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轉換控制法的製作方法

2023-05-16 18:36:41

專利名稱:轉換控制法的製作方法
技術領域:
本發明涉及到控制問題,特別是涉及到控制對象、控制部件、信息存貯件、信息搜索方式、接點變換方式。
目前,各行各業實現自動化的速度仍然不快,原因較多,其中,控制系統機動性差,設備利用率低,控制方法死板等造成的實現自動化的設備投資較高是較重要的一個原因。具體的《可編程序控制器》(人民郵電出版社91年版,常恆毅編著)給出了用可編程控器代替鼓形控制器的例子。也給出了拋去步進選擇器不用,僅保留插銷編程板作為聯繫件的可編程控器應用例。都是在用微電子件控制大電流設備時,丟掉了原有的活的部分。
隨著智類生產的發展,生產現場傳輸給控制中樞的信息越來越多,生產上要求一個控制中樞即可控制較多外設的現象也十分普遍。但是設計師可以儘量不使設備投資過高的,卻只有多路調節器或其綜合產品。《機械製造過程的計算機控制》(華中工學院出版,87年版,賓鴻贊編著)介紹了幾種多路調節器,現代控制的許多書中也都說到多路開關,但是都沒說到可以運動的多路調節器,且任何一個多路調節器本身的接線點數也是有限的,當要求輸入、輸出接線點很多時,多路調節器本身的數量也多,造價也不低。
控制系統中大都有信息存貯件,但是存貯體容量有限,存入信息時需專用設備,存貯件一般不作它用。存貯體與存貯方法可選擇面窄。
微電子控制的系統對信息的搜索一般是依靠解碼電路,當信息量大時,系統內元件增多。
編程需設備,對修改程序的人有要求,至少需知道程式語言,小工廠、小維修根本不講實現有柔性的自動化加工,與此也有關,都用口頭指令實現當然好,但是需要一定的過渡時段。
執行件,例如繼電器,仍有其弱點。繼電器上的運動件為框架所限,使得運動件的運動距離短;運動件一般是單自由度運動;運動件的往復運動,有一個方向是受電磁力作用,另一個方向受彈性體形變恢復力作用;繼電器在這兩個方向上接通或切斷的線路接線點不管數量是多少,是一次性全接通或切斷,運動件不可以有選擇的,或逐個的分開將接線點之間的線路接通或切斷。接觸器等元件也有類似問題。
系統的控制對象一般是生產過程,系統不設專項控制任務或設特別對象,使被控對象可又反作用控制系統任何一部分。閉環控制法是信息反饋給中樞或分枝中樞,一般對系統內的其它部分不直接作用。
機器人已進入許多領域,國家八六三計劃自動化領域首席科學家蔣新松於其本人主編的《機器人學導論》(遼寧科學技術出版社,94年版)前言裡對機器人的過去與現在和未來作了陳述80年代工業機器人產業得到了巨大的發展,主要用於汽車工業。日本開發了大量的遙控建築機器入和採掘機器人,……。機器人發展到90年代已不局限於機器人本身,而將作為新一代整個機器的發展方向。熊有倫院士在其編者的《機器人學》(機械工業出版社,93年版)中預言「機器人的出現引起了許多科學和技術的變革,特別是對設計和控制領域的影響是難以估量的。」都沒說到具體的如何使機器人進入控制領域,都沒說到考慮機械手參與控制工作。在有關智能機械應用的書裡,人們說到的,一般只是智能機械如何代替人工作。人們不考慮由被控制的機械手改為被控的的機械手又反作用於控制裝置,特別是參與改變系統內部接點,是因為封閉的框體明顯使機械手伸不進去,無法改變框內焊固或其它方法固定的接點;某些裸露的接點的組裝形式也使機械手必須用工具方可拆裝。人們也不考慮要機械手參與其本身的控制部分的工作,因為這不需要,機械手本身是自動控制的。當然機械手也就沒有參與控制的專項任務。這些思想的結果是造成了設備利用率低。有可用的東西就在眼前,卻還要花錢再投資設備。這個現象有可能要繼續延續一個相當的時段。
本發明的目的是給出一種在實現自動化時可以少花錢多辦事的控制方法。
本發明為實現目的而採用的新方案是於控制系統中採用可以逐個接通或切斷接點的運動件參與改變內部接點。
運動件參與改變的可以是系統內部任何一部分的接點,即被系統控制的運動件可以直接反作用於系統內的任一部分。
此處的「接點」既指接線點也指接通點。包括無接觸形成導通的點。可以是系統內任意的可形成信號通路的點。內部點一般是成對出現。
「改變接點」包括改變兩點間形成通路時導通點的改變。例如甲點原與乙點二者之間形成信息通路,經過改變後,改為甲點與丙點之間形成信息通路。「改變接點」也包括接點數的改變,即導通線路數的改變。例如導通線路數的增或減少。例如甲乙兩處原有10條開通的線路,改變後為11或4條。但是以上所說的導通線路不一定是時刻有信號通過或粒子流通過。另外,改變接點也指改變給出信息的點。例如一個運用觸點檢測的盤,用其盤邊的凹下形變使觸點由常閉變為打開,盤上任一形變處可通斷的接點都不是固定的,當盤轉動時,盤周圍可布置1個以上的許多動觸頭。盤轉一周,盤上每個形變處即可將這些觸頭逐個壓下或打開以通斷線路。也即線路的接線點為傳感檢測件所改變。觸頭與盤二者構成可改變接點的檢測部件。改變的是給出信息的點。包括給出信息時段長短,形式。「改變接點」可以是自動改變,也可以是被控制改變;可以是時刻改變,也可以是間歇改變;可以是多個一齊改變,也可以是一個個分開來改變。可以改變的是微小電流部分的接點,也可改變的是大電流部分的接點,並且,有時也可以是檢測部件中的個別零件的接點被改變,例如光電檢測部件中的光敏元件在運動中與一個個發光元件形成通路。即光敏元件與發光元件的接通點在不斷地改變。
「運動件」是指宏觀上運動的零件或部件。可以是導電件,也可以是隔離件。可以是時刻運動,也可以是間歇運動。
「可逐個接通或切斷接點」是指可以有選擇地將有多個通路的線路中的接線點之間的線路分開來單個地接通或斷開(或改變),當然也可以一次將多個線路一次接通或切斷。
「內部接點」是指系統之內的接點,包括輸入輸出接點,也包括系統內任一元件上通過粒子流的點。包括封閉框內的接點,也包括裸露的接點。
「運動件」可以是轉動的軸,移動的杆,也可以是運動的機械手,等相對於要切變的接點是運動的運動件。
「運動件」也可是可存貯信息件,例如存貯件是大電流線路中的運動件,可設助信息存貯件修改存貯信息的裝置,也可設運動的信息存貯件庫,利於增減存貯件。
實施本法時如用信息存貯件,可以採用現有任一種信息存貯件,還可以是可改變接點的檢測件作為信息存貯件。例如改變光柵上所刻條紋距離存貯信息的光柵檢測件。即一種新的存貯件一種採用微電子件控制的可改變接點的運動件作為信息存貯件的新型元件。這有助於系統中實現多重信息存貯。當然採用可改變接點的檢測件作為存貯件時,檢測件也可以是不運動的靜止件。上述的存貯件都可設存貯件庫。
