СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖУЩИМСЯ КРАСКОРАСПЫЛИТЕЛЕМ Российский патент 2004 года по МПК G05B15/02 B25J13/00 

Предлагаемый способ относится к вычислительной технике и автоматике и может найти применение для управления краскораспылителями движущихся плоских изделий произвольной конфигурации в различных отраслях промышленности, в частности в кожевенной, автомобильной.

Известен способ управления движущимся краскораспылителем, например способ, реализованный в устройствах (Авторские свидетельства СССР 253291, МПК G 05 G 1/00, 1967 и 491929, МПК G 05 В 15/02, 1975), заключающиеся в том, что плоский объект перемещают через зону действия N датчиков наличия плоского объекта, зону транспортного запаздывания и зону действия краскораспылителя, при этом считывают информацию с N датчиков наличия плоского объекта в N-канальный блок запоминания и перемещения информации о площади этого объекта, по которому перемещают информацию синхронно с перемещением объекта, а по истечении транспортного запаздывания считывают информацию из блока запоминания и перемещения информации в блок управления подачей краски и включают привод подачи краски.

В первом устройстве блок запоминания и перемещения информации о плоском объекте реализован на электромеханических элементах и поэтому имеет низкую надежность, во втором устройстве - на электронных элементах в виде сдвиговых регистров, количество которых равно количеству датчиков наличия плоского объекта, а емкость каждого регистра равна величине транспортного запаздывания (m). Запоминающее устройство работает по принципу FIFO (первым вошел, первым вышел) и содержит объем памяти М=m•N единиц. Большой объем памяти является недостатком описанного способа.

Известен способ управления движущимся краскораспылителем, реализованный в устройстве (Авторское свидетельство СССР 744454, МПК G 05 В 15/02, 1980) и заключающийся в том, что плоский объект перемещают через зону линейки с N датчиками наличия плоского объекта, расположенную перпендикулярно перемещению объекта, зону транспортного запаздывания и зону перемещения краскораспылителя в поперечном направлении перемещаемого объекта, формирует шаговые импульсы пути с равными интервалами с помощью датчика пути, считывает в каждом шаге информацию с N датчиков наличия плоского объекта, преобразуют полученную информацию в последовательность N импульсов, которую записывают в запоминающее устройство типа FIFO и перемещают эту информацию по запоминающему устройству синхронно с перемещением плоского объекта на величину транспортного запаздывания, а по истечении транспортного запаздывания считывают каждую последовательность N символов с выхода запоминающего устройства, преобразуют ее в N-разрядный параллельный унитарный код в каждом шаге перемещения, записывают в блок управления подачей краски и включают в соответствии с этим кодом привод подачи краски. Этот способ принят за прототип.

Недостатком этого способа является то, что одноканальное запоминающее устройство также имеет большой объем памяти. При величине транспортного запаздывания в m единиц объем памяти М равен M=N•(m+1).

Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения объема памяти запоминающего устройства.

Для этого в способе управления движущимся краскораспылителем, заключающемся в том, что плоский объект перемещают через зону линейки с N датчиками наличия плоского объекта, расположенную перпендикулярно перемещению объекта, зону транспортного запаздывания и зону перемещения краскораспылителя в поперечном направлении перемещаемого объекта, формируют шаговые импульсы пути, считывают в каждом шаге информацию с N датчиков наличия плоского объекта в запоминающее устройство типа FIFO и перемещают эту информацию по запоминающему устройству с помощью шаговых импульсов с датчика пути синхронно с перемещением плоского объекта на величину транспортного запаздывания, а по истечении транспортного запаздывания считывают информацию с выхода запоминающего устройства, сравнивают ее с номером позиции нахождения краскораспылителя и при их равенстве включают в работу привод подачи краски, при этом в процессе считывания информации с N датчиков наличия плоского объекта определяют N-разрядные унитарные позиционные коды двух координат контура плоского объекта в соответствующем сечении, преобразуют их в К-разрядные двоичные коды и записывают в запоминающее устройство, причем значение К меньше значения N, а по истечении транспортного запаздывания К-разрядные двоичные коды с выхода запоминающего устройства сравнивают с К-разрядными двоичными кодами позиции нахождения краскораспылителя.

