УСТРОЙСТВО для СТАТИСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ по МЕДИАННОМУ ИНТЕРВАЛУ И ПРОЦЕНТУ БРАКА Советский патент 1972 года по МПК G06F11/25 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах для статистического контроля.

Устройства для определения медианного интервала распределения и построения гистограммы известны. Однако наличие гистограммы и знание оценки медианы не всегда достаточны для решения задачи контроля.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что, с целью увеличения надежности контроля, в устройство введен счетчик брака и блоки сравнения по медианному интервалу и проценту брака, которые определяют их тенденцию во времени от выборки к выборке. Кроме того, в устройстве применена схема последовательно связанных усилителей и инверторов таким образом, что все последующие усилители по отношению к активизированному, тоже активизированы (открыты), а параллельно лампам накали вания табло включены сопротивления; параллельно входам блока расчета медианного интервала подключены входы блока представления гистограммы, выходы которого подключены к входам индикаторов, а питающее напряжение на их индикаторные элементы (лампы накаливания) подается через ключи, входы которых параллельно со входами ключей соответствующих счетчиков интервалов связаны с соответствующими выходами блока развертки; вход блока определеия медианного интервала, но которому постуают управляющие сигналы на начало расчета медианного интервала, связан через ключ, управляемый сигналом со счетчика объема выборки и сигналом, поступающим с последнего выхода блока развертки так, что при достижении заданного объема выборки за каждый цикл развертки происходит определение медианного интервала, а питающее напряжение на лампы накаливания табло медианного интервала подается от усилителей мощности, включаемых блоком развертки синхронно с опрашиваемыми счетчиками групп.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для статистического контроля по медианному интервалу распределения и проценту брака; на фиг. 2 - схема гистограммы.

Устройство содержит блок управления 1, входной блок 2, блок отсчета объема выборки 3, блок счетчикоэ интервалов 4, блок развертки 5, ключи 6 интервалов, блок представления гистограммы 7, . блок определения медианного интервала 8, ключ 9 расчета медианы, ключи 10 интервалов гистограммы; счетчик брака II, блок 12 сравнения и индикации по браку, блок 13 сравнения и индикации по медианному интервалу, одновибратор 14 с усилителем мощности, индикатор 15 медианного интервала, приемный регистр 16, дешифратор /7, усилители 18 и 19, фазовый инвертор 20,

диод 21, индикаторный элемент 22, сопротивление 23 и ключ 24.

Блок управления / предназначен для генерирования управляющих сигналов на начало выборки как по заданной программе, так и по сигналу от кнопочного замыкателя ручного упр авления. Выход его соединен с шиной обшей установки на нуль блоков всегоустройства.

Блок 2 входных устройств служит для приема сигналов от внешних устройств, формирования и передачи этих сигналов в блоки счетчиков интервалов 4, отсчета объема выборки 3 и в счетчик брака 11. Кроме того, по сигналам, поступающим от блоков / и 3, блок 2 вырабатывает сигналы начала и конца взятия выборки. Блок 2 состоит из совокупности триггеров, по одному на каждый вход, с раздельным управлением по обоим коллекторам с помощью управляемых ключей. .

Блок отсчета объема выборки 3 служит для задания объема выборки, отсчета поступающих на его вход импульсов от блока 2, формирования сигнала окончания вУборки на ..достижении за|данного объема выСборки. Блок 3 состоит из двоичного счетчика с -дегиифраторо ;-:- даодьг которого, соответствующие возможн(з1м объёмам выборки, соединены с ламелямн галетного переключателя, а общий выход его подключен к входу усилителя- формирователя сигнала конца выборки.

Блок счетчиков интервалов 4 служит для подсчета сигналов, постунаюпиьх из блок;а 2, и состоит из двоичных счетчиков, вход каждого из которых связан с соответствующим выходом блока 2.