「改變接點」的方法是多樣的。可以是運動件直接將接點接通或切斷,也可是間接的,利用所採用的有利於運動件改變接點的裝置改變接點。例如將內部接點集中的裝置,有利於運動件接近的裝置等等。
控制系統內可有實施本控制法的設備或裝置,裝置中也可有控制件。例如任一種計算機。還可以是一種在控制裝置中有運動件改變接點的控制裝置,即一種新控制裝置,其中有可逐個接通或斷開接點的運動件參與改變內部接點。當然,各種控制裝置都不一定單用於控制運動件。
圖面說明

圖1是也可實施本控制法的一種新控制裝置例1的結構示意圖;圖2是圖1中的D-D剖視圖;圖3是圖1中的E向視圖;圖4是也可實施本控制法的新控制裝置例2的外形圖;圖5是圖4的左視圖;圖6是圖4中的F-F剖視圖7是圖6中的I-I剖視圖;圖8是圖6中的J向視圖;圖9是也可實施本控制法的新控制裝置例3的結構示意圖;圖10是圖9中的K-K剖視圖;圖11是也可實施本控制法的新控制裝置例4的結構示意圖;圖12是圖11中的L-L剖視並縮小後的圖;圖13是圖11中的M-M剖視並縮小後的圖;圖14是圖13中的O-O剖視並放大後的圖;圖15是本發明實施例5的外形圖;圖16是圖15中的T-T剖視並放大後的圖;圖17是圖16中的V-V剖視圖;圖18是圖16中的U-U剖視圖;圖19是也可實施本控制法的新控制裝置例6大電流控制櫃拆去前門198後的結構示意圖;圖20是圖19中拆去側壁173後的左視圖;圖21是圖20中拆去後門187後的左視圖;圖22是圖21中的P-P剖視並放大後的圖;圖23是圖22中的Q-Q剖視圖;圖24是圖22中的R-R剖視圖;圖25是圖20中的S-S剖視並放大後的圖;圖26是實施例6的附加電路圖;圖27是新控制裝置例1、例2、例3、例4、與可編程控器TNC-810同於一個系統中作為控制裝置時的TNC-810的CPU板電路圖;圖28是與圖27中各部分一起組裝的接口板電路圖;圖29是某些場所用來替代圖28的輸出單元中繼電器部分的電路圖。
以上許多圖中採用了拆卸畫法。圖16、圖22、圖25中拆去的零件較多,僅保留要表達的部分。圖16給出的T-T剖視圖,實即是圖18中的W-W剖視。圖21中給出的P-P剖視圖,與圖24中的X-X剖視圖相同。一些圖的不可見投影只表達了一部分,導線電纜一律取不剖畫出。
以下結合附圖與實施例對本發明作進一步說明實施例1圖1是可以實施本控制法且內有可逐個接通或切斷接點的運動件改變內部接點的新控制裝置例1的結構示意圖。類似裝置於任一控制系統中使用,即代表本控制法的一個實施例。
為表示清楚起見,圖1中的尼龍板34的剖面線沒畫出,圖中的雙用柱10是集成元件晶片,其與運動柱8接近的表面上沿軸向劃分的等距離圓環內集成有發光元件。運動柱8的外表面設有或集成有光敏元件,用以接收發光元件給出的信號。雙用柱10上於密封框9外面部分是穿過端蓋6與軟纜2對接。軟纜2中的導線與雙用柱10中元件的導線按需要聯接,軟纜2中的導線的另一端與輸入信號線相連。運動柱8的最內圈表面設有發光元件,將光敏元件接收的信號又轉為發光信號傳遞給聯繫柱3表面的光敏元件並經過輸出纜1中的導線將信號傳輸出去。外部電源經滑環29、33、導片17、30與導柱11及其槽中嵌的絕緣線給運動柱8內的線路上的元件供電。為突出重點,此處省略了內部元件與走線等的表達,僅圖1中給出了運動柱8沿軸向示意性的幾道光敏元件所在槽。另外,各元件集成是採用現有技術製造,方法不另贅述。
運動柱8可以是運動的,也可以是靜止的,如取為靜止的,其外表面的光敏元件的數量與位置一般與雙用柱10表面上發光元件的數量與位置相對。當是運動的時,由電機21經小輪25、大輪24、小輪15、大輪16、驅錐軸35,進而使與錐軸35彈性聯接的運動柱8運動。
電機21可以是固定連續的運轉;也可以是由控制件控制其轉動,電機21可以是步進機,也可以是穩速電機等。
雙用柱10上與運動柱8接近的多個表面中,均有集成的發光元件,有幾個作為外部輸入信息的傳遞面,另外的表面是將雙用柱10內存貯的信息對外傳遞等,同時可設光敏元件接收運動柱8上與此幾表面相對處的發光元件給的輸出信息。也可是沿運動柱8、雙用柱10的軸向劃分幾個區域。顯然也可僅為輸入或輸出,也可以是存貯,還可是幾者的任意多種組合。並且運動柱8也可為靜止的,多用柱10也可是運動的。
內部不設計算機的,運動柱8的內外表面僅是光敏元件與發光元件以及導線,也可增信號放大單元。
內部也可設計算機,計算機可以是單片機等體積較小的,也可將整個裝置的體積放大或縮小。對於體積軟大的計算機也可於整個框體之外,也可高性能電池也於內部供電。須是耐用,無汙染電池,且更換時不影響性能。
當運動柱8是運動的時,接收信息元件可沿運動柱8軸向排為一道線或是一道由集成元件或分立元件組成的近似窄矩形。運動柱8運動時,雙用柱10上的發光元件與運動柱8上的光敏元件之間的信息流通路不斷地改變著,即可以逐個接通或切斷信息流通路藉以改變接點的運動件運動柱8參與改變內部接點,此處改變的是微小電流部分的接點。運動件運動柱8如僅用於固定光敏元件,可以是塑料材料,為隔離件,光敏元件是集成元件時,運動柱8是襯底,為導電件。
採用此控制裝置的系統,實施本控制法時,可以是此裝置放入系統中使用,即代表本法的運用與實施,也可以是大的系統裡,最高級控制部分指令另一個運動的分枝系統裝置的轉軸與本裝置的電機21的軸或錐軸35對接後與運動柱8一齊轉,以實現改變內部接點,實施本控制法等等。只是在系統計劃時,都須對一部分轉換了的控制對象,控制任務進行安排。
輸入圖1中的軟纜2中的輸入信息線可以是高密度的輸入信息通路接線,也可以是一般密度的輸入信息通路接線。信息接線是高密度的時,一般取運動柱8是運動的,這樣,可以使控制部分用本身較少的輸入信息通路,獲得較多的外部輸入信息。例如一個隨運動柱8搜索的光敏元件運動一周,可以掃描較多的與外輸入信號線接通的多用柱10上的發光元件。被掃描的元件的數量,完全由可集成元件的密度,可出射光線的尺寸,與確保信號傳遞無誤等因素決定。一般情況下,可用一個接收元件在運動中掃描與外部100個以上的信息通路接線點相聯接的1000個以上的給出信號元件。即被控制的運動件運動柱8反作用於輸入部分,使較少的搜索點可以對大量的輸入點搜索(連續多個脈衝或一個短光環給信號,即可確信某信號已輸入。)顯然,不用光電轉換,採用其它形式的轉換也可以。例如,將原為隨生產設備運動的金屬件在運動中靠近接近開關,改為由微電子件控制其逐個移近或離開許多接近開關,也可實現使任一已由它線路通電的接近開關給出信號。
