RU2472163C1

RU2472163C1 - Device for monitoring direction of movement of articles

Info

Publication number: RU2472163C1
Application number: RU2011119387/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Карпенко
Original assignee: Сергей Владимирович Карпенко
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2013-01-10
Also published as: RU2011119387A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: during radial movement of the monitored article in a forward direction along the horizontal axis relative the detecting element of the device, a logic "1" information signal is generated at its first output, said signal bearing information on movement of the monitored article in the forward direction along the horizontal axis. In case of radial movement along the horizontal axis in the reverse direction, a logic "1" signal is generated only at the second output of the device. During radial movement along the vertical axis, a logic "1" signal is generated at the third output, said signal bearing information on movement of the monitored article in the forward direction along the vertical axis. In case of radial movement along the vertical axis in the reverse direction, a logic "1" signal is generated only at the fourth output of the device. Logic "0" voltage is generated at all other outputs in all cases.

EFFECT: invention enables to monitor the direction of movement of articles along the horizontal and vertical axes without mechanical contact with said articles.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации производственных технологических процессов и предназначено для контроля направления перемещения контролируемых изделий и исполнительных механизмов технологического оборудования.The invention relates to the field of automation of industrial technological processes and is intended to control the direction of movement of controlled products and actuators of technological equipment.

Известно устройство контроля направления перемещения изделий (см. RU №2191346, кл. МПК⁷ G01B 7/00, опубл. 20.10.2002), содержащее датчик с чувствительным элементом, первый, второй и третий триггеры, блок установки в исходное состояние, четыре логических элемента И, выходную клемму. Но такое устройство имеет сравнительно сложную схему, что усложняет его конструкцию, увеличивает трудоемкость на стадии производства и ухудшает его стоимостные характеристики. Наряду с этим данное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как в нем отсутствует возможность контроля направления перемещения изделий вдоль двух взаимно перпендикулярных осей.A device for controlling the direction of movement of products (see RU No. 2191346, class IPC ⁷ G01B 7/00, publ. 10/20/2002) containing a sensor with a sensitive element, first, second and third triggers, initialization unit, four logical element And, output terminal. But such a device has a relatively complex circuit, which complicates its design, increases the complexity at the production stage and worsens its cost characteristics. Along with this, this device has limited functionality, since it lacks the ability to control the direction of movement of products along two mutually perpendicular axes.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство контроля направления перемещения изделий, содержащее первый и второй датчики с чувствительными элементами, блок установки в исходное состояние, первый и второй входы которого подключены к входам соответственно первого и второго датчиков, первый и второй триггеры, C-входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго датчиков, R-входы - с выходом блока установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И, первую и вторую выходные клеммы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства (см. "Устройство для определения положения и направления перемещения контролируемого объекта". Информационный листок о научно-техническом достижении №84-6. Калужский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1984 г.).The closest in technical essence to the proposed solution is a device for controlling the direction of movement of products, containing the first and second sensors with sensitive elements, the initialization unit, the first and second inputs of which are connected to the inputs of the first and second sensors, the first and second triggers, C - the inputs of which are connected to the outputs of the first and second sensors, respectively, R-inputs - with the output of the installation unit to its initial state, the first and second logical elements And, the first and second output terminals, which are the first and second outputs of the device, respectively (see "Device for determining the position and direction of movement of the controlled object." Information leaflet on scientific and technological achievement No. 84-6. Kaluga Interdisciplinary Territorial Center for Scientific and Technical Information and Propaganda, 1984 .).

Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как в нем отсутствует возможность контроля направления перемещения изделий вдоль двух взаимно перпендикулярных осей.However, such a device has limited functionality, since it does not have the ability to control the direction of movement of the products along two mutually perpendicular axes.

Решаемая задача изобретением - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности контроля направления перемещения контролируемых изделий вдоль двух взаимно перпендикулярных осей.The problem solved by the invention is the expansion of the functionality of the device by providing the ability to control the direction of movement of the controlled products along two mutually perpendicular axes.

Поставленная задача достигается тем, что:The task is achieved in that:

- в устройство контроля направления перемещения изделий по варианту 1 его исполнения, содержащее первый и второй датчики с чувствительными элементами, каждый из которых выполнен в виде бесконтактного индуктивного датчика положения изделия, блок установки в исходное состояние, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго датчиков, первый и второй триггеры, С-входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго датчиков, R-входы - к выходу блока установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И, введены третий и четвертый датчики с чувствительными элементами, третий и четвертый триггеры, С-входы которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого датчиков, R-входы - с выходом блока установки в исходное состояние, а прямые выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами устройства, первый второй, третий, четвертый блоки индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответствующих триггеров, третий, четвертый элементы И, выходы которых соединены с D-входами соответственно третьего и четвертого триггеров, а выходы первого и второго логических элементов И подключены к D-входам соответственно первого и второго триггеров, при этом инверсный выход первого триггера подключен к первым входам второго, третьего, четвертого логических элементов И, инверсный выход второго триггера - к вторым входам первого, третьего, четвертого логических элементов И, инверсный выход третьего триггера - к третьим входам первого, второго, четвертого логических элементов И, инверсный выход четвертого триггера - к первому входу первого логического элемента И, второму входу второго логического элемента И, третьему входу третьего логического элемента И, причем выходы третьего и четвертого датчиков, каждый из которых выполнен в виде бесконтактного индуктивного датчика положения изделия, подключены к третьему и четвертому входам блока установки в исходное состояние, при этом чувствительные элементы четырех датчиков, образующие чувствительный элемент устройства, установлены в одной плоскости по окружности, центром которой является точка пересечения горизонтальной и вертикальной осей, вдоль которых осуществляется контроль направления перемещения изделий, а размер ее диаметра не меньше, чем удвоенное значение размера диаметра чувствительного элемента одного из четырех датчиков устройства, и обеспечивает между наружными боковыми поверхностями рядом установленных по этой окружности чувствительных элементов датчиков гарантированный зазор, исключающий взаимодействие электромагнитного поля одного чувствительного элемента с катушкой индуктивности рядом установленного на этой окружности другого чувствительного элемента, вместе с тем чувствительные элементы первого и второго датчиков установлены вдоль горизонтальной оси симметрично относительно вертикальной оси таким образом, что первая и вторая точки пересечения этой окружности с горизонтальной осью расположены на осях симметрии чувствительных элементов соответственно первого и второго датчиков, а чувствительные элементы третьего и четвертого датчиков установлены вдоль вертикальной оси симметрично относительно горизонтальной оси таким образом, что третья и четвертая точки пересечения этой окружности с вертикальной осью расположены на осях симметрии чувствительных элементов соответственно третьего и четвертого датчиков, при этом чувствительные поверхности чувствительных элементов четырех датчиков, направленные в одну сторону, образуют чувствительную поверхность устройства, а светодиоды первого, второго и третьего, четвертого блоков индикации применены с разноцветными свечениями, обеспечивающими визуальную идентификацию направления перемещения контролируемых изделий вдоль горизонтальной и вертикальной осей соответственно;- in the device for controlling the direction of movement of products according to option 1 of its execution, containing the first and second sensors with sensitive elements, each of which is made in the form of a contactless inductive sensor of the position of the product, the unit is in the initial state, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first, respectively and the second sensors, the first and second triggers, the C-inputs of which are connected to the outputs of the first and second sensors, R-inputs - to the output of the installation unit to its initial state, the first and the second logical elements And, introduced the third and fourth sensors with sensitive elements, the third and fourth triggers, the C-inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth sensors, R-inputs - with the output of the installation unit to its initial state, and direct outputs of the first, second , the third and fourth triggers are respectively the first, second, third and fourth inputs of the device, the first second, third, fourth display units, the inputs of which are connected to the direct outputs of the corresponding triggers, third, fourth the third AND elements, the outputs of which are connected to the D-inputs of the third and fourth triggers, respectively, and the outputs of the first and second logic gates And are connected to the D-inputs of the first and second triggers, while the inverse output of the first trigger is connected to the first inputs of the second, third, of the fourth logical elements And, the inverse output of the second trigger to the second inputs of the first, third, fourth logical elements And, the inverse output of the third trigger to the third inputs of the first, second, fourth logic Comrade And, the inverse output of the fourth trigger is connected to the first input of the first logical element And, the second input of the second logical element And, the third input of the third logical element And, and the outputs of the third and fourth sensors, each of which is made in the form of a non-contact inductive position sensor of the product, are connected to the third and fourth inputs of the installation unit in the initial state, while the sensitive elements of the four sensors forming the sensitive element of the device are installed in the same plane around the circumference a center whose center is the intersection point of the horizontal and vertical axes along which the direction of movement of the products is controlled, and its diameter is not less than twice the size of the diameter of the sensing element of one of the four sensors of the device, and provides between the outer side surfaces next to each other the circumference of the sensitive elements of the sensors, a guaranteed gap that excludes the interaction of the electromagnetic field of one sensitive element with the coil inductance next to another sensing element installed on this circle, however, the sensing elements of the first and second sensors are installed symmetrically with respect to the vertical axis along the horizontal axis so that the first and second intersection points of this circle with the horizontal axis are located on the symmetry axes of the sensing elements, respectively, of the first and second sensors, and the sensitive elements of the third and fourth sensors are installed along the vertical axis symmetrically relates the horizontal axis in such a way that the third and fourth intersection points of this circle with the vertical axis are located on the symmetry axes of the sensitive elements of the third and fourth sensors, respectively, while the sensitive surfaces of the sensitive elements of the four sensors directed in one direction form the sensitive surface of the device, and the LEDs the first, second and third, fourth display units are used with multi-colored glows providing visual identification of the direction I move the controlled products along the horizontal and vertical axes, respectively;

