PL153390B1 - Controller,especially for automated sorting of elements - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA URZĄD PATENTOWY RP REPUBLIC POLAND OFFICE PATENT RP OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 153390 Int. Cl.⁵ G01R 31/18 B07C 5/344 f”'TElHIA cUhna153390 Int. Cl. ⁵ G01R 31/18 B07C 5/344 f ”'TElHIA CHAIN Patent dodatkowy do patentu nr--- Zgłoszono: 86 12 18 /P. 263072/ Pierwszeństwo —— Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 01 Opis patentowy opublikowano: 1991 10 31 Additional patent to patent no. --- Reported: 86 12 18 / P. 263072 / Priority —— Application announced: 88 09 01 Patent description published: 1991 10 31 Twórca wynnlazku: Creator of Wynnlazku: Jarosław Harasimowicz Jarosław Harasimowicz r r

Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa /Polska/The holder of the patent: Warsaw University of Technology, Warsaw / Poland /

STEROWIK, ZWŁASZCZA 00 AUTOMATYCZNEGO SORTOWNIA ELEMENTÓWCONTROLLER, ESPECIALLY 00 AUTOMATIC ELEMENT SORTING

Przedmiotem wynalazku jest sterownik, zwłaszcza do automatycznego sortowania elementów w automatach kontrolno-pomiarowych, w których wynik pomiaru często podawany w postaci sygnału świetlnego jest również wykorzystywany jako sygnał sterujący zadziałanemm zespołów wykonawczych rozdzielających badane elementy na grupy według wybranych cech fizycznych·The subject of the invention is a controller, especially for automatic sorting of elements in control and measurement machines, in which the measurement result is often given in the form of a light signal is also used as a signal controlling the operation of actuators separating the tested elements into groups according to selected physical characteristics.

Znane jest rozwiązanie, w którym sterownik zbudowany jest z przekaźników elektromagnetycznych wyposażonych w zestawy styków stale zwartych i rozwartych współpracujących z elektrostykowym czujnikimm pomiarowym· W czasie pornmaru, gdy marzony element nie mieści się w założonych granicach tolerancji odpowiadających odległości między nastawnymi kontaktami, pomiędzy którymi usytuowany jest elektrostyk czujnika, następuje zwarcie w jednym ze skrajnych położeń kontaktów stykowych 1 włączenie za pomocą styków stale zwartych i rozwartych przekaźników, cewek elektrmmagnisóo, które powodują włączenie sygnaalzacji świetlnej . i/lub zadziałanie elementów wykonawczych, za pomocą których następuje rozdzielenie elementów mierzonych do rdpowOednich magazynków·There is a known solution in which the controller is made of electromagnetic relays equipped with sets of permanently closed and open contacts cooperating with an electrostatic contact and measuring sensor. During pornmar, when the dream element does not fall within the assumed tolerance limits corresponding to the distance between the adjustable contacts between which it is located. sensor electrostatic, there is a short circuit in one of the extreme positions of the contact contacts 1 switching on by means of permanently closed and open contacts relays, electromagnetic coils, which turn on the light signaling. and / or actuation of the actuators which separate the measured elements into the respective magazines.

Najczęściej stosowane są przekaźnik! dwuprogowe, trzygrupowe, to znaczy takie, które sterują tozdziaiθm elementów na trzy grupy, na grupę elementów mieszczących się w granicach tolerancji, na grupę elementów nie osiągających dolnej granicy tolerancji i na grupę elementów przekraczających górną granicę tolerancji· W przypadku konieczności ustalenia więcej niż dwóch progowych wartości, według których następuje rozdział elementów na poszczególne grupy niezbędne jest zwiększenie liczby przekaźników jak również zwiększenie liczby styków na każdym przekaźniku, co pociąga za sobą wzrost mocy potrzebnej do ich zasilania, a także zmniejsza niezawodność układu ze względu na mechaniczny charakter jego pracy związany ze zjawiskeem drgań 1 wypalaniem się styków w elementach połączeniowych·The most common are the relay! two-threshold, three-group, i.e. those that control the interaction of elements into three groups, on a group of elements within the tolerance limits, on a group of elements not reaching the lower tolerance limit and on a group of elements exceeding the upper tolerance limit. values according to which elements are divided into individual groups, it is necessary to increase the number of relays as well as increase the number of contacts on each relay, which entails an increase in the power needed to supply them, and also reduces the reliability of the system due to the mechanical nature of its operation related to the phenomenon vibrations and burnout of contacts in connecting elements