輸出封閉框內給出的信息輸出方法多種多樣,圖1中給出的是無接觸輸出。聯繫柱3外圈上沿軸向排有等距離接收軋道,(圓環狀)軌道內有光敏接收元件,元件之間的間隙儘量取小,運動柱8上的發光元件給出信息時是一個短的光弧。這樣,給出信息的元件在運動一周時,給出的信息可以不丟失輸出,也可以輸出的信息由外部鎖存件轉換。
也可將錐形軸35尺寸擴大,從空心軸內腔引出軟纜與外部通訊。
有雙用柱10輸出,可控制運動中的運動柱8上1個發光的開口短環在運動中發光的位置,用此短環在運動中掃描與外部100個以上的接線點相連接的雙用柱10上的光敏元件。運動的信號元件運轉至某位置時給出信號,該位置相通的外線路設備即啟動。可以是啟動後即由自保件鎖住,直至需切斷時另輸出信號開鎖。例如一動即開的機械鎖扣、電磁自保件等。這樣可減光環所佔尺寸,進而增多外接線路數。
存貯雙用柱10與運動柱8接近的表面取作為信息存貯使用時是採用可改變接點的檢測件作為信息存貯件。如取發光元件與光敏元件組成檢測部件,用多路開關可以使發光元件給出不同的信息。如果運動柱8攜帶光敏元件運動,即使光敏元件與不同的發光元件之間形成信息通路,改變了接點,也改變了光敏元件從發光元件中取出的信息的內容。
信息的存入可以是分割雙用柱10上有元件的圓環帶為許多個小區域,發光管按程序排列,當光敏元件運動中搜索這些個區域時,有發光管點燃的,即是給出信息的。改變區域長短,即是信號定時,當然也可以改變信號強弱,還可以是幾個間隔相同的小區域給出信號,即是計數脈衝。各小區域的接線變換裝置於外,使用人可以改變不同的區域通電,進而調程序,如系統中有計算機主機,即可實現多重柔性。用計算機控制多路開關時,可控制給出信息。
顯然,雙用柱10中也可含有隻讀存貯元件ROM,或隨機存貯元件RAN,同樣可由控制件控制,用檢測法將存貯的信息取出。也可是一部分信息與另一部分信息重迭存貯於一個區域內,僅控制分別點燃發光管。等等。
圖像的存入圖像等形象信息的存入方法是於主機與發光元件之間設多路開關,將需存入的圖蒙於有光敏元件的輸入板上,強光從不與輸入板相貼的圖紙的一面照射圖紙,另設一個模擬內部給出信號元件陣列的發光元件陣列板,可以是內部許多元件構成的一個點由模擬板上的一個發光元件再現,模擬板上的元件與光敏輸入板上相對位置的元件對接,即可使光敏板上的被圖像遮光的元件由模擬板上對接元件的不發光顯示。同時,多變一多路開關將信號輸入主機,主機記錄此時多變一不通電路號,並給出序號,再換另一張圖,同法得到另一個序號,記錄下相應的多變一不通電路號碼。如此記錄需存入的各個圖的序號與相應的不通電路號碼。當製作存貯件時,取用一變多的多路開關與發光元件一起集成,且與發光元件的對接也與模擬發光元件陣列板時的對接相同,另給只讀存貯器存貯圖像序號與相應的不通電路號,主機即可按序號使相應的不通電路號的電路通電,使雙用柱10上的存貯部分表面發光元件給出原記錄下的相應序號的圖像。用靜止的光敏元件陣列或運動的光敏元件來搜索,即類似DDC攝像機將圖像模型取出。(可設保持電路使信息短時暫貯。)此是一種「存貯件給出存貯的信息時,是以模型出現於存貯體上的形式給出」的新存貯法。
演變柱形可取為圓柱形,也可取為圓板,可以是兩個以上的圓板,例如圖11簡示,另外雙用柱10、運動柱8還可取為其它形狀,例如稜柱,此時要取直線往返運動的形式。
運動件還可有其它許多運動形式。也可以是發光元件束固於棒上,掃描光敏元件陣列。
可靠性與準確度為保證信號傳輸的可靠,提高信號識別的準確度,本發明採用了以下的技術手段1、減電磁幹擾。
密封框9取用有屏蔽作用的金屬材料製作,減外界磁場幹擾。如運動柱8取低速運行,可減靜電幹擾。採用有其它抗靜電幹擾手段的,可以提高運轉速度。金屬板14、32都可作為屏蔽件,也可減滑環29、33可能的火花幹擾。用戶也可據需要,在製造或使用此裝置時,適當增設抗幹擾件。框內外的信號的輸入輸出是光電隔離。必要時,還可增設一金屬屏蔽罩,等。
2、無粉塵、溼空氣與密封整個裝置組裝前要進行乾燥與除粉塵,組裝環境須無塵、無溼氣。軟膠圈36配合端蓋6密封框9密封大部分,小錐圈19配合螺紋蓋20密封走導線18的孔。螺紋段塗環氧樹脂後旋上的螺紋帽4將錐膠圈5壓緊;大端蓋23與密封框9用螺栓聯接後,用環氧樹脂塗復密封。雙用柱10插出端蓋6部分與端蓋相接近部位用環氧樹脂塗復密封。錐軸35轉動系無油潤滑,可防油擴散,用自潤滑,由塑料託框22兼作軸承。防塵密封圈13是防摩屑進入內腔。還可考慮於內金屬板14的槽內嵌吸附摩屑件,或於內金屬板14等表面塗復吸附摩屑塗料。採用這些手段是防發光元件微米左右的出射光路為異物遮擋。並且集成元件的出射光較弱,也不應有外部光線的幹擾,均要求密封級別高。對於採用內部電池的,要考慮電池無洩漏,換電池前後無影響。
3、散熱密封框9上取筋;密封框9與內金屬板14取易導熱材料製造;電機21於有孔框22內;圖2中示雙用柱10、運動柱8都是有缺口的圓柱;都是為散熱提供的結構上的條件。運動件使內部空氣流動,膠圈7將端部空開,有利於對流。低速轉錐軸35可減摩擦熱,以下幾法可據需要綜合運用。
(1)它扇強迫空氣冷卻。
(2)採用流動的液體冷卻。(內外都可以。)(3)蒸發冷卻法。
(4)固於恆溫室內。
在運用各種方法後允許的情況下,可以提高錐軸35的轉速。
使用環境對整個裝置的正常運轉影響大。用戶可據需要適當選擇運用或綜合運用以上各法,也可自動另增其它的散熱裝置。參閱《電子設備可靠性熱設計手冊》(電子工業出版社,89年版,丁連芬譯)。
當封閉框內沒有控制部分,僅是信息給出件與信息接收件,可將運動柱8取為中空,整個框架還可以放大,框上也可設槽。取走直線往返的運動形式時,槽子可深入距內芯很近的尺寸。散熱液體可於密封的槽外流動。也可即是薄板的直線運動,更有利於散熱。
3、識別準確度(1)沿雙用柱10軸向①漫反射發光元件出射光線的漫反射會造成信號識別上的錯誤與影響暗室。解決這個問題,將雙用柱10上集成發光元件的圓環之間設立隔離帶與隔離槽,發光元件於槽內。隔離帶的寬度可據信號強弱,槽的深淺與個數,發光元件與光敏元件之間的距離大小,以及多次反射後信號的減弱不致跨過光敏元件接收並放大後允許通過的門坎電平等決定。也可於隔離帶上塗或復吸收反射光的材料或用其它方法削弱反射光。也可考慮在集成元件的同時伴隨凹面鏡等聚光元件的可能性,以減出射光的漫反射,也可用限定出射光孔尺寸法減少漫反射。
隔離槽內的元件在雙用柱10的軸向上可多布置幾個,作為冗餘件,防漏信息。
