连结表示法,对双态位逻辑器件前后连结时,前级的输出点″d″和后级的″s″之间,如是拉力的则用杆或软绳连结,其方向总是要使器件的受力点受力合理,达不到要求时,要用凸轮、滑轮或平滑软管部件进行力转向,以达到要求,对推力型双态位逻辑器件需要时用推杆或弹子绕性管机构连结,结点的受力方向也要达到受力合理这个要求,对于输出输入均是推力的场合,有时无须连结,连线只表示双态位逻辑器件间的相互关系,规定画原理图或结构示意图时逻辑机构的输入或输出小园点之间用实线连结,即已表示了含有上述连结要求内容,无需再次说明,必要时可在连线上用箭头表示逻辑量传递方向,连结线交叉时,将其中一根实线开断跨接,清楚时也可直接交叉;
c、画原理图,据应用场合的实际需要,配置相应的逻辑器件,根据逻辑传递方向对逻辑器件进行连结,这样,复杂的机械结构图就变成简单清晰的″路″图,可用逻辑分析方法,如用真值表法、时序图分析检查是否符合要求,能否简化;
d、画结构示意图或结构图,在结构示意图中,图形符号只表示双态位逻辑器件图形方向、大***置,不画连结线,根据设想的符合方便操作和安装合理的方案调整整理后可进入机械制造图设计。
8、一种如权利要求1所述的应用方法中的应用装置,其特征在于装置包括有数据输入机构、至少一个判断用的双态位机械逻辑器件或多个双态位机械逻辑器件组成的逻辑机构,至少一个执行机构,它们通过连接机构依次相连接。
9、根据权利要求8所述的应用方法中的应用装置,其特征在于为多台设备轮换运行手动控制装置,由轴套型分度器和数个双态位逻辑器件构成,其中数个双态位逻辑器件按顺序连接,即前级的力输出机构和后级置位端连接,并由轴套分度器轴上的齿作为双态位逻辑器件的柱头压进力,当按压轴套分度器时,双态位逻辑器件的柱头顺序压下,其输出力直接控制设备开停主令开关;或通过双态位逻辑器件去控制设备主令开关,其逻辑器件连接关系为数个逻辑器件按照前级的力输出机构和后级锁定机构首尾连接起来,同时上述的数个逻辑器件力输出机构还与各自控制设备主令开关的逻辑器件置位端连接起来,又与各自前一级的控制设备主令开关的逻辑器件复位端连接起来,最后一个控制设备主令开关的逻辑器件复位端与最前一个逻辑器件的置位端连接起来,另有一用于复位的逻辑器件,其力输出端分别连接各个控制设备主令开关的逻辑器件复位端进行连接。
10、根据权利要求8所述的应用方法中的应用装置,其特征在于为输数装置,其有输数操作机构,将以平面或空间特定点位所代表的数字或信息符号,传送到另一处对应特定的平面或空间的相应点位,该点位安装有逻辑器件,并将所述双态位逻辑器件连结成顺序″与″逻辑关系,即顺序″与″机构,其输出即最后的双态位逻辑器件的力输出机构再和一个用于″检测″并″执行″的双态位逻辑器件对输入数逻辑判断,进行下一步程序操作或通过译码器转换成相应的数据或信息符号,也可直接控制一个机构;上述输数操作机构为按键式如电话机类似的编码按键″0″~″9″、″R″和″#″,顺序“与”逻辑机构的双态位逻辑器件安装在对应的按键之下,可由单个双态位逻辑机构安装于某个按键之下以控制输数装置的工作,上述输数操作机构可以为转轴式有指针、凸块、压杆的轴,指针在刻度板位置可指示压杆在壳内的相应点位,顺序机构的双态位逻辑器件分别安装于需判断或接收的所标注数字对应的压杆下的位置,能接受压杆的力,如输入数据相邻为重码时,第2个起的重码可采用延时双态位逻辑器件代替原双态位逻辑器件。