153 390153 390

153 390153 390

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 106 175 układ pomiarowy 1 sterujący segregatora rezystorów przeznaczony do podziału rezystorów na grupy rezystancci w technologicznym procesie produukci· Układ zawiera mostek prądu stałego równoważony za pomocą tranzystorów włączających rezystory gałęzi mootka. Sterowanie tranzystorów odbywa się za pośrednictwem przerzutnkków spełniających równocześnie rolę pamięci· Ponadto układ zawiera generator impulsów narzucający takt równowwżenia Wyjście generatora połączone jest z jednym z wejść bramki wzramannacza napięcia wyjściowego moska· a do innego z wejść tej bramki doprowadzony jest poprzez przerzutnik Scł^f^m^ta sygnał z obwodu sterowania· Wyyście przerzutnika Schunmita jest połęczone poprzez układ skracajęcy impuls z wejściami kasujęcymi przerzutników włąnzajęcynh tranzystory zmieniajęce równowagę Przerzutniki sę kolejno przestawiane aż do momotu przekroczenia równowagi mootka, kiedy to zmiana sygnału wyjściowego wzmmcciacza mootka powoduje zamkkięcie bramki tego wzmaciacza.A measuring system and a resistor binder control are known from the Polish patent specification No. 106 175, designed to divide the resistors into resistance groups in the technological production process. The system includes a DC bridge balanced by transistors switching on the resistors of the mootka branch. The transistors are controlled by means of flip-flops that also function as a memory. Moreover, the system includes a pulse generator that imposes an equilibrium tact. The generator output is connected to one of the gate's inputs, which means the output voltage of the mosque, and to the other of the gate's inputs it is fed through the switch Scł ^ f ^ m ^ this signal from the control circuit · The output of the Schunmit trigger is connected through a circuit shortening the impulse with the flip-flop canceling inputs. The transistors changing the balance.

Wadę tego rozwięzania jest stosowanie układu mostkowego i wynikające stęd trudności w technicznej realizacji procesu jego r^ówn^i^^^i^^^a powodujące znaczną kommlikację układową·The disadvantage of this solution is the use of the bridge system and the resulting difficulties in the technical implementation of the process of its r ^ i ^^^ and ^^^ and resulting in significant systemic complications ·

Istota wynalazku polega na tym, że sterownik zbudowany jest na przerzut;nikach typu D, których wyyścia połączone są z wejściami elementów koιπiinacyjiynh NIE - LUB tak, że wyyście zanegowane każdego przerzutnika połączone jest z jednym wejściem jednego elementu koi^mir^^^^;|nego NIE - LUB· podczas gdy drugie wejście tego elementu połączone jest z wyjściem prostym następnego kolejnego przerzu^ika· natomiast wejścia taktujące tych przerzutników połączone są ze sobą· a poprzez element komiinacyJny NIE z włączni-keem impulsowego układu mijnhninznego związanego z zespołem sterujccym cyklem pomiarowym· zaś do wejść 0 przerzut niów doprowadzony jest sygnał cyfrowy· będący nośnikiem ^formaac! o wyniku pomiaru cech fizycznych charakteryzujących badane elementy.The essence of the invention consists in the fact that the controller is built on a D-type flip-flop whose outputs are connected to the inputs of koιπiinacyjiynh elements NO - OR so that the inverse output of each flip-flop is connected to one input of one koi ^ mir ^^^^; | nie - OR, while the second input of this element is connected with the straight output of the next next flip-flop, while the timing inputs of these flip-flops are connected with each other, and through the switching element NOT with the switch-on of the impulse passing circuit associated with the cycle control unit measurement · and to the inputs of 0 switches a digital signal is supplied · which is a carrier of ^ formaac! o the result of measuring the physical characteristics of the tested elements.

Rozwwązanie według wynalazku ummoliwia ustalenie dowiSiej liczby wartości progowych stanowiących kryterium· według którego dokonuje się rozdziału mierzonych elementów na grupy i to przy zastosowaniu typowych i powtarzających się elementów elektsonncznych o niewielkiej liczbie· co znacznie zwiększa niezawodność układu· zwłaszcza w porównaniu ze znanymi rozwiązaniami mecchańcznymi· a także pozwala na zasilanie układu niskim ^^p^ęce^m na poziomie TTL.The solution according to the invention makes it possible to determine a smaller number of threshold values, which constitute the criterion according to which the separation of the measured elements into groups is made, using typical and repeating electsonic elements with a small number, which significantly increases the reliability of the system, especially in comparison with known mechanical solutions. also allows to power the circuit with low ^^ p ^ ęce ^ m at TTL level.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ideowy układu sterownika.The subject of the invention is shown in the embodiment on the drawing which shows a schematic diagram of the controller system.