Блок развертки 5 служит для последовательной и синхронной коммутации ключей в блоках 6, 10 vi 15 V. состоит из генератора импуль, сов и двоичного счетчика с дешифратором, па выходах которого стоят усилители мощности.

Блок ключей интервалов 6 служит для параллельного переноса содержимого счетчиков интервалов блока 4 в блоки 7 и 5. Блок 6 состоит из системы ключей, коммутируемых блоком 5, так что информация о состоянии любого счетчика интервалов, опрашиваемого блоком 5, поступает параллельно по отдельным HJHnaM в блоки 7 и 8. Каждая является общей для одинаковых разрядов счетчиков интервалов блок а 4.

Блок 7 представления гистограммы предназначен для приема информации от блока 6 и нредставления ее на световом табло в виде светящихся столбцов. Состоит из приемного регистра с дещифратором, на выходах которого стоят усилители мощности, нагрузкой которых являются индикаторные элементы (лампочки накаливания) светового табло. Световое табло состоит из групп лампочек,расположенных в виде столбцов. Количество столбцов равно числу входов устройства, а число лампочек в каждом из них равно емкости счетчиков интервалов блока 4. Напряжение питания на общие щины лампочек столбцов подается через ключи блока 10, а другие выводы лампочек по рядам через разделительные диоды подключены к усилителям мощности на выходах дешифратора блока 7.

Блок 5 предназначен для приема информации от блока 6, расчета медианного интервал.а по сигналам от ключа 9 и выдачи его значения в блок сравнения 13 и через одновибратор 14 в блок индикации 15. Блок 8 содержит приемный регистр, входы которого связаны с выходами блока 6, и схему расчета медианного интервала. Выход блока 8, по которому идет сигнал окончания расчета медианного интервала, связан с входом блока /5. н 14.

Ключ расчета медианного интервала 9 предназначен для выработки сигнала на начало расчета медианного интервала в блок 8 по сигналу конца выборки из блока 3 и сигналу от блока 5. Ключ нредставляет схему совпадения на два входа с усилителем-формирователем на выходе.

Ключи интервалов гистограммы 10 служат для последовательной подачи напряжения на столбцы лампочек светового табло блока 7 и на лампочки светового табло блока 15. Ключи выполнены на полупроводниковых триодах и входы их подключены к соответствующим выходам блока 5.

Счетчик брака 11 предназначен для суммирования импульсов, поступивших по входам брака блока 2 и выдачи полученного результата на блок 12 сравнения и индикации по браку. Вход счетчика бракзг И подключен к выходам брака блока 2, а выход его связан с входом блока 12.

Блок сравнения и индикации по браку 12 предназначен для установки границ брака, сравнения истинного значения процента брака с заданным и с результатом предыдущего сравнения и выдачи результата этого последнего сравнения на световое табло. Значение истинного процента брака на вход блока 12 поступает с выхода блока 11.

Блок сравнения и индикации по медианному интервалу 13 предназначен для установки допустимых границ медианного интервала, сравнения истинного значения медианного интервала с заданными границами и результатом предыдущего сравнения и выдачи последнего сравнения на световое табло. Вход блока 13 связан с выходом блока 8.

Индикатор медианного интервала 15 представляет световое табло, которое состоит из ряда лампочек, число которых равно числу входов устройства. Напряжение питания на одни из выводов подается через ключи блока 10, а вторые выводы этих лампочек подключены к усилителю мощности, управляемому от одновиб ратора 14. Запуск одновибратора 14 производится схе.мой расчета медианного интервала.