- в устройстве по варианту 2 его исполнения, выполненному по варианту 1, каждый из четырех датчиков устройства выполнен в виде бесконтактного емкостного датчика положения изделия, емкостной чувствительный элемент которого выполнен в виде металлической пластины любой геометрической формы, а размер диаметра окружности, по которой установлены чувствительные элементы четырех датчиков, обеспечивает между торцевыми поверхностями рядом установленных по этой окружности чувствительных элементов датчиков устройства гарантированный зазор, исключающий взаимодействие электрического поля одного чувствительного элемента с торцевой и обеими плоскими поверхностями рядом установленного на этой окружности другого чувствительного элемента.- in the device according to version 2 of its execution, performed according to version 1, each of the four sensors of the device is made in the form of a non-contact capacitive position sensor of the product, the capacitive sensitive element of which is made in the form of a metal plate of any geometric shape, and the diameter of the circle along which the sensitive elements of four sensors, provides a guaranteed clearance between the end surfaces of a number of sensing elements of the device sensors installed around this circle, Luciano interaction of the electric field of the sensing element with an end and two flat surfaces set at near the circle of another sensor element.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства;Figure 1 presents the functional diagram of the device;

на фиг.2 - взаимное расположение и ориентация чувствительных элементов датчиков и контролируемого изделия;figure 2 - the relative position and orientation of the sensitive elements of the sensors and the controlled product;

на фиг.3 - схема блока установки в исходное состояние;figure 3 is a block diagram of the installation in the initial state;

на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль горизонтальной оси;figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device in the control mode of the direction of movement of products along the horizontal axis;

на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль вертикальной оси.figure 5 is a voltage diagram explaining the operation of the device in the control mode of the direction of movement of the products along the vertical axis.

Устройство содержит (см фиг.1) первый, второй, третий и четвертый датчики 1, 2, 3 и 4 с чувствительными элементами, блок 5 установки в исходное состояние, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходами соответственно первого, второго, третьего и четвертого датчиков 1, 2, 3 и 4, первый, второй, третий и четвертый триггеры 6, 7, 8 и 9, C-входы которых подключены к выходам соответственно датчиков 1, 2, 3 и 4, R-входы - к выходу блока 5 установки в исходное состояние, первый, второй, третий и четвертый логические элементы И 10, 11, 12, 13, выходы которых соединены с D-входами соответственно триггеров 6, 7, 8, 9, первый, второй, третий, четвертый блоки 14, 15, 16, 17 индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответственно триггеров 6, 7, 8, 9, при этом инверсный выход первого триггера 6 подключен к первым входам второго 11, третьего 12, четвертого 13 логических элементов И, инверсный выход второго триггера 7 - к вторым входам первого 10, третьего 12, четвертого 13 логических элементов И, инверсный выход третьего триггера 8 - к третьим входам первого 10, второго 11, четвертого 13 логических элементов И, инверсный выход четвертого триггера 9 - к первому входу первого логического элемента И 10, второму входу второго логического элемента 11, третьему входу третьего логического элемента И 12, первую 18, вторую 19, третью 20, четвертую 21 выходные клеммы, подключенные к прямым выходам соответственно триггеров 6, 7, 8, 9 и являющиеся соответственно первым, вторым, третьим, четвертым выходами устройства.The device contains (see figure 1) the first, second, third and fourth sensors 1, 2, 3 and 4 with sensitive elements, the initial setting unit 5, the first, second, third and fourth inputs of which are connected to the outputs of the first, second , the third and fourth sensors 1, 2, 3 and 4, the first, second, third and fourth triggers 6, 7, 8 and 9, whose C-inputs are connected to the outputs of sensors 1, 2, 3 and 4, respectively, R-inputs - to the output of the installation block 5 in the initial state, the first, second, third and fourth logical elements And 10, 11, 12, 13, the outputs of which ith connected to the D-inputs of the triggers 6, 7, 8, 9, respectively, the first, second, third, fourth blocks 14, 15, 16, 17 indication, the inputs of which are connected to the direct outputs of the triggers 6, 7, 8, 9, respectively, at this inverse output of the first trigger 6 is connected to the first inputs of the second 11, third 12, fourth 13 logic gates And, the inverse output of the second trigger 7 is connected to the second inputs of the first 10, third 12, fourth 13 logic gates And, the inverse output of the third trigger 8 the third inputs of the first 10, second 11, fourth 13 logical elements And, inv The fourth output of the fourth trigger 9 is to the first input of the first logical element And 10, the second input of the second logical element 11, the third input of the third logical element And 12, the first 18, the second 19, the third 20, the fourth 21 output terminals connected to the direct outputs of the triggers respectively 6, 7, 8, 9 and are respectively the first, second, third, fourth outputs of the device.

В варианте 1 исполнения устройства каждый датчик 1-4 выполнен в виде бесконтактного индуктивного датчика положения изделия, а в варианте 2 исполнения устройства - в виде бесконтактного емкостного датчика положения изделия.In embodiment 1 of the device, each sensor 1-4 is made in the form of a non-contact inductive position sensor of the product, and in version 2 of the device is made as a non-contact capacitive position sensor of the product.