При этом при движении краскораспылителя в прямом направлении привод подачи краски включают при совпадении кода его позиции нахождения со считанным из запоминающего устройства кодом первой координаты контура перемещаемого объекта и выключают при совпадении со считанным из запоминающего устройства кодом второй координаты контура объекта, а при движении краскораспылителя в обратном направлении привод подачи краски включают при совпадении кода его позиции нахождения с кодом второй координаты объекта и выключают при совпадении кода его позиции нахождения с кодом первой координаты контура.

Определение N-разрядного унитарного позиционного кода двух координат контура плоского объекта осуществляют путем поочередной оценки состояния датчиков наличия объекта в прямом направлении вдоль линейки с датчиками для одной координаты контура и одновременно в обратном направлении дня второй координаты контура, при этом в каждом случае формируют сигнал от первого сработавшего датчика наличия плоского объекта с запретом сигналов с остальных последующих датчиков наличия плоского объекта.

На фиг. 1 представлена структурная схема способа, на фиг.2 - схема определения N-разрядного унитарного позиционного кода двух координат контура плоского объекта и преобразования N-разрядного унитарного позиционного кода в К-разрядный двоичный код.

На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - струнный транспортер, 2 - линейка с датчиками 3 наличия плоского объекта, расположенная перпендикулярно перемещению объекта, 5 - перемещаемый объект. В качестве датчиков 3 используются, например, фотодатчики с осветителем 4, 6 - краскораспылитель, 7 - датчик шаговых импульсов, 8 - триггер, 9 - блок управления приводом краскораспылителя, 10 - блок формирования К-разрядных двоичных кодов позиции нахождения краскораспылителя, 11, 12 - блоки определения N-разрядного унитарного позиционного кода двух координат контура движущегося объекта в каждом сечении; 13, 14 - преобразователи N-разрядного унитарного позиционного кода в К-разрядный двоичный код для соответствующих двух координат контура x₁ и х₂; 15₁-15_к, 16₁-16_к - сдвиговые регистры запоминающего устройства 17 типа FIFO для запоминания и перемещения К-разрядных двоичных кодов координат контура объекта, 18 - блок управления приводом подачи краски; 11₁-11₁₁, 12₁-12₁₁ - логические схемы И, N - количество датчиков наличия плоского объекта, 2 m - емкость каждого сдвигового регистра в запоминающем устройстве 17, численно равная величине транспортного запаздывания и выражающая количество шаговых сигналов с датчика перемещения 7; x₁ и х₂, у - К-разрядные двоичные коды соответственно первой и второй координаты контура и позиции нахождения краскораспылителя.

Управление движущимся краскораспылителем по данному способу осуществляется следующим образом. Плоский объект 5 перемещают струнным транспортером 1 под линейкой 2 с датчиками 3 наличия объекта и с помощью сигналов с датчика перемещения 7 периодически записывают в первые разряды сдвиговых регистров 15₁-15_к, 16₁-16_к, запоминающего устройства 17 К-разрядные двоичные коды двух координат контура объекта в каждом сечении, а предыдущие сдвигают на один разряд (по схеме вправо). К-разрядные двоичные коды двух координат контура объекта получают путем преобразования N сигналов с датчиков 3 линейки 2 в N разрядный унитарный позиционный код каждой координаты контура в блоках определения координат 11 и 12 и последующего преобразования N-разрядных унитарных позиционных кодов координат контура в К-разрядные двоичные коды в блоках 13, 14.

Сигналы с датчика перемещения 7 также поступают на С-вход триггера 8, который с каждым входным сигналом меняет свое состояние и управляет через блок управления 9 приводом движения краскораспылителя 6 в прямом и обратном направлении. Одновременно триггер 8 управляет блоком управления 18 подачи краски, каждый раз менял последовательность подключения кодов координат контура (x₁, x₂). При появлении плоского объекта 5 в зоне действия краскораспылителя 6 на выходах запоминающего устройства 17 формируются К-разрядные коды первых двух координат контура объекта (x₁, х₂). И если краскораспылитель 6 движется в прямом направлении, то при совпадении его кода позиции у с кодом х₁ включится подача краски (сигнал z), а при совпадении с кодом х₂ выключится подача краски. При обратном движении краскораспылителя подача краски включится при совпадении кодов у и х₂, а выключится при совпадении кодов у и х₁.