②軸向移動採用有階梯錐軸35與用環氧樹脂鉗於運動柱8槽中的錐襯12彈性聯接,配上尼龍板34以減少運動件軸向飄移造成的軸向識別錯誤。隔離槽的寬度以及槽內與同一外接線點相連接的元件於軸向的個數適當增多也可防漏誤。調節尼龍板34的厚度以提高製造精度也可抗幹擾,還可增設調節錐軸軸向移動的機構。
(2)晃動一般取立式固定以防重力減弱錐軸35的限定作用。取運動柱8上的接收信息元件與給出信息元件為對稱的多排元件,既起平衡運動件的作用,又可於多處拾取或給出信號,防止晃動造成信號丟失。例如於四周取四排,(圖2中所示)或多排。防漫反射隔離帶也可防晃動問題。立式也可減自重變形。減軸向飄移也可減晃幅。
(3)給出同一信號的許多元件可以是不對稱的分布於集成元件圓柱的四周,當有計算機主機,並且不是確定輸入了某個信號後用軟體給這個信號定時,不再考慮此信號給出的時段,即可防傳輸的信號不是有時段太長的間斷。
(4)容錯將一個外信號接線點與許多個內部發光元件相接,可以是連續重複排列,也可以是多處分散固定,即可允許首尾或某處的信號漏傳輸。
(5)沿外表面運動柱8上每個集成元件圓環上按編號第一個外輸入信號接線相連通的發光元件可以連續給出10個以上,第2個輸入信號取連續15個以上,信號間有長短不同的無信號段作為識別段。無信號段也可設於防漫反射的隔離帶上。可以於無信號段上設無影響的指示性的發光元件。接收信號遇無信號段後,即可用相鄰無信號段的時隔長短,也可用有信號後連續脈衝數的多少定是哪個外接線路。還可是一個較長的無信號段給出第一個外接輸入信號線的位置,然後控驅動的電機21的速度配合內部無元件段識別。對有控制件控制電機21的情況,可用隔離帶上的無信號段配合軟體補償電機21的運轉誤差。識別輪21與觸頭28給出的信號也可起到輔助識別作用。大輪16上也可設光電檢測件定運動柱上起始元件的位置,(類似圖9中檢測)等。
(6)電機21一般是一起動即連續運動,除非特殊情況,通常不停下,並取單向運動,以減傳動件間隙與空程影響,並且,起動後遇到隔離段上的固定指示元件(也可以不是發光元件)給出的不同的或相同的定時長短,知雙用柱10上每個隔離槽內起始元件的位置後方允許信息傳輸。
(7)簡略計算在利用防漫反射隔離帶與重迭存貯的情況下,設發光元件出射光束為2微米左右寬度,雙用柱10截面圓直徑為50毫米,周長約為π50=157毫米=157×1000=157000微米,在1000微米寬的隔離槽內,取每隔10微米有一個發光元件出射光路,在157000×1000(微米2)的面積上有157000×1000/10×10=157萬個元件,設沿雙用柱軸向等距離取10個隔離槽,可有157×10=1570萬個,加上端面集成的,再適當增大裝置體積,可使集成元件數達到億個以上。
顯然,提高製造精度也可提高元件集成密度與識別準確度。特別是雙用柱10、運動柱8的直線度與端面的平面度。
在提高集成元件密度時,也可利用光的反射等其它手法。
提高元件密度,可提高信號重複拾取次數,使信號不易丟失。當將每個外輸入信號接線連接的許多元件分布於雙用柱10四周時,配上較多的重複拾取次數,可進一步提高容錯力。運動柱8的速度可降低至每秒一轉左右,仍無影響。(對於散熱等方面允許運動柱8運動速度提高的,可提高運動速度。
顯然,上述的光電轉換元件稀疏集成或取分立元件也可。
上述信息的傳輸也包括有輸入信息的暫貯。
電路當圖1所示的裝置由控制件控制時,前述控制部分可以是任一種控制件,當取用可編程序控制器TNC-810時,圖1中略去了健盤與顯示,元件組裝與走線等的表達,TNC-810的電路圖如圖27、圖28所示。圖中的CD4521與CD4099均由主機控制決定輸入或輸出。即此處是主機搜索與運動件搜索的結合。如取主機於整個裝置內部,可將電路圖中各集成部分於運動柱8上統一集成,單取2根導線分別接導柱11與導柱11槽中鉗的導線,經滑環29與33接外電源,注意內部設分壓線路將輸入的12V電壓可降為5V。也可考慮集成部分與非集成部分的線路聯接用芯線於軟纜中於錐軸35中走線或聯繫柱3處光電傳感傳輸,或為二者的綜合。還可考慮除健盤輸出、輸入單元等以外的大部分均在內部(整個裝置的體積可適當增減。)不管主機於內部還是於外部,電路圖28中的輸入單元此時改為集成的發光元件給出信號,元件密集。電路圖中輸入單元的發光管部分也可改為5V電壓,電阻元件數值相應調整,也可將電阻等元件設於裝置外部,光電耦合符號此時改為光電轉換符號。運動柱8上的接收信號的光敏元件電壓可取得較高,可直接用TNC-810電路圖中的光敏元件信號接收線路。例如保留一片CD4512(或幾片)用以連接運動柱8上的光敏元件。
輸出部分可取於雙用柱10或聯繫柱3兩處輸出,也可僅取雙用柱10處輸出,如用聯繫柱3處的光電轉換輸出(例如內部沒有主機)運動柱8最內圈上的發光元件也取用5V電壓,以減對暗室的影響,聯繫柱3外圈上的光敏元件信號接收線路與上述運動柱8上的光敏元件信號接收線路相同,也用電路圖中的光敏元件部分。
多設隔離槽,也可輸出用圖29線路,圖29給出了將圖28輸出單元中的繼電器部分拋去,取代之的電路由CD4099直接驅發光管,也可將信號放大後再驅發光管。此處的發光管是連續集成,其相對的光敏元件也可是集成元件,光敏元件給出的信號經達林頓管的放大後驅外設。用錐軸35中取軟纜輸出時,可保留圖28中的輸出單元。圖中的步進機21的控制件也可在框內。電路圖中略去沒給。
顯然,不管有無計算機,圖1所示的裝置可以作為獨立的控制部件,輸入、輸出、存貯,以及僅用電機作為控制件幾者是可結合在一起,也可單是輸入或輸出或存貯。並且運動柱8上也可是排滿集成元件,雙用柱10取為運動件也是可以的。
製造集成的元件密度過高有影響,可適當壓縮,減少元件,也可適當增減各件尺寸,適應需要。
對於靜電幹擾可考慮導引走多餘的正負電荷等法,參有關資料。
製造時,隔離帶的寬度,集成元件的密度,減出射光漫反射的槽深槽數等均是可調的參數。高密度導線的引出可將襯底內引出導線於軟纜2上槽中直接粘埋,再將軟纜迭加粘起。這樣可以減少接插件。圖1中給出的軟纜2是取線接點密度較低的,所以體積小,也可用接插件。圖1中雙用柱10上輸入信號放大與存貯信息放大部分均可取在外。
組裝時,密封圈13、大輪16、小輪15、錐軸35先到位。運動柱8上的元件如是分立元件,可先組裝好。
雙用柱10、運動柱8可以是柱與端面晶片的對接,或多個晶片的對接,等。
