Контрольное устройство Советский патент 1977 года по МПК B41L39/00 

(54) КОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля работы, например копировального аппарата.

Известно контрольное устройство, содержашее счетчик копий, счетчик дифференциальной оплаты, блок останова аппарата, датчик наличия листов бумаги и блок сканировния LilОднако это устройство имеет низкую

точность контроля, так как оно не позволяет контролировать и устранять такие неисправности в работе коп11ровальной машины, как заклинивание (неправильная подача листов бумаги), ложные срабатывания датчика отсутствия бумаги и другие.

Целью предложенного изобретения является повьпиение точности контроля.

Для этого устройство снабжено источником (генератором) временных сигналов, включающим генератор импульсов, связанный с источником опорной частоты, датчико заклинивания листов , блоком управления и лог1-гческим блоком, при этом входы логического блока, соответственно,подклк чены к выходам датчиков }1аличия и заклинивания листов бумаги, источника временных сигналов и блока сканирования, а его выход - через блок управления связан с блоком останова аппарата и через счетчиг копий - со счетчикок) дифференциальной оплаты, пр1гчем второй вход блока управления соединен с выходом источника врек;енных сигналов.

На фиг, 1 дано изометрическое изображение копировальной машины, в которой может быть использовано предлагаемое коит рольное устройство; на фтпг. 2 - схематическое изображение основных рабочих элементов, необход1тмых для функционирования копировальной машины; на фиг. 3 - схематическое изображение элементов управлени коп1фовальной машиной; на фиг. 4 - схема сканирующего блока (прислособяения); на фиг. 5 - блок-схема контрольного устройства; на фиг. 6, 7, 8 - варианты выполнения схем цепей логических элементов, используемых в предложенном контрольном устройстве; на фиг. 9, 10, 11 - соответственно блок-схема генератора импупьсов и временные диаграммы сканирующих импульсов и импульсов счета копий; на ф1гг. 12 и 13 - развернутые блок-схемы контрольного устройства} на фиг, 14 - таб- лица состояний логических элементов контрольного устройства; на фиг. 15, 16 диаграммы временных сигналов. Копировальная машина включает барабан 1 со светочувствительным внешним -рлоем 2; очистительную лопасть 3; заряд1ТЬ Й коротрон 4l 1 риспособление 5, включающее сканирующий элемент 6 в оптическую систему 7 для передачи изображения с оригинала 8, расположенного па столе 9 для оригинала, на светочувствительный слой; приспособлешш 10 для подачи частиц виража на светочувствительный изолирующий слой; промежуточный коротрон 11, коротро 12 для подачи зарядов на бут-шгу при перекосе изображения; коротрон нейтрализации зарядов; детекторный элемент 14; нагреватель 15 для закрепления изображения на букшге; приемник 16 копий, датчик 17 заклинивания бумаги; желоб 18 для подачи листов бумаги 19; сканирующий (установоч иый) переключатель 20; задатчик 21 числа копий с установочными циферблатами 22 и 23; кнопка 24 печатания; кнопка 25 останова, индикатор 26, выполненный в виде табло, указывающего причину неисправности работы машины, и счетчики диффере щиальной оплаты 27, 28, 29. Наличие бумаги 19 в желобе контролируется датчиком 30. Выход из строя сканирующего элемента 6 (см. фиг, 3 и 4) определяется сканирук итим переключателем 2 О, снабженным контактами 31, 32, Технологические контакты 33 и 34 позволяют оператору открыть машину для устранения неисправностей. Блок-cxe a контрольного устройства (см, фиг. 5) включает следующие основные элементы. Логический блок 35 останова aшины, на входы которого поступают по каналам свтаи 36, 37, 38, 39, 40, 41 следующие сигналы; по каналу 36 сигнал, свидетельствующий об отсутствии бумаги, по каналу 37 - ложный сигнал об отсутствии бумаги, вызванный тем, что оператор отвел от Квашины желоб с бумагой, поканалам 38, 39 - соответственно сигналы начала и остановТ машины (эти сигналы подаются оператором)i по каналу 4О - сиг нал, обусловленный либо заклиниванием бумаги, либо отказом сканирующего элемента; по каналу 41 - сигнал сканирования. Источник 42 (генератор) временных сигналов связан через генератор 43 -импульсов с источником опорной частоты, напри1.;ер 60 Гц, Выход 44 генератора 42 временны сигналов связан с логическя г блоко. 