Устройство для управления поперечной резкой ленты стекла Советский патент 1987 года по МПК C03B33/02 

f5

20

Изобретение относится к стеколь- . ой промьшленности и может быть исользовано на заводах строительного и технического стекла для производства листового стекла, а конкретно 5 относится к автоматизации процессов поперечной резки стекла.

Цель изобретения - повьшение точности управления.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 -блок-схема ыполнения блока управления; на иг.3 - блок-схема программного блока; на фиг.4-блок-схемы выполнения блока формирования импульсов, пребразователя импульсов и задатчика.

Устройство содержит режущую головку 1, установленную с возможностью перемещения по направляющей 2, расположенной над лентой стекла 3, выключатель 4 исходного прложения режущей головки 1, переключатель 5 направления хода режущей головки 1, блок 6 управления двигателем 7 по- 25 столикого тока, датчик 8 перемещения ленты 3 стекла, блок 9 формирования импульсов, программный блок 10, первый ключ 11 прямоугольньге импульсов, преобразователь 12 импульсов, задат- у. чик 13, элемент 14 сравнения, второй ключ 15, (аналоговьий) третий (аналоговый) ключ 16, управляемый выпрямитель 17.

Блок 6 управления двигателем со- держит одновибраторы 18 -21, схемы И-НЕ 22 и 23, триггер 24, инвертор 25, усилительный элемент 26, аналоговый ключ 27, реле 28, диод 29, переменный резистор 30.40

Программный блок 10 содержит счетчики импульсов 31 - 34, дешифраторы 35-33, переключатели 39- 42, элемент И-НЕ 43 одновибратор 44, триггеры 45 и 46, усилительные элементы 5 47 и 48, инверторы 49 и 50, элемент задержки 51. Программное устройство предназначено для считывания импульсов, поступающих с датчика 8, и выдачи сигнала на ключ 11 прямоуголь- 50 ных импульсов.

Задатчик 13 содержит операционные усилителя 52 - 55, резисторы 56 - 61, переменный резистор 62, конден- саторы 63 и 64. 55

Блок 9 формирования импульсов содержит элемент И-НЕ 65, инвертор 66, диод 67, конденсатор 68, резисторы 69 и 70.

5

0

5 .

0

5 0

5

Преобразователь имттульсов 12 представляет собой операционный усилитель 71, охвачеиньй емкостной обратной связью посредством конденсатора 72 и резисторов 73 и 74.

Устройство работает следующим образом.

В программном блоке 10 устанавливается необходимая длина нарезаемых листов. Имп.ульсы с датчика 8 перемещения ленты стекла, вырабатывающего на каждую единицу длины перемещения ленты электрический импульс напряжения, поступают на. блок 9 формирования импульсов и программный блок 10.

Блок 9 фор мирования импульсов преобразовывает поступающие импульсы в импульсы определенной длительности независимо от их частоты. Затем эти импульсы поступают на вход ключа I1 прямоугольных импульсов и на преобразователь 12 импульсов, который, в свою очередь, преобразовывает прямоугольные импульсы определенной длительности в аналоговое напряжение. Величина аналогового напряжения строго пропорциональна частоте импульсов, поступающих на вход преоб- разова Ьеля 12 импульсов.

После считьшания программным блоком 10 определенного количества импульсов, соответствуюпщх заданной длине листа, на вход ключа I прямоугольных импульсов nocTjrnaeT отпирающий сигнал. Ключ 11 отпирае.тся, подавая сфо рмированные импульсы определенной длительности на вход Задатчика 13, который преобразует эти импульсы в плавно нарастающее напряжение. Крутизна непрерывно нарастающего напряжения зависит от частоты прямоугольных импульсов определенной длительности.

Нарастающее напряжение с задатчика 13 поступает на один из входов элемента 14 сравнения и на аналоговый ключ 15, а на второй вход элемента 14 с равнения подается аналоговое напряжение с преобразователя 2 импульсов, пропорхщональное скорости ленты 3 стекла.

Когда уровни напряжений на входах элемента 14 сравнения разные, на его прямом входе присутствует запрещающий сигнал, а.на инверсном выходе - разрешающий сигнал, который открывает аналоговый ключ 15.

Таким образом, после отпирания ключа 1 1 прямоу1 ольных импульсов с выхода задатчика 13 начинает нарастать напряжение, которое через открытый ключ 15 поступает на блок 6 управления, а с него - на управляе- мьй выпрямитель 17,

Так как скорость исполнительного двигателя 7 режзпцей головки 1 пропорциональна управляющему напряжению поступающему на вход управляемого выпрямителя 17, то после открывания ключа 11 двигатель 7 начинает разгонять режущую головку 1 с ускорением, пропорциональньш скорости движения ленты.