密封框9與大端蓋23聯接處有4個短的翻邊。輪與軸均是彈性聯接。導柱11與錐軸35粘接。可是導柱11先與內傳輸線接好,也可是內設彈片,導柱11頂上。接線時可將接好的線填於運動柱8內,再粘入錐襯12。導柱11內的負極導線是隨負極銅環33一齊壓於導柱11上,正極鋼環29與導柱11也是彈性連接,塑板31起隔離作用。
於經常有振動的場所使用,另考慮框外隔振。
於有翻轉可能的場所使用,要有特殊準備。
對於輸入、輸出接點多的化工,群控工具機加工等場所,可增設直流電磁閥等執行件。對於機器人體針尖大小的表面也要求有神經傳感接收的情況,走線方式可仿人的神經散開的方式,將接線軟纜類神經中樞散開。信號放大部分於肌膚內。
此處所講的提高精度還包括元件出射光之間的間隔尺寸,與電機控制精度,提高製造精度與控制精度,可實現要求不太高的直接模擬量到數字量的轉換償試。
實施例2圖4是可以實施本控制法且含有可逐個接通或斷開接點的運動件改變內部接點的新控制裝置例2的外形圖,類似裝置於任一控制系統中使用,即代表本控制法的又一個實施例。
圖4給出的控制裝置中,給出了於同一系統中採用的可編程序控制器SZ-3/4,即圖中的37號件。有關資料參江蘇省元錫市華光電子公司94年12月出版的《可編程序控制器SZ-3/4》。計算機的型號是Z-02B(-C),其它不另贅述。當然也可以是其它任一種計算機。託架上固有存貯庫38。圖6中給出存貯庫38的結構。圖6中只給出了個別的導片54,其餘的結構基本相同,所以採用了省略畫法。小框58沒給剖面線。另外,導線從纜39與40內走,省略了詳細的表達。根據要求可考慮它扇冷卻。
圖6中的轉筒48內外圈上沿軸向取許多相同寬度的軌道,軌道上固有長短不同的導片54傳遞信息,即此為信息軌道。圖6中的步進機62也可換用配有減速件的穩速電機。
圖6中用有5個觸點檢測件的搜索螺母57在運動中改變與轉筒48外圈上不同的導片54的接通,實現改變內部接點。轉筒48與搜索螺母57可隨時停止運動,配合轉筒48外圈上導片的長短,實現信息傳輸定時長短,也可以是一連幾個短導片54,實現計數脈衝。
圖6所示的裝置是取觸點傳遞檢測件實現信息轉換。軟電纜39中的導線與內襯42中的鉗入導片49相連、轉筒48內外壁上的導體也可是整體製作。搜索螺母57上有芷線薄板44隨動,芷線薄板44的另一端與軟纜40相連。電機62的軸與轉筒48彈性聯接,電機軸轉動時攜轉筒48轉動,與不同的導片接通。人手轉旋鈕67,經輪69、輪63驅螺旋60轉,可移動搜索螺母57於軸向某個位置。搜索螺母57上的觸頭56與轉筒48外圈上的導片54摩擦接觸,將信息拾取,經軟纜40傳遞出去。傳入的信息是經導線39、內襯42中的導片49,再經過轉筒48內圈上的導條傳至轉筒外圈上的導片54。
顯然,輸入可改為是輸出,輸出也可改為是輸入。
圖6所示裝置的尺寸是可增減的。圖7中栓70是將圖6所示的裝置與其它件相固接用的,即圖6所示裝置,可作為獨立的部件,參與需用系統的信息中轉。裝置中的信息傳感件也可用其它的檢測件,搜索螺母57當轉筒48運轉時,與轉筒上不同的導片逐個通斷,參與改變內部接點。運動的轉筒48是隔離件、運動件48改變的是微小電流部分或大電流部分的接點。
轉筒48外圈上的導片54長短是可變的,一個導片,與外部傳輸線相連。如使某一部分或全部導片通電,搜索螺母57上的觸頭於導片54上移動時,即可將導片給的信息傳出去。轉筒48上的導片,在這裡組成信息存貯。使用人可以改變給導片通電的傳輸線,定哪些導片需通電,藉以調程序。配合計算機,可實現多重柔性,多重存貯。
取螺旋自鎖與細牙螺紋是為防誤動作。外框47起密封作用,使灰塵溼空氣不進入內部。也可將旋鈕67軸改為電機軸,可驅螺旋連續移動。只要製造時掌握搜索螺母57的螺距與輪63、69的尺寸,使轉筒48轉一周,搜索螺母57恰走過一個信息軌道。轉筒轉一周後,其上信息給出件給出的信息不會丟失。圖7示出給出信息的導片54之間也有間距。另外,圖6中的信息輪64是幫助識別轉筒48位置的。導片54於信息軌道內的槽下部,減螺母57上的觸頭與導片摩擦時產生火花,另外,適當考慮輸入信號的電平與筒轉速也可減火花幹擾。傳輸線屏蔽等也可減幹擾。當螺母57於軸向也移動時,移動的搜索螺母57如搜索的是輸入信號,顯然,此5個觸頭可搜索100個以上的外輸入信號線輸入的信號,如搜索的是轉筒上導片存貯的信息,轉筒上沿軸向存貯的程序可達1000步左右(指順控步)。顯然,用平衡螺母57(2)的觸頭也傳輸,並適當安排一部分信息軌道輸入信息,另一部分是輸出存貯的信息,電機作為控制件,此裝置也可以是一種獨立的控制裝置。
製造,組裝轉筒48可用塑料為材料,轉筒48上的信息軌道內的導片54是與導條為一整體,信息軌道上的預製程序槽內塗膠後,導條穿過預製槽上的孔,並彎曲後輕敲入空穴中,與導條一體的導片也即粘固於信息軌道上的槽中。內襯42上的導片49也與導條連為一體,導片49上導條穿過內襯42、活框43上的孔後與導線連接,導條是嵌於內襯42上的槽中。芷線薄板44與螺母57可以是一體製作,也可是後粘起,彈性觸頭56可以是尾端導棒壓入螺母57槽中後,再與導線焊接,並隨後用環氧樹脂將導線粘芷線板上的槽中(也可熱壓入)。此幾件組裝好後,再利用觸頭56的彈性,將螺母與觸頭56壓入小框58。
組裝時先螺旋60旋入螺母57與小框58,帶纜40穿過罩子47,然後罩子47與內框61套螺旋60的兩端,再將軸承穿過帶纜40後用螺釘固罩子47上。另外,內筒41上的彈片50由鉚釘51鉚住後,方將鉗入聯好導線的導片49的內襯42用環氧樹脂粘於活框43上,活框43上的導棒插入內筒41上的導槽中後,即將內筒41與端蓋46用螺釘聯起。然後再組裝其它部分。
實施例3圖9是可實施本控制法,且含有可逐個切變接點的運動件的新控制裝置例3的結構示意圖,於任一控制系統中使用類似裝置,即代表本控制法的又一個實施例。圖中的發光元件盤81與光敏元件盤98沒畫剖面線。
取圖9中的發光元件盤81上的發光元件97與粘於圈77內的光敏元件盤98上粘固的光敏元件99相對時,間歇的或連續的點燃不同的發光元件97,即使光敏接收元件99收到信息。作為檢測用的光電轉換檢測件,此處用為信息存貯件,可將完整的成套程序或外輸入信息暫貯,並可由控制件控制輸出。盤上元件可以排布成多種形式。二元件盤可以是靜止的,也可以是運動的。當任一個盤運動時,發光元件與光敏元件之間的信息流通路被改變,即這裡的檢測件是可以改變接點的。圖中示電機88經輪91、89驅與錐軸76彈性聯接的光敏元件盤98轉動。顯然,電機88的運轉或停轉可以控制改變光敏元件98與不同的發光元件97形成信息通路,即可逐個切變接點的運動件元件盤98(光敏元件)參與改變內部接點。光敏元件盤98是隔離件,此處改變的是微小電流部分的接點。此處可改變接點的運動元件作為信息存貯件。對於靜止的情況,也可以是控制件經多路開關控許多元件的許多接點改變。