45. свою очередь.(логический блок 45 свяан со счетчиком 46 копий и с испол1ш- ельными кшханизк;ами 47, Счгтчик 46 коий подклК)Чен к счетчику 48 оплаты, вклкающему счетчики дифференциальной опаты 27,, 29, и элементу сравнения 9, причем второй вход 50 элемента 49 равнения связан с выходом задатчика 21 исла копий. Примеры выполнения схемы цепей логических элементов коммутаторов с использованием светодирдов и фото-транзисторов показаны на фиг, 7 и 8. Генератор 43 представляет собой двоичный счетчик, состоящий из последовательно соединенных восьми триггеров, (ячеек), связанных с источником опорной частоты 6 О Гц. Инверсные выходы первого, третьего,четвертого и восьмого триггеров подключены к логическому элементу НЕ-И 51. Инверсные выходы седьмого и восьмого Tpin repoB связаны с логическим элементом НЕ-И 52. Изменение состояний триггеров двоичного счетчика производится посредством ло- гической схемы, состоящей из элементов И 53, ИЛИ 54, 55. Не ф11г. 9, 12 и 13 показаны триггеры 56, 57, элемент ИЛИ 58, индикатор 59, элемент ИЛИ 60, элемент 61 памяти, переключатель 62, блок 63 снятия заклинивания, триггер 64, пороговый элемент 65, элемент И 66, элемент И 67, элемент ИЛИ 68, формирователь 69, элемент НЕ-ИЛИ 70, индикатор 71, элемент И 72, элемент И 73, каналы уставки 74, 75, элемент 76 памяти,, выход 77 элемента памяти 76, переключатель 78, KOMNryTaTop 79, элемент 80 ИЛИ, элемент 81 памяти, коммутатор 82, источник 83 постоянного тока, элемент И 84, программный блок 85, элемент И 86, элемент ИЛИ 87. Контрольное устройство работает следующим образом. При нормальных условиях работы, т.е. когда на желобе 18 имеется достаточное количество бумаги и сам желоб находится в правильном положении, а также все элементы машины работают без ошибок, контрольное устройство осуществляет следующую последовательность выполнения операций, помещении оператором на стол 9 (фиг. для оригинала и набора с помощью установочных циферблатов 22 и 23 заданного числа копий, а также нажатии кнопки 24 печатания, контрольное устройство обеспечивает автоматический режим работы копировальной машины. Стартовый сигнал от кнопки 24 печатания (фиг. 12, 13) через элемент И 67 поступает на элемент ИЛИ 68, выход которого воздействует на триггер 57, элемент ИЛИ 60, элемент 76 памяти, триггер 57 воздействует на переключатель 78

Стартовый сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 6О, осуществляет подключение источ- ника 83 постоянного тока (Необходимого для работы логических элементов. Связь источника постоянного тока с логическими элементами осуществляется через коммутатор 82. Кроме того, стартовый сигнал через элемент И 84 устанавливает счетчик 46 копий в исходное (нулевое) положение.

-{ерез промежуток времени д1 (см. фиг. 10 после нажатия кнопки 24 печатания элемент 6 сканирования посредством сканирующего переключателя 20 выдает последовательность 11МПуЛЬСОВ,

Каждый импульс устанавливает триггеры двоичного счетчика генератор)а 43 импульсов в нулевое положение (см. фиг. 9). В промежутке врекшни между двумя соседними импульсами двоичный счетчик фиксирует количество импульсов, поступающих на его вход от источника опорной частоты. Поле записи в счетчике определенного числа, при котором первый, третий, четвертый и восьмой трпгтеры устанавливаются в едининое состояние, на выходе логического элемента НЕ-И 51 формируется импульс счета копий Cj (см. фиг. 11). Таким образом логический элемент ИЕ-И 51 выполняет роль .элемента задержки времени (ТД1) между вxoдны сканирующим импульсом 3 и выходным импульсом счета копий C

Серия импульсов счета копий С , С ...Са поступает на вход счетчика 46 копий, который своими выходами через программн блок 85 связан со счетчиками дифференциальной оплаты 27, 28, 29 счетчика оплаты 48.