При этом чувствительные элементы 22, 23, 24, 25 соответственно датчиков 1, 2, 3, 4 (см. фиг.2) образуют чувствительный элемент устройства и установлены в одной плоскости по окружности 26, центром которой является точка пересечения горизонтальной 27 и вертикальной 28 осей, вдоль которых осуществляется контроль направления перемещения изделий. Размер диаметра окружности 26 равен не менее двум диаметрам одного из четырех чувствительных элементов 22-25 датчиков 1-4. Причем размер диаметра окружности 26 обеспечивает между рядом установленными по этой окружности чувствительными элементами датчиков 1-4 гарантированный зазор, который устраняет взаимодействие:In this case, the sensing elements 22, 23, 24, 25, respectively, of the sensors 1, 2, 3, 4 (see Fig. 2) form a sensitive element of the device and are installed in the same plane along a circle 26, the center of which is the intersection point of horizontal 27 and vertical 28 axes along which the direction of movement of products is controlled. The size of the diameter of the circle 26 is equal to at least two diameters of one of the four sensing elements 22-25 of the sensors 1-4. Moreover, the size of the diameter of the circle 26 provides between a number of sensitive elements of the sensors 1-4 installed around this circle a guaranteed gap, which eliminates the interaction:

- для устройства по варианту 1 его исполнения электромагнитного поля одного чувствительного элемента с катушкой индуктивности рядом расположенного на этой окружности другого чувствительного элемента;- for the device according to option 1 of its implementation of the electromagnetic field of one sensitive element with an inductor next to another sensitive element located on this circle;

- для устройства по варианту 2 его исполнения электрического поля одного чувствительного элемента с торцевой и обеими плоскими поверхностями рядом расположенного на этой окружности другого чувствительного элемента.- for the device according to option 2 of its execution of the electric field of one sensitive element with end and both flat surfaces next to another sensitive element located on this circle.

Наряду с этим чувствительные элементы 22 и 23 соответственно первого 1 и второго 2 датчиков установлены вдоль горизонтальной оси 27 симметрично относительно вертикальной оси 28 таким образом, что первая и вторая точки пересечения окружности 26 с горизонтальной осью 27 расположены на осях симметрии чувствительных элементов 22 и 23 соответственно первого 1 и второго 2 датчиков, а чувствительные элементы 24 и 25 соответственно третьего 3 и четвертого 4 датчиков установлены вдоль вертикальной оси 28 симметрично относительно горизонтальной оси 27 таким образом, что третья и четвертая точки пересечения этой окружности с вертикальной осью 28 расположены на осях симметрии чувствительных элементов 24 и 25 соответственно третьего 3 и четвертого 4 датчиков. При этом чувствительные поверхности чувствительных элементов 22-25 соответственно датчиков 1-4, направленные в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 29 (см. фиг.2), образуют чувствительную поверхность устройства. Причем указанный гарантированный зазор для устройства по варианту 1 его исполнения между двумя рядом расположенными по окружности 26 чувствительными элементам определяется как зазор между их наружными боковыми поверхностями вдоль прямой линии, соединяющей центры поверхностей открытых торцов ферритовых сердечников двух рядом расположенных по окружности 26 индуктивных чувствительных элементов датчиков 1-4, а для устройства по варианту 2 его исполнения между двумя рядом расположенными по окружности чувствительными элементами - как зазор между их торцевыми поверхностями вдоль прямой линии, соединяющей центры плоских поверхностей, направленных в одну строну, двух рядом расположенных по окружности 26 емкостных чувствительных элементов датчиков 1-4.Along with this, the sensing elements 22 and 23, respectively, of the first 1 and second 2 sensors are installed along the horizontal axis 27 symmetrically with respect to the vertical axis 28 so that the first and second intersection points of the circle 26 with the horizontal axis 27 are located on the symmetry axes of the sensitive elements 22 and 23, respectively the first 1 and second 2 sensors, and the sensing elements 24 and 25, respectively, of the third 3 and fourth 4 sensors are installed along the vertical axis 28 symmetrically with respect to the horizontal axis 27 so time that the third and fourth intersection points of the circle with a vertical axis 28 are arranged on the axes of symmetry of the sensing elements 24 and 25, respectively, third 3 and fourth 4 sensors. In this case, the sensitive surfaces of the sensing elements 22-25, respectively, of the sensors 1-4, directed in one direction, i.e. towards the controlled product 29 (see figure 2), form a sensitive surface of the device. Moreover, the specified guaranteed gap for the device according to version 1 of its execution between two adjacent sensing elements located on a circumference 26 is defined as the gap between their outer side surfaces along a straight line connecting the centers of the surfaces of the open ends of the ferrite cores of two inductive sensing elements of the sensors adjacent to each other 26 -4, and for the device according to option 2 of its execution between two adjacent sensing elements located around the circumference - as a gap between their end surfaces along a straight line connecting the centers of flat surfaces directed to one side, two adjacent capacitive sensing elements of sensors 1-4 located on a circle 26.

Минимальное значение гарантированного зазора определяется по чертежу, приведенному на фиг.2, исходя из рассмотрения, например, равнобедренного треугольника, образованного тремя отрезками: отрезком между первой точкой пересечения окружности 26 с горизонтальной осью 27, находящейся на оси симметрии первого чувствительного элемента 22, и точкой пересечения горизонтальной 27 и вертикальной 28 осей (один катет), отрезком между четвертой точкой пересечения окружности 26 с вертикальной осью 28, находящейся на оси симметрии четвертого чувствительного элемента 25, и точкой пересечения горизонтальной 27 и вертикальной 28 осей (другой катет), отрезком между первой точкой пересечения окружности 26 с горизонтальной осью 27, находящейся на оси симметрии первого чувствительного элемента 22, и четвертой точкой пересечения окружности 26 с вертикальной осью 28, находящейся на оси симметрии четвертого чувствительного элемента 25 (гипотенуза). С учетом того, что минимальный диаметр окружности 26 равен двум диаметрам d одного из четырех чувствительных элементов 22-25, минимальное значение гарантированного зазора L₃ между двумя, например, рядом расположенными чувствительными элементами 22, 25 определяется как разница между гипотенузой указанного выше треугольника и диаметром d одного из четырех чувствительных элементов 22-25, т.е. его расчет производится по формуле L₃=√(d²+d²)-d=0,41 d. При необходимости на стадии разработки устройства значение гарантированного зазора L₃ может быть увеличено до требуемого значения с учетом особенности конструкции и технических требований потребителя (заказчика) устройства.The minimum value of the guaranteed clearance is determined according to the drawing shown in figure 2, based on the consideration, for example, of an isosceles triangle formed by three segments: a segment between the first intersection point of circle 26 with horizontal axis 27 located on the axis of symmetry of the first sensor 22, and the point the intersection of the horizontal 27 and vertical 28 axes (one leg), the segment between the fourth intersection point of circle 26 with the vertical axis 28 located on the axis of symmetry of the fourth about the element 25, and the intersection of the horizontal 27 and vertical 28 axes (another leg), the segment between the first intersection of circle 26 with the horizontal axis 27 located on the axis of symmetry of the first sensing element 22, and the fourth intersection of circle 26 with the vertical axis 28, located on the axis of symmetry of the fourth sensitive element 25 (hypotenuse). Given that the minimum diameter of the circle 26 is equal to two diameters d of one of the four sensors 22-25, the minimum value of the guaranteed clearance L ₃ between two, for example, adjacent sensors 22, 25 is defined as the difference between the hypotenuse of the above triangle and the diameter d of one of the four sensing elements 22-25, i.e. its calculation is carried out according to the formula L ₃ = √ (d ² + d ² ) -d = 0.41 d. If necessary, at the stage of development of the device, the value of the guaranteed clearance L ₃ can be increased to the required value, taking into account the design features and technical requirements of the consumer (customer) of the device.