軟膠板94配合密封框85密封光電轉換部分。輸出軟纜71與帶狀纜73均是進入密封框85部位有環氧樹脂塗復密封。框84上有孔散熱。框85是金屬材料製成,其上有筋利於散熱,也可增它扇冷卻。
元件盤上的元件可以是稀疏集成,也可是分立元件。當取為分立元件時,外接的輸入或輸出信號接線點可以是1000個左右(盤也可擴大)。當輸入1000左右開關量時,可用1000個左右的發光元件97排於盤81上幾個等距離圓周上,可以用10個左右的信號接收點相連接的10個光敏元件98排為圖9中的一排,運動中搜索這1000左右接點的輸入發光信號段。採用分立元件對簡單維修與簡單的用戶調整,在目前情況下仍是需要的。給出信號的元件之間可留有距離,也可同實施例1也給出防光漫反射的隔離帶、隔離槽等等抗幹擾的結構、抗幹擾件。阻尼塊95是配合部分輪82實現準確停步的。
識別件72與74是輸助識別運動的元件所在位置的。也可以是可將光束集中的光電檢測組件。
元件盤當存貯件使用時,如信息存不運動的盤上,可盤上幾個元件接外部一根導線,用戶可改變不同的導線通電調程序。也可用圖6的裝置作為獨立的控制部件,同樣可以實現多接點,多控制步數,柔性控制。也同樣可是輸入、輸出、存貯、控制器部分於一體。
顯然,也可以用其它光源,例如1000個小燈珠。對於取10圈元件存貯信息盤,至少可有控10個外設的可以調整的程序。如搜索程序的運動盤上每等距離圓周上的1個以上元件旁攜帶有接收外輸入信號的光敏元件,在10圈上同時搜索,可以10個以上外設的生產現場信息同時輸入,此時存貯信息件與輸入信息件於盤上同一圓環帶中,只是有隔離帶等隔開。
實施例3用元件的放大後實施的可行也說明了實施例1原理上的可行性。
實施例4圖11是可實施本控制法,且含有可逐個切變接點運動件的新控制裝置例4的結構示意圖,類似裝置於任一控制系統中使用,即代表著本控制法又一個實施例。此裝置也可固於圖4的託架上面,如圖4雙點劃線所示。與計算機37配合使用。由計算機37控制時,計算機控電機110轉動,可驅各程序盤112、124轉動。各程序盤是套於方軸108上。有的程序盤是形變了的圓盤或鼓,有的程序盤是嵌有小磁針的盤或鼓。顯然盤形變處與磁針分布可由人調定。圖中的程序盤運動時,盤上的形變處與盤上的元件也運動,使盤運動時給出信息的點不斷改變。由計算機37控電機120通電,可經錐輪等驅螺旋107轉動。因大輪122轉一周,螺旋107驅螺紋塊123走一螺距,且大輪122是由小金屬部分輪116間歇驅動。所以當螺紋塊123推動小鎖125與轉板126,並切斷開關138,由開關138將螺紋塊123所在位置告訴計算機,且轉板126同時推轉板130轉入程序盤124之間的空檔中時,小鎖不含誤動作。
每個需脫掛的程序盤旁都有一套類似機構,圖中略去沒畫。這樣需脫掛的程序盤均可分開獨立沿軸向移動。
當計算機知道螺紋塊123的位置,並據開關131沒被導通,如圖11所示,且需要該處的程序盤124左向移動時,先將電機120斷電,依靠小部分輪116與大輪122,使螺紋塊123不可超程越過小鎖125,使小鎖125可保持推轉板127的位置。(簧條129是用於當計算機決定螺紋塊123繼續運動並離開小鎖125後,使轉板130、126復位的。)隨後由計算機37控各由存貯庫104中的程序盤124控制的外設無事故暫時脫離各程序盤控制後,將電機110斷電(如無計算機37配合時可由使用人控制。)計算機將電機100正向通電,使螺旋101轉動,驅脫掛框102於圖中左移,並帶動圖11中的轉板130左行,將轉板130夾檔中的程序盤左移。如果據輸入信號開關131已被導通且需程序盤右移,計算機即給電機100反向通電,經導柱103壓圖11中的轉板130右行,將轉板130夾檔中的程序盤右移。盤移後,開關131給信號,計算機再控各程序盤桂上外設。(是人控制脫掛的由人掛上。)程序盤124如是鼓輪105與觸頭組成的觸點檢測部件中的鼓輪105,鼓輪105的軸向移動可使鼓輪上的形變處走上或離開可驅動觸頭137的軋道;程序盤124如是有小磁針106的盤,盤的移動可使霍爾元件的給出的信號改變;即移動盤即是在切換線路;盤上貯有信息或控制程序,移盤即是調程序。(圖中的霍爾元件不剖畫出。)膠圈126鉗於程序盤上,與方軸108彈性聯接,是防程序盤誤動作。擋圈128也起到定位作用。
由上可見,程序盤124與其它件組成的檢測部件在這裡是作為信息存貯件,並且在運動中可改變接點。取下栓118與其它栓後,框119可以取下,端蓋113也可在取下固定栓後取下,從而將存貯庫104中的存貯件程序盤124取下,修改其形狀或變庫中元件的排布或不同的盤調換等,即可將所存信息進行修改。此修改可配合計算機主機中存貯的程序的修改,使整個系統有多重柔性。程序記載於程序盤上且可隨時調用,即整個裝置是個信息存貯庫。此處的存貯庫框104取可對電磁幹擾有屏蔽作用的金屬材料製成。也起密封作用。
此是四行多列的存貯庫,可有並行的多道程序或信息同時輸出,當需要執行更多的程序或切變更多的外設接點時,可增程序盤的列數,但計算機主機輸出接點數仍可為幾個,只須將再增的微電機與此圖中的微電機並聯。當然,也可減少存貯件。例如,僅用一列或僅用一個微電子程序盤。
如增加主機的輸出接點,並用不同的接點控許多個存貯庫輸出信息,所有的存貯信息即在計算機的控制之下。程貯庫中的信息存貯件可直接控外部線路中的設備接點的接通與切斷。程序盤搜索裝置可使對控制對象的接點數是不固定的,可以增加或減少接點數,即可直接控制的外設較多。如取微電流,可使存貯庫中任一信息載體上的信息可直接輸入計算機。也可用微變輸入電流的大小或其它的方法,不取出存貯件即改變存貯的信息。
即是存貯體,又是接口,且可僅用電機110控各程序盤不停轉動,即可逐個切變接點的運動件程序盤在運動中不斷改變給出信息的點從而參與改變內部接點。圖中的鼓輪與光電轉換132、134、135盤等以及整個存貯庫可以放大,也可縮小,例如超微鼓輪儲信息。組裝時先用擋圈將導柱103固於102上。
對於連續運轉的電機110,可取它扇冷卻,也可以是本身軸取長,伸出框外,彈性聯接微風扇自冷。框115套框104之外,槽架136起軸承兼導槽的作用。輪116、141、121均起傳動作用。