После того, как число копий, заданное с помощью задатчика 21, станет равным числу, зафиксированному счетчиком 46, сработает элемент 49 сравнения, задающий сигнал цикла работы мащи1&1. Через элемент ИЛИ 87 сигнал цикла переключит элеме)1т 76 памяти, сигнал с выхода 77 которого перебросит триггер 57. Выход 77 элемента 76 памяти воздействует также на элемент И 86, который запрещает поступление в счетчик 46 копий импульсов счета копий С , С и т.д.

Триггер 57 через переключатель 68 обесточивает главный двигатель машиш-л (на чертежах не показан). Кроме того выход триггера 57 через элемент ИЛИ 54 (фиг. 9) устанавливает триггеры двоичного счетчика генератора 43 импульсов в нулевое положение. Обесточивание главного

двигателя обеспечивает подачу одипичного сигнала на вход элемента И 53. черпз ту И1гер 56. Элемент И 53 пазволяет предотвратить прекращение цикла работы машины, когда машина прекратила работу при отсутствии бумаги.

После заданного промежутка врекшни после обесточивания главного двигателя на выходе логического элемента НВ-И 52 появляется импульс, поступающий на элс мент сравнения (фиг. 13), который иереклк чает элемент 81 памяти, выключающий контрольное устройство и машину.

Работа контрольного устройства npv неправильной подаче бумаги (заклинивавши).

При заклинивании листов бумаги на выходе элемента ИЛИ 58 по5шляется сигнол, который переключает элемент памяти в1. Выход элемента 61 памяти поступает на вход элемента ИЛИ 60, один из входов (А элемента И 66, вход Q элемента 11Е-ИЛИ 70 на вход генератора 42 временных cni налов, а также на вход индикатора 26, торый позволяет оператору опрейелить наличие неправильной подачи бумаги. Кроме того сигнал с выхода элемента 61 памяти подается на вход порогового элемента 65, переключающегося элементом 81 памяти, который обесточивает машину. При этом машина не может возобновить работу до то.х пор, пока оператор ее не откроет, не устранит заклинивание, не закроет машину и не нажмет кнопку 24 печатания. После n vжатия 24 кнопки на выходе элемента И 6() появится стартовый сигнал.

При срабатывания технологического контакта 34 срабатывает переключатель 62, который воздействует непосредственно на элемент И 66, а также через блок 63 снятия заклиннвашш. Чтобы исключить стирание информации в счетчике 46 копий, в yci ройстве предуск(отрен триггер 64, связанный с выходом переключателя 62.