формируются и поступают в блоки 3, 4, 11. В блоке отсчета объема выборки 3 происходит суммирование сигналов, поступивших на все выходы блока 2, Блок 4 осуществляет подсчет Сигналов, поступивших на каждый вход блока 2 в отдельности. Блок 11 осуш,ествляет суммирование сигналов, поступаюш.их на входы брака блока 2. По достижении заданного объема выборки блок 3 выдает управляющий сигНал в блок 2, который закрывает его входы. Поступление сигналов в устройство от датчиков прекращается. Одновременно этот же сигнал конца выборки поступает на ключ расчета медианного интервала 9. Выходы блока развертки 5, число которых равно количеству входов блока 2, активизируются исследовательно и циклично. В любой момент времени у блока 5 активизирована тольхо одна шина. Процесс развертки, т. е. процесс поочередной активизации выходов 5 происходит непрерывно и независимо от блока управления /. Последний выход блока 5, характеризующий конец цикла развертки, подключен ко второму входу ключа 9, так что при наличии сигналов от блока 5, и на последней шине блока 5, блок 9 выдает в блок определения медианного интервала 8 сигнал на начало расчета медианного интервал-а. По этому сигналу блок 8 подготавливается к расчету медианного интервала и приему информации из блока - через ключи блока 6. В блоке 4 имеются двоичные счетчики, которые хранят информацию о количестве сигналов, пришедших в процессе одной выборки по любому из входов блока 2. Ключами блока 6 производится поочередная перепись информации из каждого счетчика блока 4 в блоки 7 и 5. Коммутация ключей блока 6 осуществляется блоком 5 так, что при активизации /г-го выхода блока 5, в блоки 7 и 8 переписывается содержимое п-го счетчика интервала блока 4. Имея в виду то, что сигнал на начало расчета медианного интервала из блока 9 в блок 8 поступает в момент совпадения сигнала из блока 5 и сигнала с последней шины блока 5, последовательный прием информации из счетчика блока 4 блоком 8 будет осуществляться начиная с первого счетчика. В данном устройстве медианный интервал определяется по сигналу превышения половины объема выборки суммой чисел, получающейся в процессе последовательного суммирования содержимого счетчиков блока 4, начиная с первого счетчика. Сигнал превышения, получающийся в момент, когда в блок 8 введено содержийое того счетчика блока 4, где находится медианный интервал запускает одновибратор 14, управляющий усилителем мощности, нагрузкой которого являются лампы накаливания блока 15, питающее напряжние на которые подается через ключи блока 10, которые синхронно с ключами блока 6 коммутируются блоком 5. Таким образом, на световом табло загорается именно та лампочка, которая соответствует счетчику интервалов блока 4, где находится медианный интервал. Поскольку за период между выборками

сигнал от блока 3 на входе 9 присутствует, а сигнал на последней шине блока 5 появляется в конце каждого цикла равертки, то блок 8 производит однократный расчет медианного

интервала также за каждый цикл развертки по сигналу из блока 9. Следовательно, данная схема осуществляет многократный расчет медианного интервала для одной и той же выборки.

С помощью блока 13 осуществляется сравнение истинного значения медианного интервала с заданными границами и результатом предыдущего сравнения. Результат этого сравнения выдается на световое табло блока 13. В данном устройстве логика этого сравнения имеет следугощий вид:

медианы последней и предпоследней выборки в норме - горит зеленая лампочка;

медиана последней выборки не в норме,

предпоследней в норме - горит желтая лампочка;

медиана последней выборки не в норме, предпоследней не , в норме - горит красная лампочка;

медиана последней выборки в норме, предпоследней или двух пре дпоследних не в нор.ме - горит зеленая лампочка.

Счетчик брака // подключен к выходам интервалов брака блока 2. По окончании выборкп число, записанное в блоке 11, дешифруется и передается в блок 12, где оно сравнивается с установленными границами и результатом аналогичного сравнения для предыдущей выборки. Характер выполняемых логических операций и способ представления результатов сравнения то же, что и для блока 13.

Представление гистограммы осуществляется блоком 7. Как уже указывалось в процессе развертки блок 5 дает команды блоку 6 на перепись содерн имого счетчиков интервалов

блока 4 в блоки 7 и S. Содержимое каждого

счетчика блока 4 поочередно принимается и

дешифруется блоком 7.