實施例5圖15是本控制法實施例5的外形圖,改變內部接點的運動件是智能機械151。此處的系統可以是計算機集成製造系統CIMS等較大的系統,當然也可以是小系統裡的智能機械。
圖16中的變換盒156是用螺栓固於電設裝置150的框架之內的。
圖16中給出的元件155可是大電流元件,也可是微電子元件。取為集成電路晶片時,可以是接口晶片,也可以是存貯晶片或CPU。
也可以即是多路開關晶片。對於大電流元件,要考慮布置距離,等。
給出有利於運動件改變內部接點的裝置後,當然智能機械151也可代替其它實施例中的運動件,參與改變內部接點。
圖15給出的智能機械151是有足機器人152上的機械手。當然也可以是其它類型的機械手。
裝置150可以是系統裡的任一種電設裝置,運動件已不限於僅是在本裝置之內運動,而是在系統內運動,反作用CIMS系統內任一控制分枝,參與改變內部接點。智能機械151可以變其它電設的線路接點,也可變本身的,即機器人也可用本身的運動件變本身線路中的接點。
圖16給出的是將系統內接點集中,由機械手改變接點的裝置,當機械手151或其它運動件驅脫掛柄158沿滑移槽157給的槽子於變換盒156裡外運行並配合推動滑移槽157沿變換盒156的邊板左右運行,可使脫掛柄158移至動接板162的左或右側,再推動脫掛柄158左右行,即可使接線板160與動接板162上的導片166對接。顯然機械手可將已於利於改變接點的裝置中的各元件逐個通斷。
當然,機械手151或其它智能裝置也可以移動圖25中的存貯信息的半圈環193沿軸向移動,使環193不於有觸頭192的位置時,不切換線路,走上有觸頭192的位置時,切換線路,即智能機械代人調程序。此時的半圓環193可是將埋頭釘固定改為擋板固定,或彈性固定。
由上可見可逐個切變接點的運動件機械手,參與改變系統內部接點。改變的可以是大電流部分的接點,也可以是微小電流部分的接點,運動的機械手可以是導電件,也可是隔離件。
圖16中各件組裝時,是先將導片166放動接板162裡,各動接板162全插入下導軌167的槽子上,將上導軌168插入動接板162槽子裡,導軌167攜各件固於變換盒156底板上,盒蓋169是最後放上並旋入螺釘170的。下導軌107與變換盒的接合面塗有膠。圖18中只給出了一付對接件,其餘結構相同,採用了省略畫法。
顯然,一個計算機最小系統,控制兩個單自由度簡單機械手,例如兩個直線移動的螺旋推進抓手或抓手也略掉。一個機械手驅動輸入信息搜索件, 例如前面實施例3的搜索元件盤,另一個機械手驅動輸出有關的搜索件,一般的生產設備都是實用的。不但可增控制的外設,且可使微電件遠離大電流切換件,減少幹擾。例如長傳軸,長杆均可使大電流切換件遠離計算機,並且,在這種情況下,繼電器接觸器不需要全部保留。一般的機電設備都是有慣性的,且切換速度如有要求時,可設快速反應件。
運動件於某些場所切換集成元件線路,可減主機負擔。(因為運動件可是連續運動。)顯然,微小智能機械於系統封閉框體內部參與改變已於配合運動件改變接點的裝置上的元件的接點也是可行的。運動的智能機械在這裡是反作用於系統內任一部分。
實施例6圖19至圖21給出的是可實施本控制法且內有可逐個接通或切斷接點的運動件參與改變內部接點的新控制裝置例5機電設備群控櫃簡圖。類似裝置於任一控制系統中使用,即代表著本控制法的又一實施例,即本法的第6實施例。為突出重點,省略了電源、變壓部分、開關、詳細的走線等的表達,也不包括啟、停電機等裝置的接觸器等部分。
改變本櫃的規模,更換控制件,執行件或組裝形式等,此櫃可用於許多對非安全電設控制的場所。
還可結合前面的實施例。圖中給出的控制執行件可以是繼電件,也可以是其它類型的元件。額定電流值為5A以下,也可以是5A以上,只是元件的數量與布置等方面不同。
圖19至21中鼓輪182驅動的觸頭192僅表達了一排,其餘的結構相同,採用了省略畫法。圖22中的開關202的固定栓、開關202與小開關200、205、206僅表達了個別的,其餘的因為結構相同,採用了省略畫法。且開關206內的塑料半圓頭沒給剖面線。圖23中的開關200是給的外形圖。驅動鼓輪182的電機176等也採用了省略畫法。控制櫃186中的可編程序控制器174取用江蘇省無錫市華光電子有限公司生產的可編程序控制器,詳細資料參《可編程控器SR-20/21/22》用戶手冊。可編程序控制器SR-20在這裡是微電子控制件,它控制圖22中的電機214與電機218通電,從而控制可逐個切變接點的運動件螺紋塊215參與改變內部接點。此處改變的是大電流部分的接點。
控制器174也可是其它類型的控制機。
圖中的變換盤189用於多重選擇,鼓輪182上形變處可以驅動觸頭192。也可以用接近開關於鼓輪182上使產生信號。鼓輪可由電機176經間歇機構或連續機構驅動,圖19中給出的是有小部分輪177驅動的間歇機構,阻尼塊228起抑制慣性作用。防止鼓輪182誤動作。
螺紋塊215採用絕緣材料製造,是隔離件。圖22中,螺紋塊215由短螺旋207驅動,可於活接頭203的這側或另一側,從而將活接頭203推於開關202外露頭上,將切換大電流通路的開關202的外露頭壓下,或將活接頭203推離開外露頭,使外露頭又自行靠簧力跳起。藉此通斷外設線路。活接頭203由隔板201上的彈力導槽204的彈力壓住,不會有誤動作。螺紋塊215作為運動元件改變的是大電流部分的接點。變換盤189等是有利於運動件改變接點的裝置。開關202通斷的有櫃外部的機電設備的線路,也有櫃內部驅動櫃中的鼓輪182運動的動力件的線路。
半圓環193類似傳統的鼓輪,其上有形變處,形變處可驅觸頭,從而通斷線路。改變形變處,可以使通斷的時刻變化,或時段不同等等。即半圓環攜帶有控制信息。半圓環193是兩個對夾於輕質套181上,許多個環193迭加起形成鼓輪182。當方軸227轉動時,半圓環193上的形變處即驅環周圍的觸頭192運動,使線路通斷。櫃內可設許多半圓環193,也可同實施例4,增設半圓環193脫掛的裝置。當然,採用許多環迭加起,使用戶也可以無須編程器、寫入器,簡單地更換或移動半圓環193,即可調程序。不管是人換環,還是增設裝置移環,加上微電子控制部分中的軟體調試,都可以構成系統的多重柔性。用直觀的,易修換用的半圓環,可使小工廠小維修的用戶調程序簡捷。輕質套181可用塑料製成,套於方軸227上,半圓環193用耐摩材料製成。由埋頭釘230加墊圈229將半圓環193固於輕質套181上。這樣可使用戶取下埋頭釘即可更換半圓環。生產廠可據需要生產成套的多步的可定時的半圓環193,供用戶取用。例如將乾粉壓成餅的壓縮步,如要使模頭下衝次數於1至5次內可調,即可配備一套這樣的程序半圓環。用戶更換環即可調程序。這裡的鼓輪182由可編程控器174經變換盤189上的螺紋塊215控其運轉或停轉,已由原獨立的控制部件變為受微電子件計算機控制的部件,且變為可以簡單調程序的信息存貯件。