При нормальной работе машины, сканщ уюший элемент 6 (фиг. 4) выдает импульсы т.д., в результате чего на выходе логического элемента 51 НЕ-И генератора 42 временных сигналов возникают импульсы счета копий С, Сл и т.д. Когда происходит заклинивание, на выходе элемента ИЛИ 58 возникает сигнал. Предположик, что элемент ИЛИ 58 (произошло заклинивание) выдал сигнал во время появления третьего сканирующего импульса. Если HN-:E место третий сканирующий импульс, то, следовательно, будет иметь место и третий имнульс числа копий. Таким образом, треть импульс числа копий будет зафиксирован счетчиком 46 копий. Но третий импульс числа копий является ошибочнык, так как третья копия или заклинила, или не отстала от барабана 1, или вышел из строя скашфующий элемент 6 (все эти неполадки вызывают срабатывание датчика 58). Так как в результате заклинивания элемент 61 памяти сработал, то сработали триггер 57 и переключатель 78, срабатывание которого вызывает останов главного двигателя и других силовых устройств маши ны. Как указывалось выше, в результате заклинивания сработал элемент ИЛИ 6О, причем его выход переключил элемент памяти 81. Срабатывание элемента 81 памяти (перед подачей четвертого импульса сканирования) ведет к тому, что источник постоянного тока 83 работает практически на холостом ходу, т.е. счетчик 46 копий, сканирукший элемент 6 и счетчики дифференциальной оплаты 27, 28, 29, счет чик 48 оплаты удерж таются в статическом состоянии, но при этом постоянный TOK подается на другие элементы контрольного устройства. Перерыв в подаче импульсов чи ла копий происходит за счет того, что срабатывает элемент ИЛИ 55 (фяг. Э), который переключает седьмой и восьмой триггеры двоичного счетчика генератора импуль qpB 43, и на выходе элемента НЕ-И 51 (элементзадержки ТД1) оказывается нуле вой сигнал. Для облегчения понимания работы конт рольного устройства oбpaти юя к таблице СОСТО5ШИЙ логических элементов 66, 7О, 67,68. Элемент ИЛИ 68 (выход элемента обоз начен 1 L ,а входы - X и у), выполняющий роль стартсдаой цепи, воздействует на элемент И 84, триггер 57, элементы памяти 61 и 76, в результате чего машина начинает работать. При нормальной работе (отсутствует заклинивание и осуществляется нормальная подача бумаги) на вход элемента И 66 (выход элемента 66 - X, являетх:я входом элемента ИЛИ 68, см. рис 12) поступает Следующая комбинация сигналов (фиг. 14). Выход элемента 61 (м) равен О, так как отсутствует заклинивание, выход элемента 62 ( N ) равен 1, так как машина закрйта и технологтпеский контакт 34 замкнут, выход блока CHrf/ия заклинивания 63 (о) равен О, так как он переключается при пер ходе выхода переключателя 62 с 1 на О и, наконец, выход кнопки печатания 24 (р равен 1, так как последняя нажата. Такая комбинация входных сигналов приводит к тому, что выход элемента 66 (Х) равен О, С другой стороны, вторым входом ( Y элемента ИЛИ 68 является выход элемента И 67 (Y }. На вход элемента И 67 поступает сигнал от кнопки 24 печатания, который равен 1, а также выходной сигнал элемента НЕ-ИЛИ 70, на входе которого имеют место сигналы (Q ) и (К ) Сигнал ( Q ) тождественнен сигналу (М) и, следовательно, в данном случае равен О. Сигнал (К ), являющийся выходным сигналом датчика 30 наличия листов бумаги также равен О (т 1, когда бумага отсут ствует). На выходе элемента НЕ-ИЛИ 70 имеет место сигнал 1, так как его входные сигналы равны О, на оба входа элемента И 67 поступают 1, в результате чего на его выходе (V) имеет место 1, которая проходит через элемент ИЛИ 68, и стартовая цепь машины включается (фиг. 14, первый столбец). В случае заклинивания срабатывает элемент 61 памяти, выходы которого (М и Q) принимают значение 1 (фиг. 14,второй и третий столбцы). Входные сигналы (М,0ир элемента И 66 остаются без изменения и поэтому его выходной сигнал не меняется (Х о). Так как сигнал (Q) принял значение 1, то на выходе элемента НЕ-ИЛИ 70 имеет место сигнал О, а, следовательно равенОивыход (у) элемента И б7, Если сигнал (.кнопка 24 выключена), выход элемента И 66 не изменится. На входе элемента ИЛИ 68 имеют место нулевые сигналы, и стартовая цепь отключена, При устранении заклинивания (фиг. 14, четвертый столбец), оператор открывает машину, размыкается технологический контакт 34, переключатель 62 переходит из состояния .1 в состояние О, а на выходе блока 63 снятия заклинивания появляется сигнал 1. В результате на входе элемента И 66 появляется следующая комбинация сигналов М 1, N 0,, (, если кнопка 24 не нажата, ситуация не изменится, если кнопка 84 нажата), а его выход равен О. Равен О и выход (у) элемента И 67, так как на выходе элемента НЕИЛИ 7О имеет место О (сигнал Q l). В силу изложенного, выход элемента ИЛЙ 68 также равен О, и стартовая цзпь обесточена. Пятый столбец фиг. 14 иллюстрирует ситуацию, когда оператор устранил заклинивание и закрыл машину (технологический контакт 34 замкнут), но кнопка 24 печатания не нажата. Несмотря на то, что заклинивание устранено выход элемента 61 памяти остается в единичном состоянии (для перевода выхода элемента 6.1 в состояние О необходимо на его вход Т подать единичный сигнал), поэтому . Выход

