專利名稱：光盤程序控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于自動化領域中的程序控制裝置。
在已有技術中有機械型和電子型(包括微機)兩種控制裝置。機械型主要采用凸輪、連桿、間歇齒輪和其它機械零部件組成。這類程序控制裝置的特點是靠機械零部件實現(xiàn)程序控制，可靠性高，不易受外界電磁信號的干擾，其缺點是結(jié)構復雜，制造成本高。機械零部件動作慣性大，使得時間靈敏度差。電子型的程序控制裝置，雖然有很高的時間靈敏度，但易受電磁場的干擾，不易在惡劣的環(huán)境中使用。
本實用新型的任務是克服上述缺點，用簡單的程序控制制造出時間靈敏度高、可靠性高和低制造成本的程序控制裝置。
本實用新型的光盤程序控制裝置，是將執(zhí)行機構6的工作程序輸入到光盤1上，所需程序控制的指令由光盤1按給定的程序發(fā)出光信號由非接觸式光學耦合程序控制指令傳遞及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成電信號去控制執(zhí)行機構6。
本實用新型的裝置由暗室2、放大器4、繼電器5、執(zhí)行機構6、變速齒輪9、同步電機10、調(diào)頻電源11組成。非接觸式光學耦合程序控制指令傳遞及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中光源8、光接收器3和狹縫7裝在暗室2本體的小孔φ內(nèi)，光盤1置于暗室2中在狹縫7和光接收器3之間轉(zhuǎn)動。
光盤1上制備有數(shù)個位置及長度各不相同的弧形透光帶12(圖2示)。透光帶12的寬度為1－5mm，透光帶的長度由ρ、ψ＝2πt／T兩個數(shù)值決定。
光盤1用平板玻璃和有機玻璃蒸鍍薄鋁層或薄鋁板摳槽制成。
透光帶12的寬度可根據(jù)光接收器3的接收面積而定。光盤1上的每一透光帶表示特定的指令。其特性由透光帶12的極坐標ρ、ψ值確定。ρ表示不同的指令傳遞路線，ψ＝2πt／T表示的指令時間特性及先后次序，t為表示指令信號的脈沖寬度，T為程控周期。由底盤13和盤蓋14構成中空密封暗室2，暗室2將光盤1封閉于黑暗中，防止自然光對光盤1的干擾，并支承其它機械零件。光接收器3將光盤1發(fā)出的光信號指令轉(zhuǎn)變成電信號。光敏電阻、光電二極管和光電三極管都可以作為光接收器3。光接收器3與光源8一一對應。光源8向光盤1提供足夠強的光，使光盤1的透光帶12發(fā)出給定的指令。放大器4如圖3示，它把光接收器3每一條程控線所傳遞的光電信號進行放大，使之啟動繼電器J1。繼電器5是根據(jù)放大器4傳遞的指令控制執(zhí)行機構運轉(zhuǎn)。繼電器7是一種觸點允許電流較大的繼電器。執(zhí)行機構6按照指令帶動各自的傳動鏈進行運轉(zhuǎn)。狹縫7限制入射光束寬度，其寬度決定程序控制裝置的時間靈敏度，狹縫的寬度為0.3－0.5mm。變速齒輪9向光盤1提供程序控制所需要的轉(zhuǎn)速，保證所需要的程序控制的周期T，傳速比根據(jù)程序控制的周期T確定。電機10帶動光盤1作等速運轉(zhuǎn)。調(diào)頻電源11連續(xù)改變執(zhí)行機構6的轉(zhuǎn)速，從而就改變了程控周期T。調(diào)頻電源11作為變速齒輪9的補充，對于固定的程序控制周期T可以不用調(diào)頻電源11，而直接用變速齒輪9獲得所需要的固定程序控制周期T。放大器4中的R取值為0.5－1KΩ。
光盤1上可以貯存不同的程序，光盤1的面積大小隨程序控制的數(shù)量而變化。
本實用新型的主要特點是一種光機電結(jié)合的程序控制裝置。硬件貯存程序大大提高了程序控制的可靠性，而且不受外界的干擾。光學耦合傳遞指令，使指令的傳遞無惰性，大大提高了程控裝置的靈敏度。能夠在條件較差的生產(chǎn)現(xiàn)場工作，能在各種自動化生產(chǎn)裝置上應用?？刂屏看?，制造成本低，結(jié)構簡單可靠。


圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖。它包括如下光盤1、暗室2、光接收器3、放大器4、繼電器5、執(zhí)行機構6、狹縫7、光源8、變速齒輪9、同步電機10、調(diào)頻電源11、底盤13、盤蓋14。
圖2是本實用新型光盤1的結(jié)構示意圖。
透光帶12、(ρ、ψ)是透光帶的極坐標。
圖3是本實用新型所用放大器線路圖。