運動件均取自潤滑。大託槽是多板焊接或模鍛,槽內螺母用熔化後塑料注入槽時同時加工。傳動輪也用金屬輪配合塑料輪,各小開關內的觸頭是小開關的槽內塗環氧樹脂後壓入組裝製造而成。
可靠性問題1、緊急制動,例如過載保護等,均保留原有的方法與設備。生產上的緊急制動也類似解決。
2、據每個開關202側下方的檢測小開關200的通斷信號,知道大託槽208是否到達彈性導槽204中部。據託槽208上的檢測微開關206的通斷信號,配上根據電機轉速知道螺紋塊215移動螺距數的系統內予設的軟體,知道螺紋塊215的位置。也可於大託槽208上多設幾個開關206。由每個彈性導槽204旁的檢測微開關205,知道活接頭203是否將開關202的外露頭壓下或活接頭203已離開開關202的外露頭上部,使外露頭又跳起。檢測信號用提高電壓傳輸,例如直流70V,然後由接收信號部分降壓後限幅接收,或用其它抗幹擾法傳輸。隔板201與變換盤189均用軟鋼或坡莫合全製造以隔磁。電機214、218也可用直流微電機。圖24中示彈力導槽204給出寬的進入口,允許螺紋塊215進入彈力導槽204開口時有偏移,即允許內鉗塑塊的大託槽208移動時有少許偏差。對稱小部分齒輪212、219均是僅2個對稱單齒的齒輪,配合螺旋207、221削弱電機停轉後慣性對位置識別的影響,也可增阻尼件或制動件。
3、輸入室185經過隔離過道將信息傳遞給緊靠的計算機174,據需要可增屏蔽線。如計算機174採用可編程控器TNC-810。圖28中的光電隔離輸入部分保留少許與外運動搜索檢測件相聯接。
4、風機194、196用於散熱,可適當提高風機功率。必需時,也可分開為幾櫃組裝。各圖中略去了風機與空氣過濾裝置的表達。
演變圖22中給出的開關202為3×4=12個,即可控12個以上的其它的電設。變換盤189上的可變換元件如控本櫃的電元件有剩餘,可控櫃以外的其它元件。
當將各開關202改為有彈性的導電觸頭,並將觸頭接線端埋固於隔離件中,可為集成觸頭陣列,202也可以是無觸點的開關集成,例如活接頭203僅將光線擋住或打開。也可以是電晶體接近開關等各種接近檢測件的集成,並且都可縮微。據需要也可放大。也可是各種繼電器、接觸器、開關等等。(對於需考慮滅弧情況也需另設滅弧室)顯然,變換盤189也可以與計算機單于一個小櫃中,盤上的被切換件數量可減少。也可以是運動變換盤189。
考慮系統內大電流機電設備的慣性,以上的轉換控制在速度上一般可以達到要求。
圖19中的可編程序控制器174也可以用可編程控器TNC-810,即也可用圖27所示的TNC-810的電路圖。圖中的輸出單元中的繼電器輸出,直接控制圖22中的二單相電機。電機214與218的線路圖略去沒畫,圖19中的輸入室185可以即是圖9中的光電傳感。即此處的外部輸入信號也是由發光元件輸入,由較少的運動光敏元件掃描發光元件群。對於控制櫃實際控制的外(元件都可是分立元件)設,圖22中的運動件驅動的變換盤189上的元件的個數可以隨盤的增大而增多,考慮線路容量,生產上的需要等,可適當考慮增減,所以圖26所示的電路圖用省略號表示不定數量的外設,圖26中給出的是單相交流電設備。顯然,控制三相交流電或較高電壓的直流電設備線路也是可以的。此處省略了鼓輪182切換的外設的電路圖。
用圖28中輸出單元的幾個繼電器控變換盤189上的二單相電機,驅動運動件螺紋塊215,轉而控制變換盤189上的元件群。即可控制櫃外的機電設備群。用圖28中輸入單元8個接點與圖9中的運動的光敏元件盤上的光敏元件相接通,轉而在運動中搜索被控的這些設備群輸給控制中樞1000個左右的信息接點,都是採用轉換控制的手段,由運動件參與改變內部接點作為轉換媒介,轉掙控制。
這裡,被系統控制的運動件,有的反作用於輸入部分,有的反作用於輸出部分。顯然,運動件反作用於系統的其它部分也是可以的。
本發明與現有技術相比,有如下優點1、通過運動媒介的轉換,使用很少輸入接點即可搜索大量的輸入通路;用很少的輸出接點,即可對接很多的外設線路,從而降系統造價,減系統體積。
2、簡單的控制裝置有利於推廣普及自動化,因為它直觀,易接受,易維修,造價低。
3、新的存貯體、程序修改方法使系統中也有計算機時,配合計算機可實現多重存貯與系統的多重柔性。有或無計算機時,均可簡單調程序。
4、有利於系統內設備利用率的提高。
5、有利於智能機械進入控制領域,等。
本發明對大多數單機的控制,各種設備的群控,對群體目標的監視,對各種生產線的控制,智能生產等,都可以應用。
權利要求
1.一種控制方法,由控制件等實現,其特徵是於控制系統中採用可以逐個接通或切斷接點的運動件參與改變內部接點。
2.一種可以實施權利要求1所述的控制法的控制裝置,由控制部分等組成,其特徵是控制裝置中有可逐個接通或斷開接點的運動件參與改變內部接點。
3.一種存貯件,其特徵是採用可改變接點的運動件作為信息存貯件。
4.根據權利要求1所述的控制法,其特徵是運動件改變的是微小電流部分的接點。
5.根據權利要求1所述的控制法,其特徵是運動件改變的是大電流部分的接點。
6.根據權利要求1所述的運動件,其特徵在於運動件是導電件。
7.根據權利要求1所述的運動件,其特徵是運動件是隔離件。
8.根據權利要求3所述的存貯件,其特徵是存貯件是運動的微電子件。
9.根據權利要求1所述的控制法,其特徵是系統中有配合運動件改變內部接點的裝置。
10.根據權利要求1所述的控制法,其特徵是改變內部接點的運動件是運動的智能機械。
全文摘要
轉換控制法,應用於控制領域。它於控制系統中採用了可逐個接通或切斷接點的運動件參與改變內部接點。實施本法的控制件可是現行各種控制裝置;此處也給出一種內有運動件可逐個變內部接點的、可實施本法的新控制裝置。同時給出了一種新存貯件。採用本法可用很少的輸入輸出接點對接高密度的輸入輸出通路,且可實現系統多重柔性、多重存貯。本法對降新系統投資、提高舊設備的利用率、智能機械具體如何進入控制領域等都起作用。
文檔編號G05B13/00GK1161486SQ9611695
公開日1997年10月8日 申請日期1996年6月1日 優先權日1996年6月1日
發明者朱天賚 申請人:朱天賚

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