Блок 5 установки в исходное состояние выполнен, например, по схеме (см. фиг.3), содержащей логический элемент ИЛИ-НЕ 30, первый, второй, третий и четвертый входы которого являются соответственно первым вторым, третьим и четвертым входами блока 5, инвертор 31, вход которого соединен через конденсатор 32 с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 30, а его выход является выходом блока 5, резистор 33, диод 34, вывод катода которого и первый вывод резистора 33 подключены к входу инвертора 31, а вывод анода диода 34 и второй вывод резистора 33 соединены с общей "землей" блока 5. Блок 5 предназначен для установки триггеров 6-9 и, следовательно, устройства в исходное состояние в момент подачи на него напряжения питания и в моменты появления заднего фронта импульсов выходного напряжения U2 (U5) или U3 (U4) соответственно датчика 1 (2) или датчика 3 (4).The initialization block 5 is made, for example, according to a circuit (see FIG. 3) containing an OR-NOT 30 logic element, the first, second, third and fourth inputs of which are the first second, third and fourth inputs of block 5, respectively, the inverter 31, the input of which is connected through the capacitor 32 to the output of the OR-NOT 30 logic element, and its output is the output of block 5, the resistor 33, diode 34, the cathode output of which and the first output of the resistor 33 are connected to the input of the inverter 31, and the output of the anode of the diode 34 and the second terminal of the resistor 33 is connected to a common ground "block 5. Block 5 is designed to set the triggers 6-9 and, therefore, the device to its original state at the moment of supply of voltage to it and at the moments of the appearance of the trailing edge of the output voltage pulses U2 (U5) or U3 (U4), respectively, of sensor 1 ( 2) or sensor 3 (4).

Прямые выходы триггеров 6-9 выполнены с уровнями нагрузочной способности, обеспечивающими коммутацию подключаемых к ним нагрузок в виде управляющих обмоток слаботочных электромагнитных реле и электромагнитных пускателей. Кроме того, нагрузкой прямых выходов триггеров 6-9 могут быть входы логических и аналоговых микросхем.The direct outputs of triggers 6–9 are made with levels of load capacity that provide switching of the loads connected to them in the form of control windings of low-current electromagnetic relays and electromagnetic starters. In addition, the load of the direct outputs of triggers 6–9 can be inputs of logical and analog microcircuits.

Каждый блок 14-17 индикации выполнен, например, на основе (см. фиг.1) последовательно соединенных резистора, подключенного первым выводом к прямому выходу соответствующего триггера, и светодиода, катод которого подключен к общей "земле" схемы устройства.Each display unit 14-17 is made, for example, on the basis of (see Fig. 1) a series-connected resistor connected by the first output to the direct output of the corresponding trigger, and an LED, the cathode of which is connected to a common "ground" circuit of the device.

При работе устройства в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль горизонтальной оси 27 происходит засвечивание светодиода блока 14, когда контролируемое изделие 29 перемещается радиально в направлении по стрелке 37, или светодиода блока 15, когда перемещение его происходит радиально в направлении по стрелке 38. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме оба светодиода в одном или обоих направлениях перемещения контролируемого изделия 29 остаются в погашенном состоянии.When the device is operating in the mode of controlling the direction of movement of products along the horizontal axis 27, the LED of block 14 is illuminated when the controlled product 29 moves radially in the direction of arrow 37, or the LED of block 15 when it moves radially in the direction of arrow 38. In case of failure device when it is in this mode, both LEDs in one or both directions of movement of the controlled product 29 remain in the canceled state.

При работе устройства в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль вертикальной оси 28 происходит засвечивание светодиода блока 16, когда контролируемое изделие 29 радиально перемещается в направлении по стрелке 35, или светодиода блока 17, когда перемещение его происходит радиально в направлении по стрелке 36. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме оба светодиода в одном или обоих указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 29 остаются в погашенном состоянии.When the device is operating in the mode of controlling the direction of movement of products along the vertical axis 28, the LED of block 16 illuminates when the controlled product 29 radially moves in the direction of arrow 35, or the LED of block 17 when it moves radially in the direction of arrow 36. In case of failure device when it is in this mode, both LEDs in one or both of these directions of movement of the controlled product 29 remain in the canceled state.

Блоки 14-17 предназначены для визуального контроля режимов работы устройства, визуальной идентификации направления перемещения контролируемых изделий, а также для тестирования исправного состояния или отказов устройства. Кроме того, с помощью блоков 14-17 производится визуальный контроль за подачей на внешние нагрузки (на фиг.1 не показаны) сигналов управления с прямых выходов соответственно триггеров 6-9. Светодиоды первого 14 и второго 15 блоков индикации имеют один цвет свечения, а светодиоды третьего 16 и четвертого 17 блоков индикации - другой цвет свечения.Blocks 14-17 are intended for visual control of the operating modes of the device, visual identification of the direction of movement of the controlled products, as well as for testing the serviceable condition or device failures. In addition, with the help of blocks 14-17, visual control of the supply to external loads (not shown in Fig. 1) of control signals from direct outputs of triggers 6-9, respectively, is performed. The LEDs of the first 14 and second 15 display units have one glow color, and the LEDs of the third 16 and fourth 17 display units have a different glow color.

Светодиоды с разноцветностью их свечения в указанных блоках индикации применены для того, чтобы обеспечить визуальную идентификацию (распознавание) режимов работы устройства.LEDs with a multi-colored glow in these display units are used in order to provide visual identification (recognition) of the operating modes of the device.

Каждый датчик 1, 2, 3 или 4 по варианту 1 исполнения устройства выполнен, например, в виде бесконтактного индуктивного датчика положения изделия по схеме (см. SU №1418778 A1, кл. МПК⁴ G01M 3/00, опубл. 23.08.88), содержащей последовательно соединенные генератор электрических колебаний с индуктивным чувствительным элементом, выполненным на основе катушки индуктивности и ферритового сердечника и включенным в цепь его колебательного контура, пороговый элемент, усилитель, а также стабилизатор напряжения.Each sensor 1, 2, 3 or 4 according to version 1 of the device is made, for example, in the form of a non-contact inductive position sensor of the product according to the scheme (see SU No. 1418778 A1, class IPC ⁴ G01M 3/00, publ. 23.08.88) containing a series-connected generator of electrical oscillations with an inductive sensitive element, made on the basis of an inductor and a ferrite core and included in the circuit of its oscillatory circuit, a threshold element, an amplifier, and a voltage regulator.