Определение N-разрядных унитарных позиционных кодов координат контура объекта в каждом сечении осуществляют путем поочередной оценки состояния датчиков наличия объекта в прямом и обратном направлениях вдоль линейки с датчиками, формируют в каждом случае сигнал от первого сработавшего датчика наличия объекта с запретом сигналов с остальных последующих датчиков. Описанные действия для одной координаты реализуются схемами И (11₁-11₁₁), для второй координаты - схемами И (12₁-12₁₁), приведенными на фиг.2. Ниже в таблице приведены примеры результатов определения N-разрядных унитарных позиционных кодов первой и второй координат плоского объекта, соответствующие им К-разрядные двоичные коды и последовательность включения/выключения подачи краски в краскораспылитель. Здесь N=7, K=4.

Определение N-разрядных кодов двух координат контура объекта и преобразование их в К-разрядные двоичные коды перед записью в запоминающее устройство позволяет значительно сократить объем запоминающего устройства. И чем больше N, тем больше выигрыш. Так при N=32 и при транспортном запаздывании m=20 объем памяти запоминающего устройства равен (в битах):
M=N•(m+1)=32•21=672 - для прототипа
М=(log₂N)(m=5•20=100 - для предлагаемого способа.

При N= 64 и m=20 объем памяти запоминающего устройства равен 1344 для прототипа и 120 для предлагаемого способа.

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может найти применение для управления краскораспылителями движущихся плоских изделий произвольной конфигурации в различных отраслях промышленности, в частности в кожевенной, автомобильной и т.д. Технический результат заключается в сокращении объема памяти запоминающего устройства. Способ заключается в том, что плоский объект перемещают через зону линейки с N датчиками наличия плоского объекта, расположенную перпендикулярно перемещению объекта, зону транспортного запаздывания и зону перемещения краскораспылителя, формируют шаговые импульсы пути, считывают в каждом шаге информацию с N датчиков наличия плоского объекта, определяют N-разрядные унитарные позиционные коды двух координат контура плоского объекта в соответствующем сечении, преобразуют их в К-разрядные двоичные коды и записывают в запоминающее устройство, а по истечении транспортного запаздывания К-разрядные двоичные коды сравнивают с К-разрядными двоичными кодами позиции нахождения краскораспылителя, при этом при движении краскораспылителя в прямом направлении привод подачи краски включают при совпадении его кода с кодом второй координаты, а при обратном направлении движения краскораспылителя привод подачи краски включают и выключают в обратной последовательности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ управления движущимся краскораспылителем, заключающийся в том, что плоский объект перемещают через зону линейки с N датчиками наличия плоского объекта, расположенную перпендикулярно перемещению объекта, зону транспортного запаздывания и зону перемещения краскораспылителя в поперечном направлении относительно перемещаемого объекта, формируют шаговые импульсы пути с равными интервалами с помощью датчика пути, считывают в каждом шаге информацию с датчиков наличия плоского объекта в запоминающее устройство типа FIFO и перемещают эту информацию по запоминающему устройству с помощью шаговых импульсов с датчика пути синхронно с перемещением плоского объекта на величину транспортного запаздывания, по истечении которого считывают информацию с выхода запоминающего устройства, сравнивают ее с информацией о позиции нахождения краскораспылителя и при их равенстве включают в работу привод подачи краски, отличающийся тем, что используют сформированные шаговые импульсы пути для управления изменением направления движения краскораспылителя, в процессе считывания информации с N датчиков наличия плоского объекта определяют N-разрядные унитарные позиционные коды двух координат контура плоского объекта в соответствующем сечении, преобразуют их в К-разрядные двоичные коды и записывают их в запоминающее устройство, а по истечении транспортного запаздывания К-разрядные коды на выходе запоминающего устройства сравнивают с К-разрядным кодом позиции нахождения краскораспылителя, при совпадении которых соответственно включают и выключают привод подачи краски, при этом при движении краскораспылителя в прямом направлении привод подачи краски включают при совпадении кода его позиции нахождения с кодом первой координаты контура перемещаемого объекта и выключают при совпадении с кодом второй координаты контура, а при движении краскораспылителя в обратном направлении привод подачи краски включают при совпадении кода его позиции нахождения с кодом второй координаты контура объекта и выключают при совпадении с кодом первой координаты контура объекта.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение N-разрядного унитарного позиционного кода двух координат контура плоского объекта осуществляют путем поочередной оценки состояния датчиков наличия объекта в прямом направлении вдоль линейки с датчиками для одной координаты контура и одновременно в обратном направлении для второй координаты контура, при этом в каждом случае формируют сигнал от первого сработавшего датчика наличия объекта с запретом сигналов с остальных последующих датчиков наличия плоского объекта.