При достижении нарастающего напряжения с задатчика 13, равного напряжению, поступающему с преобразователя 12 импульсов, выходные сигналы элемейта 14 сравнения меняются на обратные и аналоговьй ключ 15 запирается, а аналоговый ключ 16 отпирается, вследствие чего на блок 6 управления управляющее напряжение поступает не с задатчика 13, ас преобразователя 12 импульсов. Двигатель 7 начинает перемещать режущую головку 1 с постоянной скоростью VP, равной

V Р sine

где - скорость натягивания ленты : стекла 3;

U - угол установки направляющей 2 относительно перпендикулярного направления к ленте 3 стекла.

Если из;4енится скорость вытягивания ленты 3 стекла, изменится крутизна нарастающего напряжения с задатчика 13 интенсивности и изменится ускорение разгона двигателя 7 режу- щей головки 1, точка же выхода режущей головки 1 на постоянную скорость останется прежней. При достижении режущей головки 1 противоположного конца направляющей 2 срабатьшает пе- реключатель 5 направления хода и выдает сигнал на блок 6 управления. В результате чего меняется полярность управляющего напряжения на обратную, происходит торможение двигателя 7 и его реверс. Режущая головка 1 возвращается в исходное положение. Остановка режущей головки 1 осуществляется по команде от конечного выключа

теля 4 исходпого положения нл блок

6управления.

Блок управления двигателем 6 работает следующим образом.

По команде программного устройства 10 через аналоговьй ключ 15 подается на вход аналоговьй сигнал. А так как в исходном состоянии на втором выходе триггера 24 присутствует логическая 1, поступающая на другой вход аналогового ключа 27, то аналоговьй ключ 27 пропускает сигнал, которьй этим через контакты реле 28 поступает на вход управляемого вы- прямителя 17.

В результате этого двигатель 7 начинает вращаться в прямом направлении, производя перемещение режущей головки 1. Дойдя до конечного положения, режущая головка 1 воздействует на переключатель 5 и на его выходе появляется сигнал логической 1, который поступает на вход одновибра- тора 18. В результате этого на выходе одновибратора 19 генерируется нулевой импульс, переключающий триггер 24. На втором выходе триггера 24 появляется логический о, проступающий на первый вход аналогового ключа 27. Аналоговьй ключ 27 запирается и запирает аналоговый сигнал. На первом выходе триггера 24 появляется сигнал логической- 1, которьй включает реле 28. Реле 28 переключает свои контакты и сигнал, поступающий на управляемьй выпрямитель 17, меняется на противоположньй. Двигатель

7режущей головки 1 затормаживается и начинает вращаться в противоположную сторону. Режущая головка 1 возвращается назад. В это время программное устройство ГО дает запрет на подачу аналогового сигнала и он становится равным нулю.

Дойдя до выключателя 4 исходного положения, режущая головка I воздействует на него и на его выходе появляется сигнал логической 1, которьй поступает на вход одновибрато- ра 20 . В результате этого на выходе одновибратора 21 появляется сигнал, переключающий триггер 24 в первоначальное состояние, реле 28 отключается. На первом входе аналогового ключа появляется логическая единица, однако аналоговьй сигнал уже отсут- . ствует. Двигатель 7 останавливается.

схема пртзецека в исходное состояние и готова к следующему циклу.

Выходные сигналы с выключателей 4 и 5 проходят через цепь двух одно- вибраторов 18 (20) и 19 (21) и элемент И-НЕ 22 (23). Такая схема включения выполнена с той целью, чтобы при прохождении режущей головкой 4 конечных включателей 4 и 5 в прямом и в обратном направлениях получался лишь один импульсный сигнал на вход триггера. Это делает схему помехоза- щищенной.

Программный блок работает следую- пщм образом.

Поступающие импульсы с датчика 8 перемещения подаются на четырехразрядный счетчик, выполненный на счетчиках импульсов 31 - 34 и считываются в двоичном коде. С помощью дешифраторов 35 - 38 количество импульсов преобразуется в десятичный код. Переключателями 39 - 42 устанавливается заранее заданньй размер отрезае мого листа, выраженный в мм. Размер мерного колеса датчика 8 подобран такой величины, что через каждый мм длины окружности мерного колеса датчиком 8 вьадается один импульс. Поэтому каждый считываемый импульс соот ветствует одному мм отмеряемого листа.

Когда в процессе считьшания на выходных дешифраторов 35 - 38, .коммутируемых переключателями 39 - 42, появляются сигналы, то на выходе элемента И-НЕ 43 появляется логическая 1. Смена состояния элемента 43 с о на 1 вызывает появление На выходе одновибратора 44 нулевого импульса определенной длительности.

Образованньш импульсньй сигнал переключает триггер 45 в нулевое состояние. В результате усилительный элемент 47 переходит в нулевое со- стсЗяние, открывая ключ I 1 прямоугольных импульсов.

Одновременно нулевой импульс с одновибратора 44 поступает на установочные входы счетчиков 31 - 34 и сбрасывает их в нулевое состояние. Производится отсчет нового листа.

