CS214042B1 - Fluid reflecting element for distance metering - Google Patents

Description

214 042 (11) (B!) ČeskoslovenskáSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU

Ml) (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené 16 05 80 (2I) PV 3423-80 (51) IntCl? G 01 B 5/14

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zveřejněné 15 09 81(45) Vydané QI 06 84 (75)

Auto. vynálezu GEOHGIEV IVAN ing. , DUNAJSKÁ LUŽNÁ, KUTÍŠ KAMIL ing. aŠTURCEL JÁN ing., BRATISLAVA (54) Fluidíkový reflexný prvok na meranie vzdialer.osti 1

Vynález sa týká fluidíkového reflexného prvku na meranie vzdialenosti v robotnike ameracej technike. Vynález rieši problém merania relativnej vzdialenosti medzi refprenčnourovinou merania, funkčně zviazanou so súradnícovým systémom a okamžitou rovinou meraniaspojenou s objektem, pričom sa logicky vyhodnocuje dosiahnutie žiadanej vzdialenosti,

Doteraz sa používá osové symetrický pneumatický reflexný snímač na meranie malýchvzdialenosti najma v Oažkých prevádzkových podmienkach. Jeho výstupný tlakový signál jespojité závislý nie len od meranej vzdialenosti, ale aj od napájacieho tlaku, tolerancierozmerov snímača a symetričnosti prstencovej napájacej dýzy, Z výrobných d8vodov majútieto snímače vel'ké rozměry a z toho vyplývajúcu vefkú spotřebu napájacieho média. Vše-obecné tento typ reflexných snímačov má zlé dynamické vlastnosti. Tieto negativno vlast-nosti neumožnujú získavať dvojhodnotové logické informácie pre nespojité automaticky ria-diace obvody vzdialenosti.

Uvedené nedostatky odstraňuje fluidíkový reflexný prvok podfa vynálezu, ktorého pod-stata spočívá v tom, že internovaný planárny blok obsahuje planárny monostabilný logickýprvok a planárny reflexný snímač, ktorého výstup prijímacieho kanála reflexného signáluje přepojený so vstupom podtlakového riadiaceho kanála monostabilného prúdového logickéhoprvku. Vstup tohto prvku přetlakového riadiaceho kanála je spojený s atmosférou a napáje-cí kanál je cez deliaci odpor přepojený na spoločný vstup napájacieho tlaku, na ktorý jezároveň připojený aj napájací vstup reflexného snímača. Výstupné kanály monostabilného 214 042 214 042 2 prúdového logického prvku tvoria komplementárně výstupy integrovaného plunárneho bloku.Planárny reflexný snímač tvoří dvojica paralelné rovnoběžných napájacich kanálov, ktoréna výstupe z planárneho integrovaného bloku prechádzajú do zužujúcich sa výstupných dýz.Uedzi týmito dýzami je umiestnený prímací kanál reflexného tlaku. Integrálny planárnyblok je doplněný generátorem pneumatických impulzov, ktorý tvoří planárny monostabilnýprúdový logický prvok. Výstupný kanál tohto prvku je cez spatnovazbový odpor a kapacitupropojený so vstupom přetlakového riadiaceho kanála a ďalej je přepojený napájacím kaná-lem na spoločný vstup napájacieho tlaku. Výstupným kanálom je zapojený na spoločný napá-jecí uzol monostabilného prúdového logického prvku a reflexného snímača.

Takto vytvořený fluidikový reflexný prvok na meranie vzdialenosti podTa vynálezuposkytuje na výstupe priamo dva logicky komplementárně dvojhodnotové tlakové signály,ktoré sú v áirokom rozsahu nezávislé od kolísania napájacieho tlaku. Planárnym usporiada-ním možno dosiahnuť miniatúrnost* rozmerov snímača /řádové 100 krát menšie ako doterazznáme osové symetrické reflexné snímače/. Tým je podstatné menáia spotřeba pracovnéhomédia ako aj podstatné lepáie dynamické vlastnosti. Planárne usporiadanie zjednodušujevýrobu a umožňuje použit’ niektorú z vhodných technologií pre hromadná výrobu - lisovanietlakové liatie apod.

Na připojených výkresech sú uvedené dva příklady prevedenia fluidíkového reflexnéhoprvku na meranie vzdialenosti podía vynálezu. Na obr. 1 je schematicky znázorněný fluidí-kový reflexný prvok na meranie vzdialenosti so spojitým napájaním. Na obr. 2 je zideali-zovaná statická charakteristika fluidíkového reflexného snímača na meranie vzdialenosti.Na obr. 3 je zidealizovaná výstupná charakteristika fluidíkového monostabilného logickéhoprúdového prvku riadeného podtlakem do pSvodne ventilačného kanála, pričom přetlakovýriadiaci kanál je spojený s atmosférou. Na obr. 4 je digitálny fluidikový reflexný prvokna meranie vzdialenosti s generátorom pravoúhlých pneumatických impulzov.