11、根据权利要求8所述的应用方法中的应用装置,其特征在于为顺序锁,其有与需控制点个数相同的锁单元,各单元由双态位逻辑器件、输数操作机构和壳体支架组成,各单元中有一受操作机构控制的双态位逻辑器件按锁单元顺序和受控设备的开闭操作连接成顺序“与”逻辑结构,每个单元锁有一个或数个执行用双态位逻辑器件安装于所需设备开关把手或门的″开″和″关″部位进行锁闭,分别由顺序“与”逻辑结构各双态位逻辑器件来控制。
12、根据权利要求8所述的应用方法中的应用装置,其特征在于为异地顺序锁,其有与受控点数量相等的单元锁组成一套顺序锁,各单元锁包括输数操作机构、功能不同的双态位逻辑器件、壳架和要控制的设备的状态检测附件;输数操作机构中有可取下的活块操作轴和配置在锁上的刻度板、面板、壳体孔和内轴压杆机构构成,活块操作轴各单元锁共用一个,其由带凸块的操作轴和带凸块即活块的管套组成,操作轴端部为执手,轴上还有垂直固接的指针,另一端有带定位突块园榫,轴上近榫处沿轴表面园周加工有凹槽,管套上凸块的另一端有绕套园周方向向反对称的两组斜槽,每组斜槽中两斜槽中心弧度与刻度板分度弧度相等,管套套置在轴外部,套凸块与轴凸块在同一旋转平面内,轴套之间有定位机构使两凸块之间间隔保持在确定的分度数;内轴压杆机构是轴与压杆垂直固接,轴压杆端有带定位凹口园孔配合操作轴带突块园榫***,轴压杆端***支架轴孔内,另一端与支架或壳板间有弹簧作力封闭,轴上沿园周方向有与分度一致的轴向园孤形槽,配合装设支架上弹子定位机构使内轴压杆定位;壳体壳板上有刻度板、面板,刻度板有园孔,孔边有两个凹口,配合操作机构两凸块进出,两凸块可在面板孔内旋转,壳板有园孔,孔边有多个均匀分布的轴向凹口槽,与刻度板分度一致,操作轴两凸块可进入槽内滑动;操作轴指针、内轴的压杆在同一径向位如均对准刻度板上某一确定数据时,操作轴带突块园榫正好可***内轴有凹口园孔;刻度板园孔边两凹口之间间隔在各单元锁中都不相同,如一个凹口对准刻度0位,则对应第1、2、3、n单元锁刻度板中另一个凹口对准刻度“1”、“2”、“3”、“n”;双态位逻辑器件包括用于操作方式确认、打开状态闭锁用即控制用逻辑器件,装于内轴压杆下对应各设定的数据刻度位,用输数操作机构控制,有设备状态检测和闭锁用逻辑器件配合设备状态检测附件配合安装,当操作设备时如开关阀门的过程通过逻辑机构的检测,则能进行是否闭锁的判断,另外配合活块操作轴的管套斜槽装设的逻辑器件,能控制两凸块间隔,逻辑机构的柱头与操作机构管套上斜槽作用,使管套转动并带动套凸块相对轴凸块正转或反转1分度,使操作机构只能插进下一顺序要操作的单元锁;配合操作轴凹槽装设的逻辑器件,以控制操作轴能否被取下,例如在设备操作未完成时活块操作轴不能取出;取出活块操作轴以后因其凸块间隔变化,只能***下一顺序锁中进入下一顺序锁***操作,所以一般设计为,受控设备在全关闭状态时,活块操作轴在第1单元锁中,设备未开启时或开启未到位时,操作轴不能被取下,设备在全部开启时,操作轴在末级顺序锁中,操作轴不能取出,只有当设备关闭到位时,操作机构才能被取下,操作轴在中间顺序锁中时,设备操作未完成,操作轴不能被取下;以上各双态位逻辑器件并结合受控设备状态变量连结组成一个逻辑程序***;另外可增加输数环节。
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