Чувствительный элемент каждого датчика 1-4 в варианте 1 исполнения устройства выполнен в виде индуктивного чувствительного элемента и включает в себя катушку индуктивности, ферритовый сердечник, выполненный в виде чашки, имеющей открытый и закрытый торцы. Со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника установлена обмотка катушки индуктивности. У открытого торца чашки ферритового сердечника при подаче высокочастотного сигнала на катушку индуктивности с генератора электрических колебаний образуется в воздушном пространстве электромагнитное поле. Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленным внутри центрального отверстия катушки индуктивности, и наружным кольцевым выступом чашки, охватывающим своей внутренней боковой поверхностью наружную боковую поверхность катушки индуктивности по ее периметру. Электромагнитное поле в воздушном пространстве у открытого торца чашки ферритового сердечника действует вдоль его оси симметрии, проведенной через центр торцевой поверхности открытого торца ферритового сердечника, перпендикулярно этой торцевой поверхности, которая образует чувствительную поверхность, индуктивного чувствительного элемента и, следовательно, бесконтактного индуктивного датчика положения изделия. При этом перед закрытым торцом чашки в воздушном пространстве электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника через сплошной слой феррита (вследствие небольшого его сопротивления для магнитного потока по сравнению с сопротивлением воздуха), образующий закрытый торец чашки, т.е. происходит экранирование этим слоем электромагнитного поля со стороны закрытого торца ферритового сердечника.The sensitive element of each sensor 1-4 in embodiment 1 of the device is made in the form of an inductive sensitive element and includes an inductor, a ferrite core made in the form of a cup having open and closed ends. On the side of the open end of the ferrite core cup, the winding of the inductor is installed. At the open end of a cup of a ferrite core, when a high-frequency signal is applied to an inductor, an electromagnetic field is generated in the air from an electric oscillation generator. The magnetic flux of this field is closed through the air space between the inner annular protrusion of the cup mounted inside the central hole of the inductor and the outer annular protrusion of the cup, covering its inner side surface on the outer side surface of the inductor around its perimeter. An electromagnetic field in the airspace at the open end of a cup of a ferrite core acts along its axis of symmetry drawn through the center of the end surface of the open end of the ferrite core, perpendicular to this end surface, which forms a sensitive surface, an inductive sensitive element and, therefore, a non-contact inductive position sensor of the product. In this case, an electromagnetic field does not occur in front of the closed end of the cup in air, since its magnetic flux closes inside the core through a continuous layer of ferrite (due to its low resistance to magnetic flux compared to air resistance), which forms a closed end of the cup, i.e. this layer is shielded by the electromagnetic field from the closed end of the ferrite core.

Плоскости открытых торцов чашек ферритовых сердечников чувствительных элементов датчиков 1-4 установлены в одной плоскости, направлены в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 29, и образуют чувствительную поверхность устройства, выполненного по варианту 1 его исполнения.The planes of the open ends of the cups of ferrite cores of the sensitive elements of the sensors 1-4 are installed in the same plane, directed in the same direction, i.e. in the direction of the controlled product 29, and form the sensitive surface of the device, made according to option 1 of its execution.

Каждый датчик 1, 2, 3, 4 в варианте 2 исполнения устройства выполнен емкостным (см. журнал "Радио", №10, 2002, с.39 рис.5), например по схеме, включающей емкостной чувствительный элемент Е1, последовательно включенные мультивибратор, выполненный на основе детекторного каскада DA1.2, на выходе которого включена нагрузка в виде параллельной RC-цепи R7C2, пороговый элемент, выполненный на основе операционного усилителя DA1.3, выход которого подключен через ограничительный резистор и является выходом датчика.Each sensor 1, 2, 3, 4 in embodiment 2 of the device is capacitive (see the journal "Radio", No. 10, 2002, p. 39 Fig. 5), for example, according to a circuit including a capacitive sensitive element E1, a multivibrator connected in series made on the basis of the DA1.2 detector stage, the output of which includes a load in the form of a parallel RC circuit R7C2, a threshold element made on the basis of the operational amplifier DA1.3, the output of which is connected through a limiting resistor and is the output of the sensor.

Емкостной чувствительный элемент, подключенный в цепи отрицательной обратной связи к инвертирующему входу операционного усилителя мультивибратора, является одной из обкладок частотозадающего "раскрытого конденсатора" (см. журнал "Радио", №10, 2002, с.38, рис.1, рис.2), второй обкладкой которого являются электрические цели общей "земли" мультивибратора и датчика в целом, и служит емкостным чувствительным элементом датчиков 1-4. Плоская поверхность емкостного чувствительного элемента, направленная в сторону контролируемого изделия, образует чувствительную поверхность емкостного чувствительного элемента и емкостного датчика. В воздушном пространстве перед этой поверхностью действует электрическое поле вдоль ее оси симметрии, проведенной через центр этой поверхности и перпендикулярно ей, когда контролируемое изделие входит в зону действия чувствительной поверхности емкостного чувствительного элемента.A capacitive sensor connected in the negative feedback circuit to the inverting input of the operational amplifier of a multivibrator is one of the plates of the frequency-setting “open capacitor” (see Radio magazine, No. 10, 2002, p. 38, fig. 1, fig. 2 ), the second lining of which are the electrical targets of the common “earth” of the multivibrator and the sensor as a whole, and serves as a capacitive sensitive element of sensors 1-4. The flat surface of the capacitive sensing element, directed towards the controlled product, forms the sensitive surface of the capacitive sensing element and capacitive sensor. In the airspace in front of this surface, an electric field acts along its axis of symmetry drawn through the center of this surface and perpendicular to it when the controlled product enters the range of the sensitive surface of the capacitive sensing element.