Na obr. 1 je schematické znázornenie fluidíkového reflexného prvku na meranie vzdia-lenosti tvořený integrovaným planárnym blokom 10, ktorý obsahuje monostabilný prúdový lo-gický prvok 20 a planárny reflexný snímač 30. Planárny reflexný snímač 30 tvoria dvarovnoběžné paralelné napájacie kanály 31, ktoré sú ukončené ako zužujúce sa dýzy 32. při-čom výstupné prúdy tlaku sa konvergujúco zužujú. Napájacie kanály 31 reflexného snímača30 sú připojené na spoločný vstup 11 napájacieho konštantného tlaku Pn. V pozdlžnej osimedzi napájacími kanálmi 31 so nachádza prímací kanál 33 reflexného signálu od objektu 90Výstup prímacieho kanála 33 reflexného signálu je spojený s podtlakovým riadiacim kaná-lom 21 monostabilného prúdového logického prvku 20. Oruhý přetlakový riadiaci kanál 22tohto prvku je spojený s atmosférou. Napájanie monostabilného logického prvku 20 .je zospolečného vstupu 11 napájacieho tlaku cez deliaci odpor 40 s hodnotou R2 do napájaciehokanála 23.

Ak je vzdialenost x okamžitej roviny merania objektu 90 od roviny dýz 32 vačšia akokritická vzdialenost xfc /obr. 2/ vytvárajú konvergujúco prúdy z výstupných dýz 32 podtlakv primácom kanáli 33 reflexného signálu. Pri dosiahnutí kritickej vzdialenosti x^ sa tlakv prímacom kanáli 33 reflexného signálu změní skokem do kladných hodnSt.

Claims (3)

3 214 042 Pri nulových tlakoch v riadiacich kanálech, tj. v podtlakovom riadiacom kanáli 21 apretlakovom riadiacom kanáli 22 je geometrickým tvarom zabezpečené, že pri konečných za-ťažovacích odporech výstupných kanálov 24. 25 prúdi napájací plyn cez výstupný kanál 24a tlak na jeho výštupe je vačší ako atmosferický tlak /obr. 3/. Pri připojení přetlaku navstup přetlakového riadiaceho kanála 22. aleho podtlaku na vstup podtlakového riadiacehokanál a 21 sa prúd z napájacieho kanála 23 přepne do výstupného kanála 25. Tento stav trvápokial* nezanikne příslušný riadiaci tlak. Na digitálnych výstupech 12 a 13 získáme taktodve digitálně logické výstupné hodnoty identifikujúce rozpoznanie kritickej vzdialenostixk' Na obr. 4 je integrovaný planárny blok 10 prvku podl'a vynálezu doplněný o generátorpneumatických pravoúhlých impulzov, ktorý je vytvořený z planárneho monostabilného prúdo-vého logického prvku 60 so spatnou vazbou z výstupného kanála 63 cez odpor 70 s hodno-tou R1 a kapacitu 80 s hodnotou C na vstup přetlakového riadiaceho kanála 64, ktorý jevstupným kanálem 61 připojený na společný vstup 11 napájacieho tlaku a výstupným kanálem62 připojený na spoločriý napájací uzol 50 monostabilného prúdového logického prvku a pla-nárneho reflexného snímača 30. Funkcia prvku na obr. 4 je analogická ako prvku na obr. 1 s tým rozdielom, že pracujev impulznom režime. Frekvencia impulzov je potom úměrná časovej konstantě T = CR1. Ďalšie využitie prvku podfa vynálezu je bezkontaktová indikácia přítomnosti objektov,triedenie výrobkov podfa tolerančných tried, počítanie kusov, snímanie obrátek, zrýchlenia,hrůbky, snímanie viacstopej diernej pásky a štítkov, pre obvody mikropribližovania techno-logických hlavic priemyselných robotov a manipulátorov ako aj pre obvody rozpoznávaniatvaru priestorových objektov. PREDMET VYNÁLEZU

1. Fluidíkový reflexný prvok na meranie vzdialenosti vyznačený tým, že obsahuje planárnymonostabilný prúdový logický prvok /20/ a planárny reflexný snímač /30/, ktorého výstupprijímacieho kanála /33/ reflexného signálu je přepojený so vstupem podtlakového ria-diaceho kanála /21/ monostabilného prúdového logického prvku /20/ a ktorého vstup pře-tlakového riadiaceho kanála /22/ je spojený s atmosférou a napájací kanál /23/ je cezdeliaci odpor /40/ přepojený na společný vstup /11/ napájacieho tlaku, na ktorý je zá-roveň připojený aj napájací vstup reflexného snímača /30/, pričom výstupné kanály /24 a 25/ monostabilného prúdového logického prvku /20/tvoria komplementárně výstupy/12 a 13/.

2. Fluidíkový reflexný prvok na meranie vzdialenosti podlá bodu 1 vyznačený tým, že pla-nárny reflexný snímač /30/ tvoří dvojica paralelné rovnoběžných napájecích kanálov/31/, ktoré na výstupe prechádzajú do zužujúcich sa výstupných dýz /32/, medzi ktorýmiv pozdížnej osi je umiestnený prímací kanál /33/ reflexného signálu.

3. Fluidíkový reflexný prvok na meranie vzdialenosti podfa bodu 1 a 2 je vyznačený tým, žeje doplněný generátorom pravoúhlých pneumatických impulzov, ktorý tvoří planárny mono-stabilný prúdový logický prvok /60/, ktorého výstupný kanál /63/ je cez spátnovazbovýodpor /70/ a kapacita /80/ přepojený so vstupem přetlakového riadiaceho kanála /64/ 214 042 4 a ktorý je zapojený napájecím kanálom /61/ na společný vstup /11/ napájucieho tlaku a výstupným kanálom /62/ je zapojený na společný napájecí uzol /50/ monostabilného prúdovéhologického prvku /20/ a relfexného snímača /30/. 3 výkresy