переключателя 62 ( N ) принял значение 1 так как технологический контакт 34 замкнулся. Выход блока снятия заклинивания 63 (о) сохрашл (запомнил) значение 1. Сигнал Р равен О, так как кнопка 24 печатания разомкнута, Элемент И 66 не может сработать, так как один из его входных сигналов (р) равен О, следовательно, . Выход элемента И 67 также равен О, так как равен 1 сигнал Q , и на выходе элемента ИЕ-ИЛИ 70 -имеет место нулевой сигнал.

Для того, чтобы пустить машину, необходимо теперь нажать кнопку 24 печатания Сигнал (р) примет значение 1, и все входы элемента И 66 примут единичные значения (шестой столбец, фиг. 14).

На выходе элемента И 66 появится 1, которая, пройдя через элемент ИЛИ 68, запустит машину и переключит элемент 61 памяти в нулевое положение. Дальнейшее поддержание .Стартовой цепивключенной осуществляется через элементы НЕ-ИЛИ 70 и 67, так как после переключения элемента 61 памяти сигнал ( Q ) примет знач ение О.

Как былЪ указано выше, в результате заклинивания счетчик 46 копий зарегистри- ровал на одну копию больше,чем следовало. Для устранения этого недостатка в контролном устройстве используются следующие элементы.

, При устранении заклинивания (машина открыта) срабатывает технологический контакт 34 и переключает триггер 64 (выход триггера 64 принимает значение о). В результате на входах элементов И 84 и 86 появляются нулевые сигналы. В силу этого элементы И 84 и 86 не пропускают импульсы счета копий в 46 копий. Чтобы импульсы счета проходили в счетчик 46 копий после устранения заклинивания, закрытия машины и нажатия кнопк 24 печатания, необходимо на выходе триггера 64 получить единичный сигнал. Вместе с тем, этот единичный сигнал надо получить спустя определенный промежуток времени. Для этого используется элемент задержки ТДЗ генератора 42 временных импульсов, связанный со входом триггера 64.

После устранения заклинивания опера- . тор нажимает кнопку 24 печатания. Включается стартовая цепь машины, которая включает и сканирующий элемент 6, которы генерирует первый сканирующий импульс после пуска машины. В данном случае этот импульс является четвертым (фиг. 10). Задержка времени задается такой, чтобы переключение триггера 64 от элемента задержки ТДЗ генератора 42 временных сигналов произошло после генерации четвертого импульса счета копий. Происходит пропуск четвертого импульса копий, что позволяет зафикс1фовать в счетчике 46 копий нужное количество копий. После четвертого импульса копий срабатывает элемент задержки ТДЗ генератора 42 временных импульсов, который устанавливает в едии11Чное состояние триггер 64, связанный со счетчиком копий 46 через элементы П 86 и 84.

Элемент задержки ТДЗ реализован с помощью ДВО1ГЧНОГО счетчикагенератора 43 импульсов генератора 42 временных импульсов, а время задержки задается временем заполнения счетчика, необходимым для записи в нем определенного числа импульсов, поступающих от источш1ка опорной частоты 60 Гц.

Работа контрольного устройства,при от сутствии листов бумаги.

При отсутствии листов .аги срабатывает датчик 30 наличия бумаги в желобе. Генератор 42 временных импульсов через элемент задержки ТД4 renepifpyeT и шyльсы запроса о наличии бумаги Р. Время задержки выбрано таким, чтобы импульсы запроса Р несколько отставали от импульсов числа копий С.