本實用新型的最佳實施例如圖1示。同步電機10與調(diào)頻電源11相聯(lián)以獲得所需頻率的電力。同步電機10采用60轉(zhuǎn)／分的55TZY516電機，同步電機10的轉(zhuǎn)軸上裝有變速齒輪9的主動齒輪用銷釘固定，從動齒輪裝在光盤1的軸上用銷釘固定，程控周期T＝50秒時，變速齒輪9速比為501。光盤1在暗室2里，暗室2的左壁有一中心孔作為光盤1的軸承，暗室2的上部有5個小孔φ里面裝有光源8和狹縫7。光源8采用6.3伏2.5瓦的指示燈。G2采用3DG12C晶體管(圖3示)。在暗室2右壁上方安有五個與光源8一一對應的孔φ，里面裝有光接收器3，光接收器3采用3DU光電三極管，它是以入射光作基極輸入信號的，所以它不僅有光電轉(zhuǎn)換的效能，而且兼有放大作用。3DU光電三極管的發(fā)射極與3DG12C晶體管基極相聯(lián)，使光電信號進一步放大到足以直接帶動繼電器J1的地步，繼電器J1的繞組被串接在3DG12C晶體管的集電極線路上，J1又作為繼電器5繞組的電源開關，控制繼電器5的閉合，繼電器5與執(zhí)行機構6的電源相聯(lián)，控制執(zhí)行機構6運轉(zhuǎn)或停止。執(zhí)行機構6采用TDY4系列低速同步電機。R取值為620歐姆。狹縫7的寬度取值為0.3mm，時間靈敏度達0.001秒，即程控裝置可控制0.001秒的運轉(zhuǎn)過程，透光帶12的寬度為4mm，光盤1用薄鋁板摳槽制成。
光盤1同一個ρ值的透光帶12與光源8、光接收器3、放大器4、繼電器5、執(zhí)行機構6組成了一條指令轉(zhuǎn)換、傳遞、放大及控制的路線(簡稱程控線)。每條程控線可以控制多臺執(zhí)行機構6按同一指令運轉(zhuǎn)，也可以兩條程控線控制一臺執(zhí)行機構6按不同指令依次運轉(zhuǎn)(例如一條線專門控制其正向運轉(zhuǎn)，另一條線專門控制其反向運轉(zhuǎn))。圖1只簡單畫了五條程控線，實際應用中程控線可增可減，多至幾十條，少至幾條都可以，程控線的數(shù)量可根據(jù)程控量而定。
本實用新型同步電機10帶動光盤1作等速轉(zhuǎn)動，光盤1上的透光帶12從光源8和光接收器3之間穿過時它被轉(zhuǎn)換成光信號照到光接收器3上，光接收器3將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，則實現(xiàn)了機械信號(由透光帶12ρ、ψ值確定的)、光信號、電信號的機、光、電三種形式的轉(zhuǎn)換。電信號經(jīng)過放大器4放大傳給繼電器5去控制執(zhí)行機構6的運轉(zhuǎn)，執(zhí)行機構6帶動被控制的裝置的傳動鏈去完成相應的程序控制動作。
權利要求1.一種涉及自動化領域中的光盤程序控制裝置，它由暗室2、放大器4、繼電器5、執(zhí)行機構6、變速齒輪9、同步電機10、調(diào)頻電源11組成，其特征在于非接觸式光學耦合程序控制指令傳遞及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，光源8、光接收器3和狹縫7裝在暗室2本體的小孔φ內(nèi)，光盤1置于暗室2中在狹縫7和光接受器3之間轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于光盤1上制備有數(shù)個位置及長度各不相同的弧形透光帶12貯存程序，透光帶12的寬度為1－5mm，透光帶的長度由ρ、ψ＝2πt／T兩個數(shù)值決定。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于程控周期T由變速齒輪9、調(diào)頻電源11來實現(xiàn)。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于光盤1用平板玻璃和有機玻璃蒸鍍薄鋁層或薄鋁板摳槽制成。
專利摘要一種涉及自動化領域中的光盤程序控制裝置。它的光盤上載有執(zhí)行機構的工作程序，程控指令由光盤按給定程序發(fā)出光信號，由非接觸式光學耦合程控指令傳遞及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成電信號去控制執(zhí)行機構，達到程控目的。它是光機電結(jié)合的程控裝置。硬件貯存程序提高了程控的可靠性，不受外界的干擾。光學耦合傳遞指令，使指令的傳遞無惰性，時間靈敏度高。能在條件較差的生產(chǎn)現(xiàn)場工作，能在各種自動化生產(chǎn)裝置上應用。
文檔編號G05B19/18GK2031945SQ8820602
公開日1989年2月1日 申請日期1988年5月22日 優(yōu)先權日1988年5月22日
發(fā)明者楊名恪 申請人:中國科學院長春光學精密機械研究所