Этот же нулевой импульс с одно- вибратора 44 переключает триггер 46 в единичное состояние. Полученный единичный уровень потенциала задерживается на время, определяемое элементом задержки 51, а затем поступает

965226

на триггер 45 и переп1 д1Г o,j j R единичное состояние, отключ, ;я ключ I 1 прямоугольных импульсов. Время задержки сигнала до.пжно быть не меньше

5 времени хода режущей головки 1 в прямом направлении.

Задатчик 13 работает следующим образом.

На вход задатчика 13 поступают

10 прямоугольные импульсы определенной длительности. Интегратор, выполненный на операционном усилителе 52 и охваченный емкостной обратной связью, преобразует эти импульсы в аналогоJ5 вый непрерывный сигнал, величина которого пропорциональна только частоте входных импульсов. Затем аналоговый сигнал поступает на вход усилителя 53, где он усиливается и инвер20 тируется.

Для получения требуемого диапазона развертки задатчика 13 установлен .усилитель 54, предназначенный, для усиления напряжения, поступающего на

25 вход интегратора, выполненного на операционном усилителе 55. Напряже- ние, которое поступает на вход усилителя 55, ограничивается и плавно регулируется резистором 62. Это не- 30 обходимо для плавной регулировки времени отработки задатчика. Время интегрирования определяется постоянной времени Т, равной произведению величины сопротивления резистора 60 и

35 емкости конденсатора 64, и величиной сигнала, поступающего на вход усилителя 55. Вся система охватывается жесткой отрицательной обратной связью через резистор 61 с коэффициентом

40 передачи, равным единице. Когда в процессе интегрирования выходное напряжение задатчика 13 станет равным входному, в действие вступает обратная связь, ранее заблокированная Haf45 ходящимся в насьщенном состоянии усилителем 53. Выходное напряжение этого усилителя уменьшается, и процесс интегрирования прекращается.

Q . Блок 9 работает следующим образом.

На первьм вход элемента 65 подаются входные импульсы запуска с датчика 8 перемещения,. Второй вход это го элемента используется для связи с выходом инвертора 66. В исходном состоянии как с выхода инвертора 66, так и с датчика 8 на входы элемента 65 поступают уровни логической ).

Совпадение этих уровней обеспечивает уровень логического О на выходе элемента 65, Кратковременное снижение входного импульса до уровня логического о вызывает срабатывание схемы и на выходе инвертора 66 генерируется импульс определенной длительности.

Таким образом, использование пред лагаемого устройства позволяет осуществлять- разгон режущей головки до определенной скорости реза всегда в одной и той же точке, независимо от изменения скорости вытягивания ленты, что .обеспечивает повьш1ение точности размера отрезаемих листов и сокращает количество отходов.

Формула изобрете и ,и я

Устройство для управления поперечной резкой ленты стекла, содержащее блок управленкя, переключатель направления хода, датчик перемещения ленты стекла, выключатель исходного положения режущей головки, программный блок, блок формирования импульсов, преобразователь импульсов, уп- равляемый вьшрямитёль и электропривод режущей головки, причем датчик

5

0

5

0

перемещения ленты стекла соединен с входами программного блока и блока формирования импульсов, выключатель исходного положения регсущей головки и переключатель направления хода подключены соответственно к одному и другому входам блока управления, выход которого через управляемый выпрямитель подключен к электроприводу режущей головки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управленияi оно снабжено тремя ключами, эадатчиком и элементом сравнения, причем выход блока формирования импульсов соединен с входом преобразователя импульсов и с одним входом первого ключа, другой вход которого соединен с выходом программного блока, выход первого .слюча через задатчик соединен с одними входами элемента сравнения и второго ключа, другой вход которого соединен с одним выходом элемента сравнения, другой выход которого соединен с одним входом третьего ключа, выход которого соединен с выходом второго ключа и с соответствующим входом блока управления, а выход преобразователя импульсов соединен с другими входами элемента сравнения и третьего ключа.

Фиг.2

Изобретение относится к стекольной промьшленностн, в частности к автоматизации процессов поперечной резки стекла, и-может быть использовано на заводах строительного и тех-, нического стекла /щя производства листового стекла, и позволяет повысить точность управления.Устройство содержит режущую головку 1, установленную с возможностью перемещения по направляющей 2, расположенной над лентой стекла 3, выключатель 4 исходного положения режущей головки, переключатель 5 направления хода режущей головки, блок 6 упрарления двигателем 7 постоянного тока, датчик 8 перемещения ленты стекла, блок 9 формирования импульсов, программный блок 10, первый ключ II прямоугольных импульсов, преобразователь 12 импульсов, задатчик 13, элемент 14сравнения, второй и третий ключи 15и 16 (аналоговые), управляемый выпрямитель 17. 4 ил. I (Л puff

CSiomti

Sifjiom

SSjiQxu СВлокд 9

12

V.7J

72

dfjiaxu

KfS

фиг A

Составитель А.Кузнецов Редактор И.Сегляник Техред В.КадарКорректор С.Черни

Заказ 712/26Тираж 428Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4