Пусть в момент i, сработал датчик 30. В результате появления импульса запроса РЯ срабатывает элемент И 72, который переключает триггер 56, связан1{ь;й с элементом И 84, выход которого принимает нулевое значение. В силу этого стартовый сигнал от элемента ИЛИ 68, связанного с одпим из входов элемента И 84, не поступает в счетчик 46 копий. При этом в счетчике 46 копий зафиксгфовано число копий, поступившее в «его до появления импульса запроса P-j. Выход триггера 56 через элемент 76 памяти вызывает пе эеключение триггера 57, который воздействует на переключатель 78. Сигналы выхода элементов переключателя 78 и трттггера 56 поступают на вход элемента И 53, выход которого принимает значение 1. Выход элемента И 53 через элемент ИЛИ 54 .(фиг. э) отключает генератор 42 временных импу)1ьсов.

После того- как запас бумаги будет восстановлен, на выходе датчика наличия бу.маги ЗО в желобе 18 появится cm-нал О, который поступает на элемент 70. После нажатия оператором кнопки 24 печатания срабатывает элемент ИЛИ 68,так как на выходе элемента И 67 появляется единичный сигнал. Появление стартового сигнала с выхода элемента ИЛИ 68 ведет

11

к запуску машины. Начинает работать генератор 42 временных импульсов и сканирующий элемент 6, который выдает импульсы сканирования Зо, Д- свою Очередь логический элемент НЕ-И 51 генери- рует импульсы числа копий Сд, С и т.д., который через элемент И 86 поступает в счетчик копий 46.

. Установка триггера 56 в пбрвоначаль. .нов положение осуществляеочзя элементом задержки ТД5 генератора 42 временных сигналов. Переключение триггера 56 ведет

к снятию запрещакицего сигнала со входа элемента И 84.

Работа контрольного устройства при ложном сигнале об отсутствии листов бумаги.

Таков положение может возникнуть в том случае,если бумага для снятия копий имеется а оператор включил датчик отсутствия бумаги.

Для распознавания ложного сигнала об отсутствии бумаги служат элемент задержки ТД6 генератора временных импульсов 42 и элемент И 73. Элемент задержки ТД6 генерирует импульс запрюэа такой ширины, чтобы она была немного меньше времени между появлением двух последовательных сканирующих импульсов. Когда на вход элемента И 73 поступает сигнал запроса с элемента задержки и сигнал с датчика ЗО наличия бумаги в желобе 18, вызванный оператором, .на выходе элемента И 73 возникает 1, которая через элемент ИЛИ 87 воздействует на элемент 76 памяти. Выход элемента 76 памяти переключает триггер 87, воздействующий на переключатель 78 и элемент ИЛИ 54. Выходной импульс эле:12

мента ИЛИ 54 через элемент задержки ТД8 генератора 42 временных импульсов выдает через некоторое время сигнал, который поступает через элемент ИЛИ 80 и элемент 81 памяти, отключающий источник постоянного тока от счетчика 46 и программного блока 85.

Формула изобрегення

Контрольное устройство, например для копировального аппарата, содержащее счетчик копий, счетчик дифференциальной оплаты, блок останова аппарата, датчик наличия листов бумаги и элемент сканирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабженй источником временных сигналов, включающим генератор импульсов, связанный с источником опорно°й -частоты, датчиком заклинивания (неправильной подачи) листов бумаги, блоком управления и логическим блоком, при этом входы логического блока, соответственно подключены к выходам датчиков наличия и заклинивания листрв бумаги, источника временных сигналов и блока сканирования, а его выход через блок управления связан с блоком останова аппарата и через счетчик копий со счетчиком дифференциальной оплаты, причем второй вход блока управления соединен с выходом источника временны сигналов.

Источники информации, прин$пые во внимание при экспертизе:

.д

fPuik

« 3S973i 39 7-r , „

11111 I.I r

//Sv

lPut.5

-CD

Фиг.

J

fPui.e

,

1

Т г 1

Ч.

г

ад

5; «Уг Jj

9г/г. 10

К -д1-и iot/

5 Sf 5в

In п п

с

О

П

I

fPut П

(Риг.12

(Рш. /«

9 иг. 15

J6