При этом емкостной чувствительный элемент каждого датчика 1-4 может быть выполнен в виде металлической пластины различной геометрической формы, например круглой, треугольной, квадратной, прямоугольной, пятиугольной или шестиугольной и другой формы, т.е. любой геометрической формы, которая обеспечивала бы размером своей площади образование при взаимодействии каждого емкостного чувствительного элемента с контролируемым изделием 29 электрического конденсатора с необходимым значением электрической емкости, достаточной для возникновения режима генерации электрических колебаний мультивибратора датчиков 1-4 устройства. Между торцевыми поверхностями рядом установленных по окружности 26 емкостных чувствительных элементов имеется гарантированный зазор, расчет минимального значения которого приведен выше. Причем минимальное значение этого зазора выбирается таким, чтобы исключить взаимодействие электрического поля одного емкостного чувствительного элемента с торцевой и двумя плоскими поверхностями другого распложенного рядом на окружности емкостного чувствительного элемента, наличие которого приводит к взаимным наводкам в электрических схемах мультивибраторов датчиков 1-4, варианта 2 исполнения устройства и, как следствие, к нарушению устойчивости работы электрической схемы устройства. Причем первые плоские поверхности емкостных чувствительных элементов подключены к входам мультивибраторов датчиков 1-4, а их вторые плоские поверхности, направленные в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 29, образуют чувствительную поверхность устройства, выполненного по варианту 2 его исполнения.In this case, the capacitive sensitive element of each sensor 1-4 can be made in the form of a metal plate of various geometric shapes, for example, round, triangular, square, rectangular, pentagonal or hexagonal and other shapes, i.e. any geometric shape, which would ensure the size of its area, the formation of the interaction of each capacitive sensitive element with the controlled product 29 of an electric capacitor with the necessary value of the electric capacitance sufficient for the generation of electric oscillations of the multivibrator of sensors 1-4 of the device. Between the end surfaces of a number of capacitive sensing elements installed around a circle 26, there is a guaranteed gap, the calculation of the minimum value of which is given above. Moreover, the minimum value of this gap is chosen so as to exclude the interaction of the electric field of one capacitive sensor with the end and two flat surfaces of another capacitive sensor located nearby on the circumference, the presence of which leads to mutual interference in the electrical circuits of multivibrators of sensors 1-4, version 2 of execution device and, as a result, to the violation of the stability of the electrical circuit of the device. Moreover, the first flat surfaces of capacitive sensitive elements are connected to the inputs of multivibrators of sensors 1-4, and their second flat surfaces directed in one direction, i.e. towards the controlled product 29, form the sensitive surface of the device, made according to option 2 of its execution.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В момент подачи напряжения питания при нахождении контролируемого изделия 29 за пределами чувствительной поверхности устройства (см. фиг.2) на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 30 блока 5 устанавливается напряжение питания с уровнем логической "1". В результате происходит заряд конденсатора 32 через резистор 33 и формирование на резисторе 33 и входе инвертора 31 короткого импульса напряжения с уровнем логической "1". После чего на выходе инвертора 31 формируется короткий импульс напряжения U1 с уровнем логического "0" (см. фиг.4, фиг.5). Этот импульс устанавливает триггеры 6-9 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах, входах блоков 14-17, клеммах 18-21 устанавливаются соответственно напряжения U10-U13 с уровнями логического "0", а на инверсных выходах триггеров 6-9 - соответственно напряжения U6-U9, на входах и выходах логических элементов 10-13 и D-входах триггеров 6-9 устанавливаются напряжения с уровнями логической "1". Светодиоды блоков 14-17 переходят в погашенное состояние. После окончания заряда конденсатора блока 5 на его выходе и R-входах триггеров 6-9 устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1". Вместе с тем на выходах датчиков 1-4, первом, втором, третьем, четвертом входах блока 5, С-входах триггеров 6-9 устанавливаются соответственно напряжения U2, U3, U4, U5 с уровнями логического "0".At the time of supply of the supply voltage when the controlled product 29 is located outside the sensitive surface of the device (see Fig. 2), the output voltage with the logic level “1” is set at the output of the OR-NOT 30 logic element of unit 5. As a result, the capacitor 32 is charged through the resistor 33 and the formation of a short voltage pulse with a logic level “1” at the resistor 33 and the input of the inverter 31. Then, at the output of the inverter 31, a short voltage pulse U1 with a logic level of "0" is formed (see Fig. 4, Fig. 5). This pulse sets the triggers 6–9 to their initial state, in which the voltage U10 – U13 with logical “0” levels are set respectively at their direct outputs, inputs of blocks 14–17, and terminals 18–21, and at inverse outputs of triggers 6–9, respectively, the voltage U6-U9, at the inputs and outputs of the logic elements 10-13 and D-inputs of the triggers 6-9 are set voltage with logic levels "1". The LEDs of blocks 14-17 go into an extinguished state. After the end of the charge of the capacitor of block 5, at its output and the R-inputs of triggers 6–9, the voltage U1 is set with a logic level of “1”. At the same time, at the outputs of the sensors 1-4, the first, second, third, fourth inputs of block 5, the C-inputs of the triggers 6-9, the voltages U2, U3, U4, U5 with logical levels of "0" are set respectively.

Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 29 находится за пределами чувствительной поверхности устройства, на клеммах 18-21 устанавливаются соответственно напряжения U10-U13 c уровнями логического "0". Светодиоды блоков 14-17 находятся в погашенном состоянии, и устройство готово к первому циклу контроля направления перемещения изделий при радиальном перемещении их вдоль горизонтальной и вертикальной осей 27 и 28 соответственно.Thus, after supplying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the monitored product 29 is outside the sensitive surface of the device, respectively, voltages U10-U13 with logical “0” levels are set at terminals 18-21. The LEDs of blocks 14-17 are in the extinguished state, and the device is ready for the first cycle to control the direction of movement of the products when they radially move along the horizontal and vertical axes 27 and 28, respectively.

Далее рассмотрим работу устройства в режимах контроля направления перемещения, например, металлических изделий при радиальном перемещении их вдоль горизонтальной 27 или вертикальной 28 осей (см. фиг.2), предварительно для определенности условно примем, что направление перемещения контролируемого изделия 29 по стрелке 37 (38) будем считать прямым (обратным) направлением вдоль горизонтальной оси 27, а перемещение его по стрелке 35 (36) - прямым (обратным) направлением вдоль вертикальной оси 28.Next, we consider the operation of the device in the modes of controlling the direction of movement, for example, of metal products when they radially move along the horizontal 27 or vertical 28 axes (see figure 2), tentatively for the sake of definiteness we will assume that the direction of movement of the controlled product 29 is along arrow 37 (38 ) we will consider a direct (reverse) direction along the horizontal axis 27, and moving it along arrow 35 (36) as a direct (reverse) direction along the vertical axis 28.

1. Работа устройства в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль горизонтальной оси.1. The operation of the device in the control mode of the direction of movement of products along the horizontal axis.