Sterownik zbudowany jest z przerzutnkków Pl, P2, ···, Pn-1, Pn, typu D, których ilość zależna je6t od wymmganej liczby wartości progowych mierzonego parane ru, według których następuje rozdział mierzonych elementów· Weeścia zerujące R wszystkich przerzutnkków są połączone ze sobą 1 z wyjściem układu US generującego w momenie włączania zasilania Impuls ustalający stan przerzutników· Weeścia taktujące T wszystkich przerzutnkków są połączone ze sobą i za ^średni^wem elementu ksmiinacyjijgs NIE B z włączni-keem W1 mechaninzijgs układu impulsowego związanego z zespołem krzywkowym, który steruje cyklem pomiarowym urządzenia.The controller is made of Pl, P2, ···, Pn-1, Pn, D-type gears, the number of which depends on the required number of threshold values of the measured parane, according to which the measured elements are separated. The reset inputs R of all the gears are connected to with each other 1 with the output of the US generating system at the moment of switching on the power supply Pulse determining the state of the flip-flops · The timing inputs T of all the gears are connected to each other and behind the mean of the Xmiinacyjijgs NO B element with the switch on W1 of the mechaninzijgs of the impulse system associated with the cam assembly measuring cycle of the device.

Na ^^eścia D przerzutnkków stanowiących ^^eścia sterownika podawane są sygnały cyfrowe zawierające informację o wyniku pomiaru· Do wyjść przerzutnkków dołączone są weeścia elementów komiinacyjnych NIE - LUB BI, B2, ···, Bn-1, Bn i to tak, że jedno wceście każdego elementu kommiiacyjnego NIE-I połączone jest z zanegowanym wyjściem poprzedniego przerzutnika, a drugie wceście tego elementu połączone jest z wyjściem prostym następnego przerzutnika, zaś drugie w^yście ostatniego elementu ksmiinacyjijgo Bn połączone jest z masą układu· Do wyjść elementów ksmiinacyjiynh NIE-I BI, B2, ···· Bn-1, Bn dołączone są poprzez rezystory Rl, R2_f ···,On ^^ D inputs of the gears constituting ^^ inputs of the controller, digital signals containing information about the result of the measurement are sent. one in the row of each communication element NO-I is connected with the negated output of the previous flip-flop, and the second in this element is connected with the straight output of the next flip-flop, and the other in the output of the last accounting element Bn is connected with the mass of the system. I BI, B2, ···· Bn-1, Bn are connected via resistors Rl, R2 _f ···,

Rn-1, Rn bazy tranzystorów Tl, T2, ··· Tn-1, Tn, których emitery połączone są z cewkami Ll,Rn-1, Rn of the bases of the transistors Tl, T2, ··· Tn-1, Tn, the emitters of which are connected to the coils Ll,

L2, ···, Ln-1, Ln jlektsimagnesów sterujęcych otwarciem lub zamknięciem odpowiednich magazynków·L2, ···, Ln-1, Ln jlektsimagnets controlling the opening or closing of the respective magazines

Pommar wielkości fizycznej charakteryzującej badany element polega na przetworzeniu jej na sygnał elektryczny - napięciowy sygnał analogowy, który podawany jest na wejścia komp^atorów· Na drugie wejścia k^p^atorów podaje się napięcia odniesienia, które ustala się na poziomach sUpowiadająnynh kolejno zmieniającym się wartsśnSoi progowym wybranym z zakresu wartości mierzonej wielkości· Gdy nastąpi zrównanie się mierzonego napięcia z napięciem odniesienia, na wyjściu komp^stona pojawi się sygnał reprezentujący jedynkę logiczną·The value of the physical quantity that characterizes the tested element consists in converting it into an electrical signal - a voltage analog signal, which is fed to the inputs of the compressors. The reference voltage is given to the second inputs of the components, which are set at levels corresponding to the successively changing values of selected from the value range of the measured quantity. When the measured voltage equalizes with the reference voltage, a signal representing logical one appears on the output of the comp.

153 390153 390

Sygnały z komparatorów podawane są na wejściu D prze rzutników· Sygnały z wejść D przerzutników przepisywane są na ich wyjścia po podaniu na wejścia taktujące tych przerzutnkków sygnału wyzwarającego, informującego o dokonaniu pomiaru·The signals from the comparators are fed to the D input of the flip-flops. The signals from the D inputs of the flip-flops are transcribed to their outputs after applying a trigger signal to the timing inputs of these flip-flops, informing about the measurement.