Для улучшения наглядности гистограммы в

предлагаемом устройстве применена схема,

представленная на фиг. 2.

Приемный регистр 16 служит для запоминания числа, переписываемого со счетчика интервала, на время представления его в виде

светящегося столбца соответствующего интервала гистограммы. Он состоит из несвязанных между собой двоичных ячеек. Входы ячеек соединены соответствующими выходами ключей интервалов 6. Выходы ячеек соединены с входами дешифратора 17.

Дешифратор 17 собран по обычной матричной схеме на диодах и служит для преобразования двоичного числа, записанного в приемном регистре 16 в десятичный код. Каждый выход дешифратора 17 соединен со входом соответствующего усилителя мощности 18, 19 и т. д. Усилители мощности служат для управления индикаторными элементами гистограммы 22 (лампочки накаливания). Выход каждого усилителя мощности, например 19, через

инвертор 20 соединен с входом другого усилителя мощности 18. Фазовый инвертор 20 служит для изменения полярности напряжения/ получаемого на выходе предыдущего усилителя.

Диод 21 служит для разделения по постоянному току индикаторных элементов гистограммы.

РГндикаторные элементы 22 служат для засвечивания столбца соответствующего интервала гистограммы. Однозначные индикаторные элементы столбцов гистограммы через диоды по рядам подключены к соответствующим усилителям мощности на выходах дешифратора.

На фиг. 2 изображе 1Ы два интервала гистограммы. Выходы индикаторных элементов каждого интервала параллельно подсоединены к выходам соответствующих ключей интервалов, гистограммы 10, например 24, входы которых подсоединены к источнику питания. Унравляемые входы их подсоединены к источнику питания. Управляющие входы ключей 10 подсоединены к соответствующим входам блока развертки 5.

Сопротивление ,23 служит имитатором нагрузки усилителей, например 18.

Числа, записанные в счетчиках интервалов 4, с помощью блока развертки 5 и ключей интервалов 6 поочередно записываются в приемный регистр 16. Число с каждого счетчика интервалов хранится в приемном регистре 16 и преобразуется дещифратором 17 в десятичный код. На соответствующем выходе дешифратора появляется отрицательный потенциал, который подается на вход усилителя мощности, например 19, который открывается. В это время сигналом из блока развертки 5 ключ блока 10, соответствующий данному интервалу, например ключ 24, открыт. На индикаторные элементы данного интервала подано отрицательное напряжение. Лампочка накаливания, соответствующая данному интервалу и открытому усилителю мощности будет активизирована. Положительный потенциал с усилителем 19 с помощькр фазового инвертора 20 преобразуется а отрицательный, который открывает следующий

усилитель 18. Лампочка, соответствуюн ая этому усилителю также активизировала, т. е. таким образом будет засвечена определенная часть столбца гистограммы соответствующего интервала. Аналогичным образом последовательно представляется каждый интервал гистограммы. При выходе из строя одного индикаторного элемента свечение столбца не laрушается, так как в этом случае роль нагрузки будет выполнять сопротивление, например 23.

Предмет изобретения

i. Устройство для статистического контроля по медианному интервалуи проценту брака,

состоящее из блока управления, входного блока, счетчика интервалов, блока установки объема выборки, блока представления гистограммы, блока определения медианного интервала и индикаторов, отличающееся тем, что, с

целью повышения качества контроля технологического процесса, оно содержит счетчик брака, вход которого соединен с выходами интервалов брака входного устройства, и блока сравнения и индикации истинных значений

процента брака и медианного интервала с заданными границами и результатом предыдущей выборки, входы которых подключены соответственно к выходам счетчика брака и блока определения медианного интервала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности и надежности представления гистограммы, вход каждого из усилителей индикаторных элементов столбца табло гистограммы связан с соответствующим выходом дешифратора приемного регистра и через фазосогласующие элементы с выходом предыдущего усилителя.