При радиальном перемещении контролируемого изделия 29 в направлении, например, по стрелке 37 (38) относительно чувствительной поверхности устройства (см. фиг.2) оно последовательно входит в зоны действия чувствительного элемента 22 (23) датчика 1 (2), чувствительных элементов 24, 25 датчиков 3, 4 соответственно, чувствительного элемента 23 (22) датчика 2 (1). В результате на выходах датчиков 1 (2), 3, 4 и 2 (1) происходит формирование импульсов соответственно напряжений U2 (U5), U3, U4, U5 (U2) с уровнями логической "1" (см. фиг.4). Причем каждый импульс выходных напряжений U3, U4 соответственно датчиков 3, 4 задержан относительно импульса выходного напряжения U2 (U5) датчика 1 (2) на время меньшее, чем длительность импульса выходного напряжения U2 (U5) датчика 1 (2), а импульс выходного напряжения U5 (U2) датчика 2 (1) задержан относительно импульса выходного напряжения U2 (U5) датчика 1 (2) на время меньшее, чем длительность импульса выходного напряжения U2 (U5), и относительно импульсов выходных напряжений U3, U4 соответственно датчиков 3, 4 на время меньшее, чем длительность каждого импульса выходных напряжений U3, U4 соответственно датчиков 3, 4. При этом по переднему фронту импульса выходного напряжения U2 (U5) датчика 1 (2) происходит переключение триггера 6 (7) в другое состояние, при котором на его прямом выходе, входе блока 14 (15) и клемме 18 (19) устанавливается напряжение U10 (U11) с уровнем логической "1" (см. фиг.4), несущее информацию об идентификации направления перемещения изделия 29 вдоль горизонтальной оси 27 в прямом (обратном) направлении. Причем по передним фронтам импульсов выходных напряжений U3, U4 и U5 (U2) соответственно датчиков 3, 4 и 2 (1) переключения триггеров 7 (6), 8 и 9 не происходит, и на их прямых выходах, входах блоков 15 (14), 16, 17 и клеммах 19 (18), 20, 21 продолжают присутствовать напряжения U11 (U10), U12, U13 с уровнями логического "0", соответствующими исходному состоянию устройства, так как с инверсного выхода триггера 6 (7) через логические элементы 11 (10), 12, 13 на D-входы соответственно триггеров 7 (6), 8, 9 подано напряжение U6 (U7) с уровнем логического "0", запрещающее их переключение. После чего светодиод блока индикации 14 (15) засвечивается, сигнализируя об идентификации направления перемещения контролируемого изделия 29 в прямом (обратном) направлении вдоль горизонтальной оси 27, а светодиоды блоков 15 (14), 16, 17 продолжают находиться в погашенном состоянии, соответствующем исходному состоянию устройства. В момент выхода контролируемого изделия 29 из зоны действия чувствительного элемента 23 (22) датчика 2 (1) по заднему фронту импульса его выходного напряжения U5 (U2), поданного на второй (первый) вход блока 5, происходит формирование на выходе блока 5 короткого импульса напряжения U1 с уровнем логического "0". Под действием этого импульса триггер 6 (7) и, следовательно, устройство устанавливается в исходное состояние, которое описано выше после подачи на устройство напряжения питания, а светодиод блока 14 (15) гаснет. На этом формирование на прямом выходе триггера 6 (7) и клемме 18 (19) потенциального информационного сигнала напряжения U10 (U11) с уровнем логической "1", несущего информацию об идентификации направления перемещения контролируемого изделия 29 в прямом (обратном) направлении вдоль горизонтальной оси 27, заканчивается, и устройство готово к очередному циклу контроля направления перемещения изделия 29. При повторном перемещении изделия 29 по стрелке 37 (38) относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.4, цикл контроля направления перемещения его вдоль горизонтальной оси 27 повторяется.When the controlled product 29 is radially moved in the direction, for example, along arrow 37 (38) relative to the sensitive surface of the device (see FIG. 2), it sequentially enters into the action zones of the sensitive element 22 (23) of the sensor 1 (2), of the sensitive elements 24, 25 sensors 3, 4, respectively, of the sensor 23 (22) of the sensor 2 (1). As a result, at the outputs of sensors 1 (2), 3, 4, and 2 (1), pulses are generated, respectively, of voltages U2 (U5), U3, U4, U5 (U2) with logical levels of “1” (see FIG. 4). Moreover, each pulse of the output voltages U3, U4 of the sensors 3, 4, respectively, is delayed relative to the pulse of the output voltage U2 (U5) of the sensor 1 (2) for a time shorter than the pulse width of the output voltage U2 (U5) of the sensor 1 (2), and the pulse of the output voltage U5 (U2) of sensor 2 (1) is delayed relative to the output voltage pulse U2 (U5) of sensor 1 (2) for a time shorter than the duration of the output voltage pulse U2 (U5), and relative to the output voltage pulses U3, U4, respectively, of sensors 3, 4 shorter than the duration of each pulse the output voltages U3, U4, respectively, of the sensors 3, 4. At the same time, on the leading edge of the pulse of the output voltage U2 (U5) of the sensor 1 (2), the trigger 6 (7) switches to another state, in which at its direct output, the input of block 14 ( 15) and terminal 18 (19), voltage U10 (U11) is set with a logic level of “1” (see FIG. 4), which carries information about the identification of the direction of movement of the product 29 along the horizontal axis 27 in the forward (reverse) direction. Moreover, on the leading edges of the output voltage pulses U3, U4, and U5 (U2), respectively, of sensors 3, 4, and 2 (1), triggers 7 (6), 8, and 9 do not switch, and at their direct outputs, inputs of blocks 15 (14) , 16, 17 and terminals 19 (18), 20, 21, voltages U11 (U10), U12, U13 continue to be present with logic levels “0” corresponding to the initial state of the device, since from the inverse output of trigger 6 (7) through the logic elements 11 (10), 12, 13, at the D-inputs of triggers 7 (6), 8, 9, respectively, a voltage U6 (U7) with a logic level of “0” is forbidden, which prohibits their switching. After that, the LED of the display unit 14 (15) lights up, signaling the identification of the direction of movement of the controlled product 29 in the forward (reverse) direction along the horizontal axis 27, and the LEDs of the blocks 15 (14), 16, 17 continue to be in the extinguished state corresponding to the initial state devices. At the moment the controlled product 29 leaves the coverage area of the sensor 23 (22) of the sensor 2 (1) along the trailing edge of the pulse of its output voltage U5 (U2), applied to the second (first) input of block 5, a short pulse is generated at the output of block 5 voltage U1 with a logic level of "0". Under the influence of this pulse, trigger 6 (7) and, therefore, the device is set to its initial state, which is described above after applying a supply voltage to the device, and the LED of block 14 (15) goes out. On this, the formation at the direct output of the trigger 6 (7) and terminal 18 (19) of the potential information voltage signal U10 (U11) with a logic level of "1", carrying information on the identification of the direction of movement of the controlled product 29 in the forward (reverse) direction along the horizontal axis 27, ends, and the device is ready for the next cycle to control the direction of movement of the product 29. If you repeatedly move the product 29 in the direction of the arrow 37 (38) relative to the sensitive surface of the device described above in accordance with the diagrams, rivedennymi 4, the moving direction control cycle along its horizontal axis 27 is repeated.

Следовательно:Hence:

- при радиальном перемещении контролируемого изделия вдоль горизонтальной оси 27 по стрелке 37 относительно чувствительной поверхности устройства на его клемме 18 отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации направления перемещения контролируемого изделия 29 вдоль горизонтальной оси 27 в прямом направлении, а на его клеммах 19, 20, 21 при этом присутствуют соответственно напряжения U11, U12, U13 с уровнями логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1-U13, приведенными на фиг.4;- when the controlled product is radially moved along the horizontal axis 27 in the direction of arrow 37 relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage information signal U10 with a logic level “1” is generated at its terminal 18, which carries information about the identification of the direction of movement of the controlled product 29 along the horizontal axis 27 in the forward direction , and at its terminals 19, 20, 21, at the same time, there are, respectively, voltages U11, U12, U13 with logical "0" levels. The operation of the device is described by the diagrams U1-U13 shown in figure 4;

- при радиальном перемещении контролируемого изделия вдоль горизонтальной оси 27 по стрелке 38 относительно чувствительной поверхности устройства на его клемме 19 отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U11 с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации направления перемещения контролируемого изделия 29 вдоль горизонтальной оси 27 в обратном направлении, а на его клеммах 18, 20, 21 при этом присутствуют соответственно напряжения U10, U12, U13 с уровнями логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1, (U2), U3, U4, (U5)-(U7), U8, U9, (U10), (U11), U12, U13, приведенными на фиг.4.- when the controlled product is radially moved along the horizontal axis 27 in the direction of arrow 38 relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage information signal U11 with a logic level “1” is generated at its terminal 19, which carries information about the identification of the direction of movement of the controlled product 29 along the horizontal axis 27 in the opposite direction , and at its terminals 18, 20, 21, at the same time, there are, respectively, voltages U10, U12, U13 with logical "0" levels. The operation of the device is described by the diagrams U1, (U2), U3, U4, (U5) - (U7), U8, U9, (U10), (U11), U12, U13 shown in Fig. 4.

2. Работа устройства в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль вертикальной оси.2. The operation of the device in the control mode of the direction of movement of products along the vertical axis.

Работа устройства в этом режиме аналогична его работе в режиме контроля направления перемещения изделий вдоль горизонтальной оси. При радиальном перемещении контролируемого изделия 29 в направлении по стрелке 35 (36) относительно чувствительной поверхности устройства (см. фиг.2) работа его описывается диаграммами, приведенными на фиг.5 и расположенными на ней для наглядности не в последовательности возрастания их порядковых номеров, а в последовательности появления сигналов в соответствующих точках схемы устройства в данном режиме его работы.The operation of the device in this mode is similar to its operation in the mode of controlling the direction of movement of products along the horizontal axis. When the controlled product 29 is radially moved in the direction of arrow 35 (36) relative to the sensitive surface of the device (see Fig. 2), its operation is described by the diagrams shown in Fig. 5 and located on it for clarity, not in the sequence of increasing their serial numbers, but in the sequence of occurrence of signals at the corresponding points in the circuit of the device in this mode of its operation.

