202660. lajstromszámú szabadalom • Rendszertechnikai elrendezés galvanizáló gyártósor számítógépes komplex folyamatirányítására
1 HU 202 660 B 2 A találmány tárgya rendszertechnikai elrendezés galvanizáló gyártósorok számítógépes komplex folyamatirányítására, amely elsősorban nyomtatott áramköri lapokat előállító gépsorok számítógépes szabályozási és vezérlési feladatait látja el. Ismeretes, hogy a korszerű híradástechnikában, számítástechnikában, irányítástechnikában, folyamatszabályozásban és általában a nagybonyolultságú, korszerű elektronikus berendezéstechnikában alapvető fontossága van a megfelelő minőségű nyomtatott huzalozású lapok előállításának. Ezeket elektrokémiai eljárással, galvanizálással állítják elő. Az eljárás lényege az, hogy a panel felületére rezet visznek fel oly módon, hogy a réz anód és a munkadarab között áram folyik, amelynek hatására a panel felületén rézbevonat képződik. A vegyi folyamat következtében a gyártás környezete erősen marópárás, ami mind biztonságtechnikai és folyamatellenőrzési, mind pedig egészségvédelmi problémákat felvet, amelyeket csak automatikusan működtetett gyártósorral lehet maradéktalanul megoldani. Ismeretes az is, hogy az alkatrész technológia és elsősorban az integrált áramköri technika előrehaladásával növekszik a nyomtatott áramköri lapokon elhelyezett alkatrészek sűrűsége és ezzel fokozódnak a huzalozás pontosságával és minőségével kapcsolatos követelmények. Ehhez járul továbbá az a körülmény is, hogy a nyomtatott áramköri lapok előállítása jellegzetesen tömeggyártási folyamat, ahol elsődleges igény a gyártmány reprodukálhatósága és a hibátlan példányok megfelelő kihozatali aránya. Ismeretes továbbá, hogy a nyomtatott áramköri lap gyártósorok esetében kétféle irányítási rendszerrel találkozunk: 1. a részfolyamatok egymástól elkülönülő irányítása és 2. a programozható logikai vezérlésű berendezések alkalmazása. Az 1. módszernél a gyártástechnológia egymástól elkülönített részeit automatizálják, jelentős hátránya azonban az, hogy ebben a megoldásban a gyártási folyamatot nem komplex egészként kezelik. Ennek következtében a rendszer nem kellő hatékonysággal végzi valamennyi minőségi mutató optimalizálását, vagy ezek közül csak egyes fontosabb jellemzőkkel foglalkozik. A 2. módszer programozható logikai vezérlő berendezés alkalmazására épül és elsősorban vezérlési feladatokat, valamint egyszerűbb szabályozási funkciókat lát el. Ismert megoldásra mutat példát a 177 597 lajstromszámú, „Célberendezés szakaszos technológiájú gyártási folyamatok automatikus irányítására” c. HU szabadalmi leírás, amely egy körülhatárolt feladatot fixen beépített programot tartalmazó célberendezés segítségével old meg. Ez nem kielégítő olyan gyártási eljárások esetében, amelyeknél a gyártási paraméterek egymásra hatásának következtében bonyolult hatásrendszer alakul ki. Bár előnye az, hogy a berendezés igen egyszerűen programozható, a szoftver konfiguráció a technológia megváltozása függvényében változtatható, azonban komplex szabályozások megvalósítására nem alkalmas és nem teszi lehetővé a hatékony felhasználást az érintett műszaki részterületeken. A találmány célja olyan rendszertechnikai elrendezés kialakítása, amelyben a számítógépes irányítás az egész galvanizáló gyártósort, vagy több gyártósor mindegyikét komplex rendszerként kezeli és lehetővé teszi mind a gyártási folyamat egészének, mind az egyes részfolyamatoknak a számítógépes szabályozását. A találmány olyan számítógépes rendszer, amely különböző szabályozástechnikai feladatokat integráltan old meg, így:- ellenőrzi különböző eszközök- pl. kétállapotú eszközök - állapotait;- vezérli az eszközöket - pl. motorok, szelepek bekikapcsolása;- szabályozott rendszer működésében való részvétel, alapjel előállítás, állapot figyelés, szabályozó hurok részekénti működés. A találmány által megoldandó feladat galvanizáló gyártósor, vagy gyártósorok komplex automatizálása és egységes irányítása. A találmány szerinti rendszertechnikai elrendezésben a gyártósorok több, azonos méretű kádból állnak, amelyek több, a technológia lépései szerint csoportosított típusba tartoznak. Egy-egy kádtípushoz azonos technológia, de nem feltétlenül azonos mechanikai felépítés tartozik. Az egyes kádaknál részben, vagy egészében a következő szolgáltatásokat kell nyújtani: galvánáram, hőfokszabályozás, szintfigyelés, lefuvatás, buborékoltatás, öblítés, szűrés. A munkadarabok, tehát a nyomtatott áramköri lemezek mozgatását robot, vagy robotok végzik. A gyártósorhoz tartozik még az elszívó ventillátor, a keretmozgató motor, valamint az életvédelmi berendezés is. Az üzemnek rendelkeznie kell még a lefúváshoz, buborékoltatáshoz szükséges levegőellátó és a permetező öblítésre szolgáló vízellátó berendezéssel, illetve víz- és levegő szelepekkel is. Az irányító rendszer feladata ezen egységek és a felsorolt szolgáltatásokat nyújtó eszközök automatikus irányítása, bekapcsolása és kikapcsolása, és/vagy felügyelete. Az eszközök és berendezések az irányítás szempontjából a következő hierarchiát alkotják. I. Olyan eszközök, amelyek kimenő jelét, az ún. végrehajtó jelet előírt értéken kell tartani, ilyenek:- a robotok mozgatásának feladatát ellátó berendezések, azaz a robottápegységek;- a kádak fűtő áramát előállító berendezések, azaz a fűtő tápegység;- a galvanizáló áramot előáll ító berendezések, azaz a galván tápegység. II. Olyan eszközök, ahol a rendszer automatikusan végzi a bekapcsolást és kikapcsolást, azonban a kimeneti jellemzőt, pl. a motor fordulatszámát, a víz áramlási sebességét stb. nem kell ellenőrizni. Ezek a következők:- a keretmozgató motorok,- a szűrőszivaltyúk motorjai,- az elszívó ventilátorok,- a folyadékszelepek (permetező öblítéshez) és- a pneumatikus szelepek (lefuváláshoz). III. Olyan egységek, amelyeknek a működési állapotát kell értékelni. Ezek:- a központi levegőellátó berendezés,- a központi vízellátó berendezése és- a kádakra szerelt folyadékszint érzékelők. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