W stanie początkowym, po włączeniu zasilania, na wyjściach prostych Q przerzutników jest zero logiczne, a na wyjściach zanegowanych Q jedynka logiczna. Informacja o przekroczeniu kolejnych progów w postaci jedynki logicznej podawanej na kolejne wejścia' O przerzutnkków powoduje przepisanie jej za pomocą impulsu taktującego na ich wyjścia proste Q« W efekcie nastąpi zmiana stanu na obu wyjściach Q i Q tych przerzutników· Na wyjściach prostych pojawi się jedynka logiczna a na wyjściach zanegowanych zero logiczne· Dzieje się tak do mommetu, gdy na wejście kolejnego przerzutnika podane będzie zero logiczne, co świadczyć będzie o nieprzekroczeniu tego określonego progu· Stan, w którym w czasie pomiaru danego elementu, na wyjściu zanegowanym poprzedniego przerzutnika będzie zero logiczne i na wyjściu prostym następnego przerzutnika też będzie zero logiczne, spowoduje poprzez przypisany temu przerzutnikowi element kombinacyjny NIE - LUB, pojawienie się na wyjściu tego elementu jedynki logicznej będącej po wzmoocnsniu sygnału inicjującim zadziałanie elementów wykonawczych otwierających odpowiedni pojemnik·In the initial state, after switching the supply on, there is a logical zero on the straight outputs of Q flip-flops, and logical one on the inverted outputs. Information about the crossing of successive thresholds in the form of a logical one sent to successive inputs' O of the gears causes it to be rewritten with a clock pulse on their straight outputs Q «As a result, there will be a change of state on both Q and Q outputs of these flip-flops · Logical one will appear on straight outputs a logical zero on the negated outputs This happens to the mommet when a logical zero is given to the input of the next flip-flop, which means that this specified threshold is not exceeded State in which, during the measurement of a given element, at the negated output of the previous flip-flop, there will be a logical zero and the straight output of the next flip-flop will also be a logical zero, it will cause the NO-OR combination element assigned to this flip-flop, the appearance of logical 1 on the output of this element, which is after the amplification of the signal initiating the actuation of the actuators opening the appropriate container

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Sterownik, zwłaszcza do automatycznego sortowania elementów za pomocą mechanicznych zespołów wykonawczych realizujących rozdzielanie elementów na grupy, wyposażony w prze rzutniki i elementy logiczne, znamienny tym, że wyjścia przerzutnkków /Pl, P2, ···, Pn-1, Pn/ typu D połączone są z wejściami elementów komi>inacyjtych NIE - LUB /BI, B2, ···, Bn-1, Bn/ tak, że wyjście zanegowane każdego przerzutnika połączone jest z jednym wejściem jednego elementu iomiinacyjtego NIE - LUB, podczas gdy drugie wejście tego elementu połączone jest z wyjściem prostym następnego kolejnego przerzutnika, natomiast wejścia taktujące /T/ tych przerzutnkóów połączone są ze sobą, a poprzez element koiiinacyjny NIE /B/ z włącznikiem /Wl/ Impulsowego układu mechanicznego związanego z zespołem sterujccym cyklem pomiarowym, zaś do wejść D przerzutnkków doprowadzony jest sygnał cyfrowy będący nośnikiem informacji o wyniku pomiaru cech fizycznych charakteryzujących badane elementy, przy czym wyjścia elementów kombinacyjnych NIE - LUB /BI, B2, ···, Bn-1, Bn/ sterują zespołami wykonawczymi rozdzielającymi badane elementy na grupy.The controller, in particular for automatic sorting of elements by means of mechanical actuators realizing the separation of elements into groups, equipped with projectors and logic elements, characterized in that the outputs of the gear / Pl, P2, ···, Pn-1, Pn / D type connected are with inputs of the input elements NO - OR / BI, B2, ···, Bn-1, Bn / so that the inverse output of each flip-flop is connected to one input of one input element NO - OR, while the other input of this element is connected to the straight output of the next next trigger, while the clock inputs / T / of these gears are connected with each other, and through the co-linking element NO / B / with the / Wl / Pulse mechanical system associated with the control unit of the measurement cycle, and to the D inputs of the gears a digital signal is supplied, carrying information about the result of the measurement of physical features characterizing the tested elements, the outputs of the elements being combined ACTION NO - OR / BI, B2, ···, Bn-1, Bn / control the executive teams dividing the tested elements into groups. 153 390153 390 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies Cena 3000 złPrice: PLN 3,000