Следовательно:Hence:

- при радиальном перемещении контролируемого изделия вдоль вертикальной оси 28 по стрелке 35 относительно чувствительной поверхности устройства на его клемме 20 отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U12 с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации направления перемещения контролируемого изделия 29 вдоль вертикальной оси 28 в прямом направлении, а на его клеммах 18, 19, 21 при этом присутствуют соответственно напряжения U10, U11, U13 с уровнями логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1-U13, приведенными на фиг.5;- when the controlled product is radially moved along the vertical axis 28 in the direction of arrow 35 relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage information signal U12 with a logic level “1” is generated at its terminal 20, which carries information about the identification of the direction of movement of the controlled product 29 along the vertical axis 28 in the forward direction , and at its terminals 18, 19, 21, at the same time, there are, respectively, voltages U10, U11, U13 with logical "0" levels. The operation of the device is described by the diagrams U1-U13, shown in figure 5;

- при радиальном перемещении контролируемого изделия вдоль вертикальной оси 28 по стрелке 36 относительно чувствительной поверхности устройства на его клемме 21 отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U13 с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации направления перемещения контролируемого изделия 29 вдоль вертикальной оси 28 в обратном направлении, а на его клеммах 18, 19, 20 при этом присутствуют соответственно напряжения U10, U11, U12 с уровнями логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1, U2, (U3), (U4), U5-U7, (U8), (U9), U10, U11, (U12), (U13), приведенными на фиг.5.- when the controlled product is radially moved along the vertical axis 28 in the direction of arrow 36 relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage information signal U13 with a logic level “1” is generated at its terminal 21, which carries information about the identification of the direction of movement of the controlled product 29 along the vertical axis 28 in the opposite direction , and at its terminals 18, 19, 20, at the same time, there are voltages U10, U11, U12 with logical "0" levels, respectively. The operation of the device is described by the diagrams U1, U2, (U3), (U4), U5-U7, (U8), (U9), U10, U11, (U12), (U13) shown in Fig. 5.

Таким образом, из описания схемы и работы устройства следует, что при радиальном перемещении контролируемого изделия относительно чувствительной поверхности устройства потенциальный сигнал с уровнем логической "1" на его клемме 18 (19) однозначно соответствует прохождению контролируемого изделия вдоль горизонтальной оси в прямом (обратном) направлении, а потенциальный информационный сигнал с уровнем логической "1" на клемме 20 (21) однозначно соответствует прохождению контролируемого изделия вдоль вертикальной оси в прямом (обратном) направлении, чем обеспечивается идентификация (распознавание) направления перемещения контролируемых изделий.Thus, from the description of the circuit and the operation of the device, it follows that when the controlled product is radially moved relative to the sensitive surface of the device, the potential signal with a logic level “1” at its terminal 18 (19) unambiguously corresponds to the passage of the controlled product along the horizontal axis in the forward (reverse) direction , and a potential information signal with a logic level of “1” at terminal 20 (21) unambiguously corresponds to the passage of the controlled product along the vertical axis in the forward (reverse) direction the phenomenon, which provides identification (recognition) of the direction of movement of the controlled products.

Введение третьего и четвертого датчиков с чувствительными элементами, третьего и четвертого триггеров, четырех блоков индикации, двух логических элементов И с их соответствующими электрическими связями, соответствующие взаимное расположение и ориентация чувствительных элементов датчиков устройства, а также соответствующая обработка предложенной схемой устройства выходных сигналов датчиков позволяют реализовать принцип действия устройства в режимах контроля направления перемещения изделий вдоль двух взаимно расположенных осей и тем самым расширить его функциональные возможности.The introduction of the third and fourth sensors with sensing elements, the third and fourth triggers, four display units, two logic elements AND with their corresponding electrical connections, the respective relative position and orientation of the sensitive elements of the device’s sensors, as well as the corresponding processing of the sensor output signals by the proposed device circuit, allow the principle of operation of the device in control modes of the direction of movement of products along two mutually located axes and thereby expanding its functionality.

Claims

1. A device for controlling the direction of movement of products, containing the first and second sensors with sensitive elements, each of which is made in the form of a contactless inductive position sensor of the product, the initialization unit, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second sensors, respectively, the first and the second triggers, the C-inputs of which are connected to the outputs of the first and second sensors, R-inputs - to the output of the installation unit in the initial state, the first and second logical elements AND, characterized in that the third and fourth sensors with sensitive elements are introduced into it, the third and fourth triggers, the C-inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth sensors, R-inputs - with the output of the unit in the initial state, and the direct outputs of the first, the second, third and fourth triggers are respectively the first, second, third and fourth outputs of the device, the first, second, third, fourth display units, the inputs of which are connected to the direct outputs of the corresponding triggers, third, fourth the third AND elements, the outputs of which are connected to the D-inputs of the third and fourth triggers, respectively, and the outputs of the first and second logic gates And are connected to the D-inputs of the first and second triggers, while the inverse output of the first trigger is connected to the first inputs of the second, third, of the fourth logical elements And, the inverse output of the second trigger to the second inputs of the first, third, fourth logical elements And, the inverse output of the third trigger to the third inputs of the first, second, fourth logic Comrade And, the inverse output of the fourth trigger is connected to the first input of the first logical element And, the second input of the second logical element And, the third input of the third logical element And, and the outputs of the third and fourth sensors, each of which is made in the form of a non-contact inductive position sensor of the product, are connected to the third and fourth inputs of the installation unit in the initial state, while the sensitive elements of the four sensors forming the sensitive element of the device are installed in the same plane around the circumference a center whose center is the intersection point of the horizontal and vertical axes along which the direction of movement of the products is controlled, and its diameter is not less than twice the size of the diameter of the sensing element of one of the four sensors of the device, and provides between the outer side surfaces next to each other the circumference of the sensitive elements of the sensors, a guaranteed gap that excludes the interaction of the electromagnetic field of one sensitive element with the coil inductance next to another sensing element installed on this circle, however, the sensing elements of the first and second sensors are installed symmetrically with respect to the vertical axis along the horizontal axis so that the first and second intersection points of this circle with the horizontal axis are located on the symmetry axes of the sensing elements, respectively, of the first and second sensors, and the sensitive elements of the third and fourth sensors are installed along the vertical axis symmetrically relates the horizontal axis in such a way that the third and fourth intersection points of this circle with the vertical axis are located on the symmetry axes of the sensitive elements of the third and fourth sensors, respectively, while the sensitive surfaces of the sensitive elements of the four sensors directed in one direction form the sensitive surface of the device, and the LEDs the first, second and third, fourth display units are used with multi-colored glows providing visual identification of the direction I move the controlled products along the horizontal and vertical axes, respectively.

2. The device according to claim 1, characterized in that each of the four sensors of the device is made in the form of a non-contact capacitive position sensor of the product, the capacitive sensitive element of which is made in the form of a metal plate of any geometric shape, and the diameter diameter of the circle along which the sensitive elements of the four sensors are installed provides between the end surfaces of a number of sensor elements of the device sensors installed around this circle a guaranteed clearance that excludes the interaction of electric field of one sensor with end and both flat surfaces next to another sensor installed on this circle.